Tilbake
8.3
Trekantutlikheten og mediansetninger

8.3 Trekantutlikheten og mediansetninger

Forstå formlike trekanter, medianer og tyngdepunkt.

50 min
7 oppgaver
FormlikhetMedianerTyngdepunktForholdstall
Du leser den tradisjonelle versjonen
Din fremgang i kapitlet
0 / 7 oppgaver

Trekantulikskapen og mediansetningar

Kan du lage ein trekant med sider 33 cm, 44 cm og 1010 cm? Prøv å tenkje deg det - uansett korleis du legg dei to kortaste sidene, rekk dei ikkje rundt for å danne ein lukka figur.

Dette dømet illustrerer trekantulikskapen, ein grunnleggjande eigenskap som set avgrensingar på kva for sidelengder ein trekant kan ha.

I dette kapittelet skal vi også sjå på medianar i trekantar og den kraftige midtpunktssetninga. Desse verktøya blir mykje brukte i geometriske bevis.

Du vil lære:
- Trekantulikskapen og korleis du brukar han
- Kva medianar er og kvar dei møtest
- Midtpunktssetninga og bruksområda hennar

Trekantulikskapen
Trekantulikskapen: I kvar trekant er summen av lengdene av to vilkårlege sider alltid større enn lengda av den tredje sida.

Viss ein trekant har sider aa, bb og cc, då gjeld:

a+b>ca + b > c
a+c>ba + c > b
b+c>ab + c > a

Alle tre ulikskapane må vere oppfylte for at ein trekant skal eksistere.

Intuitivt: Den kortaste vegen mellom to punkt er ei rett linje. Difor er den direkte sida alltid kortare enn omvegen via det tredje hjørnet.

Konsekvens: Tre lengder aa, bb og cc kan danne ein trekant viss og berre viss den lengste sida er kortare enn summen av dei to andre. I praksis treng du berre å sjekke at summen av dei to kortaste sidene er større enn den lengste.

✏️Eksempel: Kan desse sidelengdene danne ein trekant?

Avgjer om følgjande sidelengder kan danne ein trekant:
a) a=3a = 3, b=5b = 5, c=7c = 7
b) a=2a = 2, b=3b = 3, c=8c = 8
c) a=5a = 5, b=5b = 5, c=5c = 5

Vi sjekkar om summen av dei to kortaste sidene er større enn den lengste:

a) a=3a = 3, b=5b = 5, c=7c = 7 (lengste side: c=7c = 7)

3+5=8>73 + 5 = 8 > 7 \checkmark

Ja, dette kan danne ein trekant.

b) a=2a = 2, b=3b = 3, c=8c = 8 (lengste side: c=8c = 8)

2+3=5<8 ✗2 + 3 = 5 < 8 \text{ ✗}

Nei, dette kan ikkje danne ein trekant. Dei to korte sidene er til saman kortare enn den lange.

c) a=5a = 5, b=5b = 5, c=5c = 5 (alle sider like)

5+5=10>55 + 5 = 10 > 5 \checkmark

Ja, dette er ein likesida trekant.

📝Oppgave S1
Sant eller usant?

«Sidelengdene 44, 77 og 1111 kan danne ein trekant.»

Median og tyngdepunkt
Ein median i ein trekant er eit linjestykke som går frå eit hjørne til midtpunktet på den motståande sida.

Kvar trekant har tre medianar. Dei tre medianane møtest alltid i eitt felles punkt som blir kalla tyngdepunktet (eller sentroiden).

