29.07.2013 Views

Geometri - VUC Aarhus

Geometri - VUC Aarhus

Geometri - VUC Aarhus

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

<strong>Geometri</strong><br />

Længdemål og omregning mellem længdemål ........................... 56<br />

Omkreds og areal af rektangler og kvadrater .............................. 57<br />

Omkreds og areal af andre figurer .............................................. 58<br />

Omregning mellem arealenheder ................................................ 62<br />

Nogle geometriske begreber og redskaber. ................................. 63<br />

Målestoksforhold og ligedannethed ............................................ 66<br />

Rumfang ...................................................................................... 68<br />

Omregning mellem rumfangsenheder ......................................... 69<br />

Massefylde .................................................................................. 70<br />

Sidelængder i retvinklede trekanter (Pythagoras’ sætning) ........ 71<br />

Rumfang (2) ................................................................................ 72<br />

Regne baglæns ............................................................................ 74<br />

I geometri bruges en lang række formler til beregning af bl.a. areal og rumfang.<br />

På disse sider, er der eksempler på, hvorledes man bruger nogle af formlerne.<br />

Du skal ikke huske formlerne udenad. Du kan bruge en formel-samling.<br />

<strong>Geometri</strong> Side 55


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Længdemål og omregning mellem længdemål<br />

Vi bruger flere forskellige måleenheder, når vi måler længde (eller afstand), men<br />

standardenheden er en meter (m). En meter kan - som vist herunder - opdeles i:<br />

- decimeter (dm). Der går 10 dm til en meter. Ordet "deci" betyder tiende-del.<br />

- centimeter (cm). Der går 100 cm til en meter. Ordet "centi" betyder hundrede-del.<br />

- millimeter (mm). Der går 1000 mm til en meter. Ordet "milli" betyder tusinde-del.<br />

Bemærk: Det er kun cm og mm, der er tegnet i den rigtige størrelse herunder.<br />

1 m = 10 dm<br />

Her er sammenhængen mellem<br />

måleenhederne stillet op i en tabel:<br />

Hvis man måler større afstande bruger man ofte kilometer.<br />

1 m = 10 dm = 100 cm = 1.000 mm<br />

- en kilometer (km) er 1.000 meter. Ordet "kilo" betyder tusinde.<br />

1 dm = 10 cm = 100 mm<br />

1 cm = 10 mm<br />

Der er altså samme størrelsesforhold mellem en km og en m, som der er mellem en m og en mm.<br />

Til opgaverne hører et specielt skema, som kan bruges ved omregning mellem måleenheder.<br />

Eksempler på opgaver<br />

Omregn 97,5 cm til mm. Omregn 1.250 m til km.<br />

I skemaet står der ” ⋅ 10 ” fordi,<br />

hver cm svarer til 10 mm.<br />

Man får:<br />

97 , 5 cm = 97,<br />

5 mm ⋅10<br />

= 975 mm<br />

1 dm = 10 cm<br />

I skemaet står der ” : 1.<br />

000 ” fordi,<br />

hver km svarer til 1.000 m.<br />

1 cm = 10 mm<br />

Man får:<br />

1.25 0 m = 1.250<br />

km : 1. 000<br />

= 1,250<br />

km<br />

1 mm<br />

<strong>Geometri</strong> Side 56


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Omkreds og areal af rektangler og kvadrater<br />

Et rektangel er en firkant, hvor:<br />

- siderne er parvis lige lange<br />

- hjørnerne er rette vinkler<br />

Eksempler på rektangler:<br />

Eksempler på opgaver<br />

Find omkreds og areal af et rektangel med<br />

længden 4 m og bredden 3 m.<br />

Omkredsen findes ved:<br />

- enten at sige: 4 m + 3 m + 4 m + 3 m = 14 m<br />

- eller at sige: 2 ⋅ 4 m + 2 ⋅3<br />

m = 14 m<br />

Arealet findes ved at bruge formlen:<br />

Areal = længde ⋅ bredde eller blot A = l ⋅ b<br />

Man får:<br />

A = 4 m ⋅ 3 m = 12<br />

2<br />

m<br />

Tegningen viser, at rektanglet svarer til<br />

12 kvadrater, som måler 1 m på hver led.<br />

Et sådant kvadrat kaldes en kvadratmeter (1 m 2 )<br />

4 m<br />

3 m<br />

Et kvadrat er en firkant, hvor:<br />

- alle sider er lige lange<br />

- hjørnerne er rette vinkler<br />

Eksempler på kvadrater:<br />

Et kvadrat er et særligt ”pænt” rektangel<br />

Find arealet af et rektangel med<br />

længden 350 cm og bredden 2,50 m.<br />

Man kan ikke regne med både m og cm, så<br />

350 cm laves om til 3,50 m.<br />

Man får:<br />

A = 3,<br />

50 m ⋅ 2,<br />

50 m =<br />

2<br />

8,<br />

75 m<br />

Tegningen viser, at resultatet er rimeligt.<br />

Hvis du tæller de hele, de halve og den kvarte<br />

kvadratmeter sammen, så får du 8,75 m 2 .<br />

350 cm = 3,50 m<br />

Hvis du er usikker på, hvorledes man<br />

omregner længdemål, så blad en side<br />

tilbage. Der er et par eksempler.<br />

<strong>Geometri</strong> Side 57<br />

2,50 m


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Omkreds og areal af andre figurer<br />

