Pierādījuma uzdevums par trapeci, kurā atkārto pamatskolas ģeometrijas zināšanas.
 
17 (1).svg
 
Dota vienādsānu trapece ABCD. Trapeces diagonāle AC ir leņķa BAD bisektrise un AC ir perpendikulāra sānu malai CD (skat. att.).
Pierādi, ka
a) trijstūris ABC ir vienādsānu,
b) AD=2CD,
c) trijstūra ACD laukums ir 2 reizes lielāks nekā trijstūra ABC laukums.
 
Risinājums
a) Trapeces pamati ir paralēli. Leņķi CAD un BCA ir vienādi, jo tie ir šķērsleņķi pie paralēlām taisnēm (paralēlas taisnes BC un AD krusto AC).
Dots, ka \(AC\) ir bisektrise, tātad BAC=CAD.
No abām vienādībām var secināt, ka BAC=BCA. Ja trijstūrim ir vienādi divi leņķi, tad tas ir vienādsānu trijstūris.
18 (2).svg
Tātad trijstūris \(ABC\) ir vienādsānu trijstūris.
 
b) Trijstūrī ACD abu šauro leņķu summa ir 90 grādi.
Tā kā trapece ir vienādsānu, tad leņķi pie pamata ir vienādi.
 
x - trapeces šaurā leņķa puse, jo bisektrise \(AC\) dala leņķi uz pusēm.
CAD+CDA=90°x+2x=90°3x=90°x=30°
Taisnleņķa trijstūrī katete pret 30° leņķi ir puse no hipotenūzas, tātad AD=2CD.
 
Varēja arī izmantot to, ka trapeces malas pieleņķu summa ir 180°.
 
 
c) Salīdzina vienādsānu trijstūra \(ABC\) un taisnleņķa trijstūra ACD laukumus.
Vienādsānu trijstūrim izmantosim formulu SΔ=12absinγ, kur γ ir leņķis starp malām \(a\ \)un \(b\).
SΔABC=12ABACsin30°=12ABAC12AB=CDSΔABC=12CDAC12=14CDAC
 
Taisnleņķa trijstūra laukums ir katešu reizinājuma puse.
SΔACD=12CDACSΔACDSΔABC=2
Tātad trijstūra ACD laukums ir 2 reizes lielāks nekā trijstūra ABC laukums.
Tas bija jāpierāda.
 
Iepazīsties ar šāda uzdevuma iespējamiem vērtēšanas kritērijiem!
a) Par pamatojumu, ka trijstūris ABC ir vienādsānu - 1p
b) Par trapeces šaurā leņķa iegūšanu un pamatošanu - 1p
Par vienādības AD=2CD pamatošanu - 1p
c) Par laukumu sakarības pamatošanu kopā 2p
Ja pamatojums ir korekts, visi apgalvojumi pamatoti - 2p
Ja kādā no apgalvojumiem balstās uz nepamatotu vai nekorektu faktu vai nekorekti lietoti matemātikas jēdzieni - 1p
  
Atsauce:
Materiālu sagatavoja. Mg. math. Laima Baltiņa
2013. gada matemātikas eksāmens.