Eigenskapar til tyngdepunktet:
- Tyngdepunktet deler kvar median i forholdet 2:12:1 frå hjørnet
- Det betyr at avstanden frå hjørnet til tyngdepunktet er dobbelt så lang som avstanden frå tyngdepunktet til midtpunktet på den motståande sida
- Tyngdepunktet er balansepunktet til trekanten: Viss du skjer ut trekanten i kartong, kan du balansere han på ein blyantspiss i tyngdepunktet

Formelt: Viss MM er midtpunktet på BCBC, og GG er tyngdepunktet, då er:

AG=23AMogGM=13AMAG = \frac{2}{3} \cdot AM \quad \text{og} \quad GM = \frac{1}{3} \cdot AM

✏️Eksempel: Finne tyngdepunktet

I trekant ABCABC er A=(0,6)A = (0, 6), B=(0,0)B = (0, 0) og C=(9,0)C = (9, 0). Finn koordinatane til tyngdepunktet GG.

Metode 1: Bruke formelen for tyngdepunktet

Tyngdepunktet har koordinatar som er gjennomsnittet av koordinatane til hjørna:

G=(xA+xB+xC3,yA+yB+yC3)G = \left(\frac{x_A + x_B + x_C}{3},\, \frac{y_A + y_B + y_C}{3}\right)

G=(0+0+93,6+0+03)=(3,2)G = \left(\frac{0 + 0 + 9}{3},\, \frac{6 + 0 + 0}{3}\right) = \left(3,\, 2\right)

Metode 2: Bruke medianen

Midtpunktet MMBCBC er:

M=(0+92,0+02)=(4,5,0)M = \left(\frac{0 + 9}{2},\, \frac{0 + 0}{2}\right) = (4{,}5,\, 0)

Medianen AMAM går frå A=(0,6)A = (0, 6) til M=(4,5,0)M = (4{,}5,\, 0).

Tyngdepunktet ligg 23\displaystyle \frac{2}{3} av vegen frå AA til MM:

Gx=0+23(4,50)=3G_x = 0 + \frac{2}{3}(4{,}5 - 0) = 3
Gy=6+23(06)=64=2G_y = 6 + \frac{2}{3}(0 - 6) = 6 - 4 = 2

Svar: Tyngdepunktet er G=(3,2)G = (3, 2).

Midtpunktssetninga
Midtpunktssetninga: Lat ABC\triangle ABC vere ein trekant. Viss MM er midtpunktet på ABAB og NN er midtpunktet på ACAC, då gjeld:

1. MNBCMN \parallel BC (linjestykket MNMN er parallelt med BCBC)
2. MN=12BC\displaystyle MN = \frac{1}{2} \cdot BC (linjestykket MNMN er halvparten så langt som BCBC)

Med andre ord: Linjestykket som bind saman midtpunkta av to sider i ein trekant er parallelt med den tredje sida og halvparten så langt.

Denne setninga er svært nyttig i bevis og har mange bruksområde. Ho fortel oss at midtpunkta på sidene i ein trekant dannar ein ny trekant som er formlik med den opphavlege, med lengdeforhold 1:21:2.

✏️Eksempel: Bruke midtpunktssetninga

I trekant ABCABC er MM midtpunktet på ABAB og NN er midtpunktet på ACAC. Viss BC=12BC = 12 cm, kva er lengda MNMN? Viss B=65°\angle B = 65°, kva er AMN\angle AMN?

Lengda MNMN:

Etter midtpunktssetninga er MN=12BC\displaystyle MN = \frac{1}{2} \cdot BC:

MN=1212=6 cmMN = \frac{1}{2} \cdot 12 = 6 \text{ cm}

Vinkelen AMN\angle AMN:

Etter midtpunktssetninga er MNBCMN \parallel BC.

Sidan MNBCMN \parallel BC, er AMN\angle AMN og ABN\angle ABN samsvarande vinklar (med ABAB som tverrside).

Altså er AMN=B=65°\angle AMN = \angle B = 65°.

Svar: MN=6MN = 6 cm og AMN=65°\angle AMN = 65°.

📝Oppgave 1

Avgjer om følgjande sidelengder kan danne ein trekant:

a
a=4a = 4, b=6b = 6, c=9c = 9
b
a=1a = 1, b=2b = 2, c=5c = 5
c
a=7a = 7, b=7b = 7, c=7c = 7
d
a=3a = 3, b=4b = 4, c=7c = 7
📝Oppgave 2

To sider i ein trekant er 55 cm og 88 cm. Kva er det minste og det største heiltalet den tredje sida kan ha?