Eksempel på opgave<br />

Tegningen til højre er en skitse af et hus.<br />

Find husets areal.<br />

For at finde arealet må huset opdeles i rektangler.<br />

Det kan f.eks. gøres således:<br />

Der mangler tilsyneladende<br />

nogle mål for det nederste rektangel,<br />

men ved at kikke på tallene på skitsen<br />

kan man regne ud at:<br />

- arealet af det øverste rektangel må være:<br />

- arealet af det nederste rektangel må være:<br />

I alt er huset derfor:<br />

A = 12<br />

m ⋅ 6 m =<br />

A = 5 m ⋅ 4 m =<br />

2<br />

72 m<br />

2<br />

20 m<br />

2<br />

9 2 m<br />

Arealer som det ovenfor kan ofte findes på flere måder.<br />

Tænk selv over om du kunne have fået resultatet på andre måder<br />

Ud over rektangler og kvadrater skal du kende trekanter, parallelogrammer, trapezer og cirkler.<br />

I de næste eksempler kan du se, hvorledes de ser ud.<br />

Eksempel på opgave<br />

Find arealet af en trekant med grundlinie 5 cm og højde 3 cm.<br />

Man får:<br />

A =<br />

1 1<br />

2<br />

⋅ h ⋅ g = ⋅ 5 cm ⋅ 3 cm = 7,5 cm<br />

2 2<br />

Tegningen viser, at arealet af trekanten svarer til halvdelen<br />

af arealet af et rektangel, med længden 5 cm og højden 3 cm.<br />

Den lille tegning viser, at højden i en trekant nogle gange kan falde ”uden for”.<br />

12 m<br />

1<br />

A = ⋅ h ⋅ g<br />

2<br />

højde<br />

grundlinie<br />

<strong>Geometri</strong> Side 58<br />

6 m<br />

7 m<br />

10 m


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Eksempel på opgave<br />

Find arealet af et parallelogram med grundlinie 4 cm og højde 3 cm.<br />

Man får:<br />

2<br />

A = h ⋅ g = 4 cm ⋅ 3 cm = 12<br />

cm<br />

Tegningen viser, at arealet af parallelogrammet svarer til<br />

arealet af et rektangel, med længden 4 cm og højden 3 cm.<br />

Du klipper venstre ende af<br />

og flytter stykket mod højre.<br />

Eksempel på opgave<br />

Find arealet af et trapez hvor de parallelle sider (a og b) er 6 cm og 3 cm<br />

og højden er 4 cm.<br />

Man får:<br />

A =<br />

1<br />

1<br />

⋅ h ⋅ (a + b) = ⋅ 4 cm ⋅ (6 cm + 3 cm) = 18<br />

2<br />

2<br />

A = h ⋅ g<br />

<strong>Geometri</strong> Side 59<br />

2<br />

cm<br />

Tegningen viser, at trapezet kan klippes i stykker og laves om<br />

til et rektangel, med længden 4,5 cm og højden 4 cm.<br />

Den lille tegning viser, at trapezer godt kan være ”skæve”.<br />

1<br />

A = ⋅ h ⋅ (a + b)<br />

2<br />

a<br />

højde<br />

højde<br />

grundlinie<br />

b


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Eksempel på opgave<br />

Find omkredsen af en cirkel med en radius på 1,5 cm.<br />

(Det svarer til en diameter på 3 cm)<br />

Man får:<br />

- enten O = π ⋅ d = π ⋅3<br />

cm = 9,<br />

4 cm<br />

- eller O = 2 ⋅ π ⋅ r = 2 ⋅ π ⋅1,<br />

5 cm = 9,<br />

4 cm<br />

Eksempel på opgave<br />

Tegningerne viser en cirkel, der ”rulles ud”.<br />

Omkredsen et altid et bestemt tal gange diameteren.<br />

Dette tal kaldes π (læses pi).<br />

π er et uendeligt decimaltal, som starter med 3,14…<br />

Mange regnemaskiner har en π -knap.<br />

Find arealet af en cirkel med en radius på 2,5 cm.<br />

Man får:<br />

radius<br />

diameter<br />

2<br />

2<br />

A = π ⋅ r = π ⋅ 2,5 =<br />

19,6 cm<br />

radius<br />

diameter<br />

På regnemaskinen tastes: π X 2,5 x 2 =<br />

På tegningen bliver cirklen skåret i lagkagestykker og lagt ”omvendt”.<br />

2<br />

O = π ⋅ d<br />

<strong>Geometri</strong> Side 60<br />

eller<br />

O = 2 ⋅ π ⋅ r<br />

A = π ⋅ r<br />

Forestil dig at stykkerne gøres meget tyndere.<br />

Resultatet vil ligne et rektangel.<br />

Længden bliver en halv omkreds - altså π ⋅ 2,5 cm ≈ 7,85.. cm<br />

Højden bliver lig med radius - altså 2,5 cm<br />

Arealet bliver derfor<br />

omkreds<br />

2<br />

π ⋅ 2,5⋅<br />

2,5 = π ⋅ 2,5 =<br />

19,6 cm<br />

2<br />

radius<br />

diameter<br />

2<br />

radius


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Eksempel på opgave<br />

Skitsen viser en lille løbebane.<br />

Banen (det grå område) er 10 m bred.<br />

Find banens længde langs indersiden<br />

og banens areal.<br />

Indersiden består af to halvcirkler og to linjestykker.<br />

Banens omkreds bliver:<br />

Omkreds af cirkel: O = π ⋅ d = π ⋅ 35 ≈ 110 m<br />

Linjestykker: 2 ⋅ 45 = 90 m<br />

Omkreds i alt 200 m<br />

Når man skal finde banens areal, må man først finde arealet af hele området (hvid + grå)<br />

og derefter trække midten (hvid) fra. Begge dele består af to halvcirkler med et rektangel i midten.<br />

