Karta wzorów CKE

Planimetria – wzory maturalne CKE

Wzory na pola, obwody, kąty i zależności w figurach płaskich — trójkąty, czworokąty, okręgi i podobieństwo — z karty CKE.

Wszystkie działy

Planimetria

Trójkąty, koło i najważniejsze własności czworokątów.

Powiązany kalkulator

Ten dział ma aktywny kalkulator tematyczny w serwisie.

Otwórz kalkulator planimetrii

Oznaczenia w trójkącie

Przyjmujemy oznaczenia w trójkącie $ABC$: $a$, $b$, $c$ — długości boków $\alpha$, $\beta$, $\gamma$ — miary kątów wewnętrznych $R$, $r$ — promienie okręgów opisanego i wpisanego $h_a$, $h_b$, $h_c$ — wysokości $p$ — połowa obwodu trójkąta ($p = \frac{a+b+c}{2}$)

Twierdzenie Pitagorasa

Jeżeli w trójkącie $ABC$ kąt $\gamma$ jest kątem prostym, to:
$$a^2+b^2=c^2$$
Jeżeli w trójkącie $ABC$ długości boków spełniają tę równość, to kąt $\gamma$ jest kątem prostym.

Twierdzenie sinusów i cosinusów

Twierdzenie sinusów oraz twierdzenie cosinusów w trójkącie $ABC$:
$$\frac{a}{\sin\alpha}=\frac{b}{\sin\beta}=\frac{c}{\sin\gamma}=2R$$
$$c^2 = a^2+b^2-2ab\cos\gamma$$

Pole trójkąta

Wzory na pole trójkąta $ABC$:
$$P = \frac{1}{2}ah_a$$
$$P = \frac{1}{2}ab\sin\gamma$$
$$P = pr$$
$$P = \frac{abc}{4R}$$
$$P = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$$

Związki miarowe w trójkącie prostokątnym

W trójkącie ABC kąt przy wierzchołku C jest prosty, a punkt D jest spodkiem wysokości opuszczonej z wierzchołka C.
$$h_c = \sqrt{|AD|\cdot|DB|}$$
$$h_c = \frac{ab}{c}$$
$$r = \frac{a+b-c}{2}$$
$$R = \frac{1}{2}c$$
$$a = c\sin\alpha = c\cos\beta = b\tg\alpha = b\cdot\frac{1}{\tg\beta}$$

Związki miarowe w trójkącie równobocznym

$a$ - długość boku trójkąta równobocznego $h$ - wysokość trójkąta równobocznego
$$h = \frac{a\sqrt{3}}{2}$$
$$P_{\triangle} = \frac{a^2\sqrt{3}}{4}$$
$$r = \frac{1}{3}h$$
$$R = \frac{2}{3}h$$

Cechy przystawania

$BBB$ — cecha przystawania „bok–bok–bok” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: długości boków trójkąta $ABC$ są równe odpowiednim długościom boków trójkąta $KLM$, np. $|AB|=|KL|$, $|BC|=|KM|$, $|CA|=|ML|$. $BKB$ — cecha przystawania „bok–kąt–bok” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: długości dwóch boków trójkąta $ABC$ są równe odpowiednim długościom dwóch boków trójkąta $KLM$ i kąty między tymi parami boków są przystające, np. $|AB|=|KL|$, $|BC|=|KM|$ i $|\angle ABC|=|\angle LKM|$. $KBK$ — cecha przystawania „kąt–bok–kąt” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: długość jednego boku trójkąta $ABC$ jest równa długości jednego boku trójkąta $KLM$ i kąty przyległe do tego boku trójkąta $ABC$ są przystające do odpowiednich kątów przyległych do odpowiedniego boku trójkąta $KLM$, np. $|AB|=|KL|$ oraz $|\angle BAC|=|\angle KLM|$ i $|\angle ABC|=|\angle LKM|$.