📝Oppgave 3

Finn koordinatane til tyngdepunktet i trekanten med hjørne A=(3,0)A = (3, 0), B=(0,6)B = (0, 6) og C=(9,3)C = (9, 3).

📝Oppgave 4

I trekant ABCABC er MM midtpunktet på ABAB og NN midtpunktet på ACAC. Bruk midtpunktssetninga til å finne MNMN når BC=18BC = 18 cm.

📝Oppgave 5

Medianen frå AA i trekant ABCABC har lengd 1515 cm. Finn avstanden frå AA til tyngdepunktet GG, og frå GG til midtpunktet MMBCBC.

📝Oppgave 6

I trekant PQRPQR er P=(0,0)P = (0, 0), Q=(8,0)Q = (8, 0) og R=(4,6)R = (4, 6). Lat MM og NN vere midtpunkta på PQPQ og PRPR. Finn koordinatane til MM og NN, og vis at MN=12QR\displaystyle MN = \frac{1}{2} \cdot QR.

📝Oppgave 7

Vis at i ein trekant med sider aa, bb og cc gjeld det at ab<c|a - b| < c. (Tips: Bruk trekantulikskapen.)

📝Oppgave 8

I trekant ABCABC er DD, EE og FF midtpunkta på sidene BCBC, ACAC og ABAB. Vis at trekant DEFDEF deler den opphavlege trekanten i fire kongruente trekantar.

📝Oppgave 9

Ein trekant har hjørne A=(1,1)A = (1, 1), B=(7,3)B = (7, 3) og C=(3,7)C = (3, 7).

a) Finn lengda av alle tre medianane.
b) Vis at alle tre medianane møtest i tyngdepunktet GG.

📝Oppgave D1
Drøftingsoppgåve: I ein trekant deler tyngdepunktet kvar median i forholdet 2:12:1 frå hjørnet. Forklar med eigne ord kvifor tyngdepunktet alltid ligg nærare midtpunktet på den motståande sida enn hjørnet. Betyr dette at tyngdepunktet alltid ligg «inni» trekanten? Grunngjev svaret.

Oppsummering

I dette kapittelet har du lært:

- Trekantulikskapen: I kvar trekant er summen av to vilkårlege sider alltid større enn den tredje sida. Tre lengder aa, bb, cc kan danne ein trekant viss og berre viss summen av dei to kortaste er større enn den lengste.
- Formlike trekantar: Trekantar med like vinklar er formlike. Sidene i formlike trekantar har same forholdstal.
- Medianar og tyngdepunkt: Ein median går frå eit hjørne til midtpunktet på den motståande sida. Dei tre medianane møtest i tyngdepunktet, som deler kvar median i forholdet 2:12:1 frå hjørnet. Koordinatane til tyngdepunktet er gjennomsnittet av koordinatane til hjørna.
- Midtpunktssetninga: Linjestykket mellom midtpunkta på to sider i ein trekant er parallelt med den tredje sida og halvparten så langt: MNBCMN \parallel BC og MN=12BC\displaystyle MN = \frac{1}{2} \cdot BC.

Nøkkelomgrep


OmgrepForklaring
TrekantulikskapenSummen av to sider er alltid større enn den tredje
MedianLinjestykke frå eit hjørne til midtpunktet på motståande side
TyngdepunktSkjeringspunktet til dei tre medianane; deler kvar i forholdet 2:12:1
MidtpunktssetningaLinja mellom midtpunkta på to sider er parallell med og halv så lang som den tredje
MidtnormalLinje vinkelrett på ei side gjennom midtpunktet til sida
Repetisjonsoppgåver
Din fremgang
0deloppgaver0 / 6 oppgaver

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.