Prøv selv at beregne målene på hele området, og se om dine tal passer med tallene herunder.<br />

Man får:<br />

Areal af hele området:<br />

Cirkel:<br />

2<br />

2<br />

= π ⋅ r = π 27,5 = 2.376 m 2<br />

A ⋅<br />

Rektangel: A l ⋅ b = 45 ⋅ 55<br />

= = 2.475 m 2<br />

Areal i alt: 4.851 m 2<br />

Areal af det midterste område:<br />

Cirkel:<br />

Arealet af banen bliver derfor: 4.851 - 2.537 m 2 = 2.314 m 2<br />

Eksempel på opgave<br />

2<br />

2<br />

= π ⋅ r = π 17,5 = 962 m 2<br />

A ⋅<br />

Rektangel: A l ⋅ b = 45 ⋅ 35<br />

= = 1.575 m 2<br />

Areal i alt: 2.537 m2<br />

Find arealet af en trekant, hvor sidelængderne er 5 cm, 6 cm og 7 cm.<br />

Man kan ikke bruge den almindelige formel for arealet<br />

1<br />

af en trekant ( A = ⋅ h ⋅ g ), fordi man ikke kender en højde.<br />

2<br />

Men man kan i stedet for bruge Herons formel.<br />

Først findes den halve omkreds.<br />

Man får:<br />

a + b + c 5 + 6 + 7 18<br />

s = = = = 9 cm<br />

2 2 2<br />

Derefter findes arealet.<br />

Man får: A = s ⋅ (s − a) ⋅ (s − b) ⋅ (s − c)<br />

= 9 ⋅ ( 9 − 5)<br />

⋅ ( 9 − 6)<br />

⋅ 9 − 7)<br />

= 9 ⋅ 4 ⋅ 3 ⋅ 2 = 216 = 14,7 cm 2<br />

45 m<br />

<strong>Geometri</strong> Side 61<br />

35 m<br />

a b<br />

c<br />

35 m<br />

A = s ⋅ (s − a) ⋅ (s − b) ⋅ (s − c)<br />

Hvor s er den halve omkreds:<br />

a + b + c<br />

s =<br />

2


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Omregning mellem arealenheder<br />

Man skal tænke sig meget godt om, når man laver omregning mellem arealenheder.<br />

Når der skal 10 dm til en meter, kan man let tro, at der også skal 10 dm 2 til en m 2 ,<br />

men tegningen herunder viser bl.a., at der går 10 ⋅ 10 = 100 dm 2 til en m 2 .<br />

Bemærk: Det er kun cm 2 og mm 2 , der er tegnet i den rigtige størrelse.<br />

Her er sammenhængen mellem<br />

arealenhederne stillet op i en tabel:<br />

1 m 2 = 100 dm 2 = 10.000 cm 2 = 1.000.000 mm 2<br />

1 dm 2 = 100 cm 2 = 10.000 mm 2<br />

1 cm 2 = 100 mm 2<br />

Til opgaverne hører et specielt skema, som kan bruges ved omregning mellem måleenheder.<br />

Eksempler på opgaver<br />

Omregn 2500 cm 2 til m 2 . Omregn 3,5 cm 2 til mm 2 .<br />

I skemaet står der ” : 10.<br />

000 ” fordi,<br />

hver m 2 svarer til 10.000 cm 2 .<br />

Man får:<br />

1 m 2 = 100 dm 2<br />

2<br />

2<br />

2500 cm = 2500 m : 10.000 =<br />

0,<br />

25<br />

m<br />

2<br />

1 dm 2 = 100 cm 2<br />

I skemaet står der ” ⋅ 100 ” fordi,<br />

hver cm 2 svarer til 100 mm 2 .<br />

Man får:<br />

2<br />

2<br />

3 , 5 cm = 3,<br />

5 mm ⋅100<br />

=<br />

1 cm 2 = 100 mm 2<br />

350 mm<br />

1 mm 2<br />

<strong>Geometri</strong> Side 62<br />

2


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Nogle geometriske begreber og redskaber.<br />

Når man arbejder med geometriske figurer, har man ud over lineal<br />

ofte brug for en passer og en vinkelmåler.<br />

Passeren skal bruges til at tegne cirkler, og den kan<br />

også anvendes til andre tegneopgaver.<br />

Vinkelmåleren bruges til at måle og afsætte vinkler.<br />

Når man arbejder med geometriske figurer, kan man i dag også bruge<br />

et computerprogram som fx Geogebra i stedet for at tegne og måle i hånden.<br />

Et bestemt sted kaldes på matematik-sprog et punkt.<br />

Et punkt fylder ingenting - det har ingen størrelse.<br />

Men i praksis er man nødt til at tegne et kryds eller en prik som vist her.<br />