Cechy podobieństwa

$KKK$ — cecha podobieństwa „kąt–kąt–kąt” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: kąty trójkąta $ABC$ są przystające do odpowiednich kątów trójkąta $KLM$, np. $|\angle BAC|=|\angle LKM|$, $|\angle ABC|=|\angle KLM|$ i $|\angle ACB|=|\angle KML|$. $BBB$ — cecha podobieństwa „bok–bok–bok” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: długości boków trójkąta $ABC$ są proporcjonalne do odpowiednich długości boków trójkąta $KLM$, np. $\frac{|AB|}{|KL|}=\frac{|BC|}{|LM|}=\frac{|CA|}{|MK|}$. $BKB$ — cecha podobieństwa „bok–kąt–bok” dla trójkątów $ABC$ i $KLM$: długości dwóch boków trójkąta $ABC$ są proporcjonalne do odpowiednich długości dwóch boków trójkąta $KLM$ i kąty między tymi parami boków są przystające, np. $\frac{|AB|}{|KL|}=\frac{|AC|}{|KM|}$ i $|\angle BAC|=|\angle LKM|$.

Dwusieczna kąta

Jeżeli dwusieczna kąta wewnętrznego (zewnętrznego) trójkąta $ABC$ poprowadzona z wierzchołka $C$ przecina prostą zawierającą odcinek $AB$ w punkcie $D$, to:
$$\frac{|AD|}{|BD|}=\frac{|AC|}{|BC|}$$

Koło i wycinek koła

Pole koła o promieniu $r$ oraz obwód koła. Pole wycinka i długość łuku wycinka koła o promieniu $r$ i kącie środkowym $\alpha$ wyrażonym w stopniach:
$$P = \pi r^2$$
$$L = 2\pi r$$
$$P_{\text{wycinka}}=\frac{\alpha}{360^\circ}\pi r^2$$
$$L = \frac{\alpha}{360^\circ}2\pi r$$

Kąty w okręgu

Miara kąta wpisanego w okrąg jest równa połowie miary kąta środkowego opartego na tym samym łuku. W szczególności kąt wpisany oparty na półokręgu jest kątem prostym. Miary kątów wpisanych opartych na tym samym łuku są równe.
$$|\angle_{\text{wpisany}}| = \frac{1}{2}|\angle_{\text{środkowy}}|$$

Pole trapezu

Trapez to czworokąt, który ma co najmniej jedną parę boków równoległych. Wzór na pole trapezu:
$$P_{\text{trapezu}} = \frac{a+b}{2}h$$

Pole równoległoboku

Równoległobok to czworokąt, który ma dwie pary boków równoległych.
$$P = ah$$
$$P = a\cdot b\cdot\sin\alpha$$
$$P = \frac{1}{2}\cdot|AC|\cdot|BD|\cdot\sin\gamma$$

Pole rombu

Romb to czworokąt, który ma wszystkie boki równej długości.
$$P = ah$$
$$P = a^2\cdot\sin\alpha$$
$$P = \frac{1}{2}\cdot|AC|\cdot|BD|$$

Pole deltoidu

Deltoid to czworokąt wypukły, który ma oś symetrii zawierającą jedną z przekątnych. Wzór na pole deltoidu:
$$P_{\text{deltoidu}} = \frac{1}{2}|AC|\cdot|BD|$$

Okrąg opisany na czworokącie

Na czworokącie można opisać okrąg wtedy i tylko wtedy, gdy sumy miar jego przeciwległych kątów wewnętrznych są równe 180°.
$$\alpha + \gamma = \beta + \delta$$
$$\alpha + \gamma = 180^\circ$$
$$\beta + \delta = 180^\circ$$

Okrąg wpisany w czworokąt

W czworokąt wypukły można wpisać okrąg wtedy i tylko wtedy, gdy sumy długości jego przeciwległych boków są równe.
$$a + c = b + d$$

Czworokąty i podobieństwo figur

Jeżeli figura $\mathcal{B}$ o polu $P_{\mathcal{B}}$ jest podobna do figury $\mathcal{A}$ o polu $P_{\mathcal{A}}$ (różnym od zera) w skali $k$, to stosunek pól tych figur jest równy kwadratowi skali podobieństwa.
$$\frac{P_{\mathcal{B}}}{P_{\mathcal{A}}}=k^2$$
Powiązana teoria