Et punkt kan også være et hjørne i fx en trekant eller en firkant.<br />

Man giver punkter bogstav-navne med store bogstaver.<br />

En linje er en lige streg, der i princippet er uendelig lang,<br />

men det kan man naturligvis ikke tegne.<br />

Et linjestykke er en lige streg, der går fra et punkt til et andet.<br />

Altså en streg med en bestemt længde.<br />

Linjestykket på tegningen hedder PQ, fordi det går fra P til Q.<br />

Hvis man skriver |PQ|, betyder det længden af PQ.<br />

To linjer - eller linjestykker - kan være parallelle,<br />

hvis der er et fast afstand mellem dem.<br />

Ligesom et par togskinner.<br />

To linjer - eller linjestykker - kan stå vinkelret på hinanden,<br />

hvis de danner en ret vinkel (se næste side).<br />

Randen af en cirkel kaldes cirklens periferi.<br />

Afstanden fra periferi til periferi gennem centrum<br />

kaldes cirklens diameter.<br />

Afstanden fra centrum til periferi kaldes radius.<br />

Man skal kende radius for at tegne cirklen<br />

med en passer.<br />

Et linjestykke fra periferi til periferi, der er mindre<br />

end diameteren, kaldes en korde.<br />

En linje, der lige akkurat rører en cirkel i et punkt,<br />

kaldes en tangent.<br />

A B<br />

<strong>Geometri</strong> Side 63<br />

P<br />

Periferi Korde<br />

Diameter<br />

Radius<br />

Q<br />

Tangent


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

En vinkel er et mål for størrelsen af et cirkeludsnit eller størrelsen<br />

af et ”hjørne” (en vinkelspids) i f.eks. en trekant eller en firkant.<br />

En cirkel måler 360°<br />

(læses 360 grader)<br />

hele vejen rundt.<br />

Et ”lige” hjørne<br />

måler 90° og kaldes<br />

en ret vinkel.<br />

Det er en kvart cirkel.<br />

Nogle særligt ”pæne” trekanter har specielle navne:<br />

I en ligesidet trekant er<br />

alle siderne lige lange, og<br />

alle vinklerne er 60°.<br />

I en ligebenet trekant er<br />

to af siderne lige lange og<br />

to af vinklerne lige store.<br />

En vinkel på mindre<br />

end 90° kaldes<br />

en spids vinkel.<br />

Den viste vinkel er 60°<br />

Tegningen til højre viser, at de tre vinkler i en trekant<br />

altid er 180° tilsammen. ∠A = ∠D, ∠B = ∠E og ∠C =∠F.<br />

Og ∠D, ∠E og ∠F svarer tilsammen til halvvejs rundt i en cirkel.<br />

Man kan altid dele en firkant op i to trekanter som<br />

vist nedenfor. På den måde kan man vise, at vinklerne<br />

i en firkant altid er 2·180° = 360° tilsammen.<br />

Man kan fortsætte og opdele en femkant i tre trekanter osv.<br />

På den måde kan man vise, at der gælder denne formel<br />

for vinklerne i en mange-kant:<br />

v =<br />

(n − 2) ⋅180<br />

hvor v er vinkelsummen (alle vinklerne lagt sammen),<br />

og n er antal kanter.<br />

En mange-kant kaldes også en polygon.<br />

En vinkel på mere<br />

end 90° kaldes<br />

en stump vinkel.<br />

Den viste vinkel er 120°<br />

I en retvinklet trekant er en<br />

af vinklerne ret - altså 90°.<br />

F<br />

E D<br />

A B<br />

<strong>Geometri</strong> Side 64<br />

C


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Særligt ”pæne” figurer kan være regulære eller symmetriske. Her er et par eksempler:<br />

Man tegner nogle gange disse linjer i trekanter:<br />

Midtnormaler<br />

Midtnormaler går gennem<br />

midtpunktet på siderne, og<br />

de står vinkelret på siderne.<br />

Vinkelhalveringslinjer<br />

Vinkelhalveringslinjerne<br />

deler vinklerne op i<br />

to lige store vinkler.<br />

Medianer<br />

Medianerne går fra<br />

vinkelspidserne til midten<br />

af de modstående sider.<br />

Alle tre typer af linjer mødes i et punkt. Det gælder også for højderne i en trekant.<br />

Midtnormalernes skæringspunkt er centrum for trekantens omskrevne cirkel, og vinkel-<br />

halveringslinjernes skæringspunkt er centrum for den indskrevne cirkel. Prøv selv at tegne.<br />

Eksempel på opgave<br />

Konstruer en trekant ABC som vist på skitsen,<br />

hvor a = 4,5 cm, c = 6 cm og ∠A = 40°.<br />

2) Derefter afsættes<br />

∠A = 40°, og<br />

siden b skitseres<br />

som vist.<br />

A<br />

Regulær<br />

sekskant<br />

40°<br />

I en regulær figur<br />

er alle sider og alle<br />

vinkler lige store.<br />

1) Først tegnes c = 6 cm.<br />

3) Derefter tegnes<br />

en cirkelbue med<br />

centrum i B og<br />

radius på 4,5 cm.<br />

Symmetrisk figur med<br />

vandret symmetriakse<br />

(eller spejlingsakse).<br />

<strong>Geometri</strong> Side 65<br />

b<br />

a<br />

C<br />

c<br />

A B<br />

40° c = 6 cm<br />

B A B<br />

C<br />

a = 4,5 cm<br />

4) Til sidst tegnes siden a, og de<br />

overflødige steger viskes ud.


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Målestoksforhold og ligedannethed<br />

Man bruger målestoksforhold, når man arbejder med fx arkitekttegninger og kort.<br />

Tegningerne og kortene er præcise formindskede kopier af virkeligheden, selv om man<br />

naturligvis ikke altid kan få alle detaljer med, når man laver tegninger og kort.<br />

Et målestoksforhold skrives fx således: 1 : 100 . Det betyder at en længdeenhed (mm, cm…)<br />

på tegningen eller på kortet svarer til 100 længdeenheder i virkeligheden.<br />

Eksempel på opgave<br />

Tegningen viser et hus i målestoksforhold 1:200.<br />

Find husets længde og bredde.<br />

Find også husets areal.<br />

Først måles længde og bredde på tegningen.<br />

Man får 7,5 cm og 4,0 cm.<br />

Så beregnes de rigtige mål ved at gange med 200.<br />

Man får:<br />

- længde: 7,5 cm ⋅ 200 = 1.500 cm = 15,00 m<br />

- bredde: 4 , 0 cm ⋅ 200 = 800 cm = 8,<br />

00 m<br />

Arealet beregnes til:<br />

15 m ⋅ 8 m = 120<br />

2<br />

m<br />

På tegningen i eksemplet ovenfor er længdemålene 200 gange mindre end i virkeligheden.<br />

Eller man kan sige, at målene på det rigtige hus er 200 gange større end på tegningen.<br />

Men arealet af det rigtige hus er 200 ⋅ 200 = 40.000 gange større end arealet af tegningen.<br />

Kik tilbage på siden med "Omregning mellem arealenheder". Så forstår du sikkert hvorfor!<br />

Eksempel på opgave<br />

En byggegrund har form som et rektangel.<br />

Længden er 30 m og bredden er 20 m.<br />

Lav en tegning i målestoksforhold 1:500<br />

Tegningens mål findes ved at dividere med 500.<br />

Man får:<br />

- længde: 30 m : 500 = 0,06 m = 6 cm<br />

- bredde: 20 m : 500 = 0,04 m = 4 cm<br />

Tegningen ser ud som til højre.<br />

Hvis man vil skrive mål på tegningen, skal<br />

det være de rigtige mål - ikke de tegnede mål.<br />

Grundrids af hus<br />

30 m<br />

1:200<br />

1:500<br />

<strong>Geometri</strong> Side 66<br />

20 m


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Nogle gange kan tegningen godt være større end virkeligheden.<br />

Eksempel på opgave<br />

Tegningen viser et tværsnit af en knappenål.<br />

I hvilket målestoksforhold er tegningen lavet?<br />

Først måler man på tegningen. Man får:<br />

- ”hovedets” diameter: 5 cm = 50 mm<br />

- ”nålens” længde: 4 cm = 40 mm<br />

Nu kan man finde målestoksforholdet på to måder:<br />

Enten som 50 : 10 = 5 : 1 eller som 40 : 8 = 5 : 1<br />

Bemærk: Når tegningen er større end virkeligheden, skriver man det største tal først.<br />

I eksempler passer det jo med at 5 mm på tegningen svarer til 1 mm i virkeligheden.<br />

Når to figurer er præcise forstørrede/formindskede kopier af hinanden, siger man,<br />

at de er ligedannede. Vinklerne er ens i de to figurer.<br />

Eksempel på opgave<br />

De to trekanter I og II er ligedannede.<br />

Find længden af c og d.<br />

Først finder man størrelsesforholdet ved at<br />

sammenligne siderne b og e.<br />

Størrelsesforholdet er 4:5 (eller 5:4).<br />

Det betyder, at hver gang man har 4 længdeenheder<br />

på trekant I, så har man 5 længdeenheder på trekant II.<br />

Det er lettest at omregne forholdet til et tal.<br />

Man får:<br />

e : b = 5 : 4 = 1,25<br />

Siderne i trekant II er altså 1,25 gange større<br />

end siderne i trekant I.<br />

Derefter får man: d = 1,25 ⋅ a = 1,25 ⋅9,6<br />

= 12 cm og c = f : 1,25 = 13 : 1,25 = 10,4 cm<br />

Bemærk: Når man arbejder med målestoksforhold, arbejder man også med ligedannethed.<br />

Tegningen og den virkelige ting er jo præcise formindskede/forstørrede kopier af hinanden.<br />

<strong>Geometri</strong> Side 67<br />

a = 9,6 cm<br />

10 mm<br />

I<br />

c<br />

b = 4 cm<br />

d<br />

8 mm<br />

II<br />

e =5 cm<br />

f = 13 cm


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Rumfang<br />

Eksempel på opgave<br />

Ladet på en lastbil har de mål, som er vist på skitsen.<br />

Hvor mange m 3 (kubikmeter) kan det rumme?<br />

Rumfanget findes ved at bruge formlen:<br />

Rumfang = længde ⋅ bredde ⋅ højde eller blot V = l ⋅ b ⋅ h<br />

(Bogstavet V bruges for rumfang)<br />

Man får:<br />

V = 7 m ⋅ 2 m ⋅ 2 m =<br />

3<br />

28<br />

m<br />

Det betyder, at ladet kan rumme 28 terninge-formede kasser,<br />

som måler 1 m på hver led.<br />

En sådan terning kaldes en kubikmeter (m 3 ).<br />

Eksempel på opgave<br />

En kasse har de mål, som er vist på skitsen.<br />

Hvor mange liter kan den rumme?<br />

Liter er det samme som kubikdecimeter (dm 3 ).<br />

(se evt. næste side om rumfangsenheder)<br />

Derfor laves målene om fra cm til dm inden beregningen.<br />

Man får:<br />

V =<br />

3<br />

= 7,5 dm ⋅3<br />

dm ⋅ 4 dm 90 dm eller 90 liter<br />

Eksempel på opgave<br />

En dåse har de mål, som er vist på skitsen.<br />

Hvor mange milliliter (ml) kan den rumme?<br />

Milliliter er det samme som kubikcentimeter (cm 3 )<br />

og dåsen har form som en cylinder.<br />

2<br />

2<br />

3<br />

Man får: V = π ⋅ r ⋅ h = π ⋅ 5 ⋅9<br />

= 707 cm eller 707 ml<br />

På regnemaskinen tastes: π X 5 x 2 X 9 =<br />

Til højre er vist formlen for rumfanget af en cylinder.<br />

Der findes en række andre formler, som du også<br />

kan få brug for, når du regner opgaver med rumfang.<br />

28 X 1 m 3<br />

V = π ⋅ r<br />

h<br />

radius<br />

<strong>Geometri</strong> Side 68<br />

40 cm<br />

2 m<br />

2 m<br />

75 cm<br />

5 cm<br />

2 ⋅<br />

7 m<br />

30 cm<br />

9 cm<br />

højde


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Omregning mellem rumfangsenheder<br />

Der bruges to systemer af rumfangsenheder. Meter-enheder og liter-enheder.<br />

Tegningen herunder viser bl.a., at der går 10 ⋅ 10 ⋅10<br />

= 1.000 dm 3 til en m 3 .<br />

Her er sammenhængen mellem<br />

rumfangsenhederne vist i en tabel:<br />

Man måler også rumfang med liter-enheder:<br />

liter (l), deciliter (dl), centiliter (cl) og milliliter (ml).<br />

Her er hoppet mellem enhederne kun en ti-gang.<br />

Det er vigtigt at vide, at:<br />

- 1 dm 3 er det samme som en liter (l)<br />

- 1 cm 3 er det samme som en milliliter (ml)<br />

Her er vist sammenhængen mellem liter-enhederne:<br />

Eksempel på opgave<br />

Omregn 3,5 m 3 til liter.<br />

1 m 3 = 1.000 dm 3 = 1.000.000 cm 3 = 1.000.000.000 mm 3<br />

En liter er det samme som en dm 3 . Derfor skal man gange med 1.000.<br />

Man får:<br />

3,5 m<br />

=<br />

1 m 3 = 1.000 dm 3<br />

3<br />

3<br />

3<br />

= 3,5 dm ⋅1.000<br />

3.500 dm = 3.500 liter<br />

1 dm 3 = 1.000 cm 3 = 1.000.000 mm 3<br />

1 liter<br />

1 dm 3 = 1.000 cm 3<br />

1 cm 3<br />

1 cm 3 = 1.000 mm 3<br />

1 dl<br />

1 liter = 10 dl = 100 cl = 1.000 ml<br />

1 dl = 10 cl = 100 ml<br />

1 cl = 10 ml<br />

<strong>Geometri</strong> Side 69<br />

1 cl<br />

1 ml


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Massefylde<br />

Masse er et andet ord for vægt, og fylde betyder rumfang.<br />

Derfor er massefylde det samme som vægt pr. rumfangsenhed.<br />

Som formel skrives det normalt som vist til højre, men formlen<br />

kan også omskrives som vist herunder:<br />

Vægt = Rumfang · Massefylde eller<br />

Hvis et materiale har massefylden 2,5 g pr. cm 3 , betyder det,<br />

at en cm 3 (en kubikcentimeter-terning) vejer 2,5 g.<br />

Vand har en massefylde på 1 g pr. cm 3 .<br />

Rumfang =<br />

Lette ting, der kan flyde (fx træ), har en massefylde under 1 g pr. cm 3 .<br />

Tunge ting, der ikke kan flyde (fx de forskellige metaller),<br />

har en massefylde på over 1 g pr. cm 3 .<br />

Når man regner med massefylde, er det vigtigt at have<br />

styr på både rumfangsenhederne (se forrige side) og<br />

vægtenhederne.<br />

Eksempler på opgaver<br />

En metalklods vejer 323 g<br />

og har et rumfang på 85 cm 3 .<br />

Hvad er massefylden?<br />

Man får:<br />

323 g<br />

Massefylde =<br />

85 cm<br />

=<br />

1 ton = 1.000 kg = 1.000.000 g<br />

3<br />

3,8 g pr. cm<br />

3<br />

1 kg = 1.000 g<br />

Hvor meget vejer 5 m 3 grus,<br />

når massefylden for gruset<br />

er 2,3 tons pr. m 3 ?<br />

Man får:<br />

Vægt = 5 m<br />

3<br />

⋅ 2,3<br />

= 11,5 tons<br />

tons pr. m<br />

Massefylde =<br />

Vægt<br />

Massefylde<br />

Vægt<br />

Rumfang<br />

Hvor meget fylder 0,5 kg<br />

alkohol, når massefylden<br />

er 0,8 kg pr. liter?<br />

<strong>Geometri</strong> Side 70<br />

3<br />

Man får:<br />

Rumfang =<br />

=<br />

0,5 kg<br />

0,8 kg pr. liter<br />

0,<br />

625<br />

I eksemplerne ovenfor er der sat enheder på tallene i beregningerne og ikke kun på facit.<br />

Det behøver man ikke, men mange synes, at det er en god hjælp.<br />

Massefylde er vægt<br />

pr. rumfangsenhed.<br />

Fx vægt pr. cm 3 .<br />

1 ton 1 kg 1 g<br />

Pas på med opgaver hvor der er små decimaltal som i eksemplet til højre. Man bliver let forvirret!<br />

liter


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Sidelængder i retvinklede trekanter (Pythagoras’ sætning)<br />

Læresætningen om sidelængderne i en retvinklet trekant, er måske den mest berømte<br />

regneregel inden for matematik. Pythagoras har fået æren for sætningen.<br />

Han levede i Grækenland for mere end 2.000 år siden.<br />

B<br />

Det mest enkle eksempel er en såkaldt 3-4-5-trekant.<br />

Hvis man laver en trekant, hvor siderne måler 3 cm,<br />

4 cm og 5 cm, vil trekanten altid være retvinklet.<br />

Det gælder naturligvis også, hvis man bruger<br />

andre måleenheder. Fx 3 m, 4 m og 5 m.<br />

Man bruger normalt bogstavnavne som vist på tegningen, og sætningen lyder:<br />

2 2<br />

a + b =<br />

c<br />

2<br />

2 2 2<br />

Hvis du regner efter, får du at: 3 + 4 = 5 eller 9 + 16 = 25,<br />

og det er jo ganske rigtigt.<br />

Denne sammenhæng mellem sidelængderne gælder altid for retvinklede trekanter.<br />

Det er vigtigt, at c er den længste side - siden modsat den rette vinkel.<br />

Det er lige meget, hvilken af de korte sider man kalder a og b.<br />

Eksempler på opgaver<br />

Tegningen viser en retvinklet trekant.<br />

Find den manglende sidelængde c.<br />

Man sætter ind i formlen<br />

og løser en ligning:<br />

12<br />

2<br />

144<br />

+ 5<br />

+<br />

2<br />

25<br />

169<br />

= c<br />

= c<br />

= c<br />

c =<br />

2<br />

2<br />

2<br />

c =<br />

169 = 13<br />

cm<br />

b = 5 cm<br />

A<br />

a = 12 cm<br />

B C<br />

2 2<br />

a + b =<br />

c<br />

2<br />

Skitsen viser en stige,<br />

der er stillet op ad<br />

en høj mur.<br />

Stigens længde<br />

er 4,50 m.<br />

Hvor højt når<br />

stigen op?<br />

Stigen, muren og jorden danner en retvinklet<br />

trekant, hvor c = 4,50 m og en af de korte sider<br />

er 110 cm = 1,10 m. Denne side kaldes a.<br />

Siden langs muren kaldes b og findes således:<br />

1,21+<br />

b<br />

= 20,25 −1,21<br />

= 19,04<br />

19,04 = 4,36 m<br />

<strong>Geometri</strong> Side 71<br />

A<br />

1,10<br />

2<br />

+ b<br />

b<br />

2<br />

2<br />

2<br />

c = 5 cm<br />

b = 4 cm<br />

= 4,50<br />

= 20,25<br />

b =<br />

2<br />

a = 3 cm<br />

110 cm<br />

C<br />

Man navngiver hjørner<br />

med store bogstaver og<br />

sider med små bogstaver.


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Rumfang (2)<br />

Her er et eksempel på en mere kompliceret opgave med rumfang og overfladeareal:<br />

Eksempel på opgave<br />

Skitserne viser to kaffekrus.<br />

Det ene er sammensat af en cylinder<br />

og en halvkugle. Det andet har form<br />

som en keglestub.<br />

Sammenlign rumfang og indvendig<br />

overfladeareal på de to krus.<br />

Først finder man de nødvendige<br />

formler. De er vist til højre undervejs.<br />

Vi starter med at finde rumfanget af kruset til venstre.<br />

Man får:<br />

2<br />

2<br />

Rumfang af cylinder: V = π ⋅ r ⋅ h = π ⋅ 4 ⋅ 5 = 251,3 cm 3<br />

1 4 3 2<br />

Rumfang af halvkugle: V = ⋅ π ⋅ r = ⋅ π ⋅ 4<br />

2 3 3<br />

3<br />

⋅ = 134,0 cm 3<br />

Rumfang i alt: 385,3 cm 3<br />

Man kan naturligvis også skrive rumfanget som 385,3 ml,<br />

da cm 3 og ml jo er det samme.<br />

Nu finder vi overfladearealet af kruset til venstre.<br />

Man får:<br />

Krum overflade af cylinder:<br />

Overflade af halvkugle:<br />

O = 2 ⋅ π ⋅ r ⋅ h = 2 ⋅ π ⋅ 4 ⋅5<br />

= 125,7 cm 2<br />

1<br />

O<br />

2<br />

π<br />

2<br />

2<br />

= ⋅ 4 ⋅ ⋅ r = 2 ⋅ ⋅ 4 = 100,5 cm 2<br />

Overflade i alt: 226,2 cm 2<br />

Når man regner på overfladen af en cylinder, skal man være<br />

opmærksom på, at formlen giver ”den krumme overflade”.<br />

Top og bund er ikke med.<br />

I denne opgave skal man heller ikke bruge top og bund,<br />

men det skal man måske i andre opgaver.<br />

Pas på med ikke at lade dig snyde af formlen.<br />

π<br />

<strong>Geometri</strong> Side 72<br />

8 cm<br />

5 cm<br />

8 cm<br />

6 cm<br />

Rumfang cylinder:<br />

V = π ⋅ r<br />

2 ⋅<br />

h<br />

Rumfang kugle:<br />

4<br />

V = ⋅ π ⋅ r<br />

3<br />

Overflade af kugle:<br />

O = 4 ⋅ π ⋅ r<br />

r er radius<br />

3<br />

2<br />

radius<br />

9 cm<br />

Krum overflade af cylinder:<br />

O = 2 ⋅ π ⋅ r ⋅ h<br />

h er højden<br />

r er radius<br />

radius<br />

højde


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Nu finder vi rumfanget af kruset til højre.<br />

Man får:<br />

Rumfang:<br />

1<br />

V = ⋅ π ⋅ h ⋅ (R<br />

3<br />

1<br />

2<br />

= ⋅ π ⋅9<br />

⋅ (4<br />

3<br />

= 348,7<br />

cm<br />

3<br />

2<br />

+ r<br />

+ 3<br />

2<br />

2<br />

+ R ⋅ r)<br />

+ 4 ⋅3)<br />

Her kan man naturligvis også skrive 348,7 ml.<br />

Beregningen ovenfor er lidt kompliceret.<br />

1<br />

2 2<br />

Man kan godt indtaste ⋅ π ⋅ 9 ⋅ (4 + 3 + 4 ⋅ 3)<br />

3<br />

i en beregning på regnemaskine på denne måde:<br />

1 ÷ 3 X π X 9 X ( 4 x 2 + 3 x 2 + 4 X 3 ) =<br />

Men hvis du er usikker på, hvorledes du skal gøre,<br />

kan du roligt dele beregningen op i flere dele.<br />

Nu finder vi overfladearealet af kruset, men først må vi finde den skrå side.<br />

Det gør vi på denne måde vha. Pythagoras’ sætning:<br />

Man kan lave en retvinklet trekant i siden af kruset som vist.<br />

Den skrå side er hypotenusen. Den ene katete er højden,<br />

og den anden katete er forskellen på R og r.<br />

Man får:<br />

h<br />

2<br />

9<br />

Det er fristende blot at runde af til 9 cm eller 9,1 cm, men man bør medtage<br />

nogle flere decimaler i sine mellemregninger.<br />

Nu er vi parate til at finde overfladearealet af kruset til højre.<br />

Her skal vi være opmærksomme på, at der både er en krum overflade og en bund.<br />

Man får:<br />

Krum overflade af keglestub: O π ⋅ ( + r) ⋅s<br />

= π ⋅ ( 4 + 3)<br />

⋅9,<br />

055...<br />

Areal af bund:<br />

+ (R − r)<br />

2<br />

+<br />

(4 - 3)<br />

2<br />

2<br />

= s<br />

= s<br />

81 + 1 = s<br />

82 = s<br />

s =<br />

A π π ⋅<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

82 = 9,055.... cm<br />

Rumfang af keglestub:<br />

⋅ π ⋅ h ⋅ (R<br />

= R = 199,1 cm 2<br />

2 2<br />

= ⋅ r = 3<br />

= 28,3 cm 2<br />

Overflade i alt: 227,4 cm 2<br />

Til sidst skal vi sammenligne tallene, og man får, at rumfanget af kruset til venstre er<br />

385,3 - 347,8 = 37,5 cm 3 større end kruset til højre. Overfladearealerne er næsten lige store,<br />

men arealet af kruset til højre er dog 227,4 - 226,2 = 1,2 cm 2 større end kruset til venstre.<br />

+ R ⋅ r)<br />

<strong>Geometri</strong> Side 73<br />

h<br />

R-r<br />

V =<br />

1<br />

3<br />

2<br />

+ r<br />

Krum overflade af keglestub:<br />

O = π ⋅ (R + r) ⋅s<br />

h er højden<br />

R er den store radius<br />

r er den lille radius<br />

s er den skrå side<br />

skrå<br />

side<br />

s<br />

r<br />

R<br />

2<br />

8 cm<br />

6 cm<br />

højde<br />

9 cm


Matematik på AVU Eksempler til niveau G<br />

Regne baglæns<br />

Formlerne for areal og rumfang bruges (naturligvis) mest, når man skal beregne arealer og rumfang.<br />

Men hvis man mangler et af længdemålene på en figur, og man kender figurens areal eller rumfang<br />

og det andet (de andre) længdemål, så kan man regne baglæns (lignings-løsning) som vist herunder.<br />

Der findes dog også andre metoder end den viste. Man kan fx prøve sig frem i et regneark.<br />

Eksempler på opgaver<br />

Find bredden af et rektangel med<br />

arealet 12 m 2 og længden 4,8 m.<br />

Formlen for arealet af et rektangel er: A = l ⋅ b<br />

Man sætter de kendte tal ind i formlen og<br />

regner baglæns (løser en ligning):<br />

A = l ⋅ b<br />

12 = 4,8⋅<br />

b<br />

12<br />

4,8<br />

= b<br />

2,5 = b<br />

b = 2,5 m<br />

Eksempler på opgaver<br />

Find arealet af en cirkel der har<br />

en omkreds på 44 cm.<br />

Der er ingen formel, der direkte forbinder<br />

omkreds og areal, men man kan finde radius<br />

med denne formel: O = 2 ⋅ π ⋅ r<br />

44<br />

44<br />

44<br />

6,283<br />

= 2 ⋅ π ⋅ r<br />

= 6,283⋅<br />

r<br />

= r<br />

r = 7,0 cm<br />

Nu findes arealet med formlen:<br />

2<br />

2<br />

A = π ⋅ r = π ⋅ 7,<br />

0 =<br />

A = π ⋅ r<br />

153,9 cm<br />

2<br />

2<br />

Find højden af en kasse, der rummer 0,87 m 3<br />

og har længden 145 cm og bredden 80 cm.<br />

Rumfangs-formlen lyder: V = l ⋅ b ⋅ h<br />

For at enhederne kan passe sammen laves 145 cm<br />

om til 1,45 m og 80 cm laves om til 0,80 m<br />

0,87 = 1,45⋅<br />

0,<br />

80 ⋅ h<br />

0,87 = 1,16 ⋅ h<br />

0,87<br />

1,16<br />

m = 75 cm<br />

<strong>Geometri</strong> Side 74<br />

0,<br />

75<br />

V = l ⋅ b ⋅ h<br />

= h<br />

= h<br />

h =<br />

0,<br />

75<br />

Find radius i en cylinder der er<br />

60 cm høj og kan rumme 118 liter.<br />

2<br />

Rumfangs-formlen lyder: V = π⋅<br />

r ⋅ h<br />

For at enhederne kan passe sammen laves 60 cm<br />

om til 6 dm (husk at 1 liter = 1 dm 3 ).<br />

2<br />

118 = π⋅<br />

r ⋅ 6<br />

2<br />

118 = 18,<br />

85 ⋅ r<br />

118<br />

18,85<br />

2<br />

V =<br />

π⋅<br />

r ⋅ h<br />

= r<br />

6,26 = r<br />

r =<br />

2<br />

2<br />

6,26 = 2,5dm<br />

= 25cm

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!