🔎 Podobnost

Zvětšenina

O čem to je

Fotku v mobilu roztáhneš prsty. Obrázek je větší, ale nic se nezkřivilo – obličej je pořád stejný, jen větší. Model auta vypadá jako skutečné auto, jen je menší.

Takové útvary jsou podobné. Podobnost používají architekti u modelů, kartografové u map a dokonce se díky ní dá změřit výška stromu bez lezení.

Nové pojmy

Podobné útvaryÚtvary stejného tvaru, různě velké. Všechny délky se zvětšily (zmenšily) stejněkrát a úhly zůstaly stejné.Fotka a její zvětšenina.
Koeficient podobnosti (k)Kolikrát se délky zvětšily. k > 1 zvětšení, k < 1 zmenšení.Strana 4 cm → 8 cm: k = 2.
Odpovídající stranyStrany, které si v obou útvarech „odpovídají“ – leží na stejném místě.Spodní strana fotky a spodní strana zvětšeniny.

Zvětši obdélník

Obdélník 4 × 2 zvětši 2krát: bude 8 × 4. Nastav obě strany a porovnej obsah. Obsah 8 nebyl 2krát, ale 4krát větší: 32.

Proč 4krát? Obsah je délka krát šířka a obě se zdvojnásobily: 2 · 2 = 4. U tělesa se zvětší tři rozměry, objem tedy 2 · 2 · 2 = 8krát.

Měření stromu stínem

Sluneční paprsky dopadají na tyč i na strom pod stejným úhlem. Tyč se stínem a strom se stínem tvoří podobné trojúhelníky.

Tyč 1 m vrhá stín 2 m. Strom vrhá stín 12 m. Jak je vysoký?
Stín je vždy 2krát delší než předmět. Strom: 12 : 2 = 6 m.
Trojúhelník 3, 4, 5 cm zvětšíme s k = 2. Jak dlouhá bude nejdelší strana?
5 · 2 = 10 cm. (Ostatní 6 a 8 cm.)
✗Zvětším s k = 3, obsah je 3krát větší.
✓Obsah je 3² = 9krát větší.

Obsah má dva rozměry, každý se zvětší 3krát: 3 · 3 = 9.

Všechny čtverce jsou si podobné (mají stejný tvar). Obdélníky ne – úzký a široký obdélník mají jiný poměr stran.

Podobné útvary: stejné úhly, délky · k. Obsahy se zvětší k²-krát, objemy k³-krát.

Věty

O čem to je

Jak poznat, že jsou dva trojúhelníky podobné, aniž je měříš celé? Stačí ověřit jen pár údajů – podle tří vět. Pak můžeš dopočítat chybějící strany.

Nové pojmy

Podobnost (∼)Dva útvary jsou podobné, když mají stejné odpovídající úhly a všechny odpovídající strany ve stejném poměru. Píše se △ABC ∼ △KLM.Strany 3, 4, 5 a 6, 8, 10.
Koeficient kPoměr odpovídajících stran: délka v novém útvaru : délka v původním.|KL| : |AB| = 6 : 4 = 1,5
PoměrPorovnání dvou čísel dělením, zápis a : b.6 : 8 = 3 : 4

Věty o podobnosti trojúhelníků

větatrojúhelníky jsou podobné, když…
sssvšechny tři dvojice stran jsou ve stejném poměru
uushodují se ve dvou úhlech
susdvě dvojice stran jsou ve stejném poměru a úhel mezi nimi je shodný

Proč u uu stačí dva úhly? Třetí se dopočítá – součet je vždy 180°.

Postup

Najdi odpovídající si vrcholy (stejné úhly).
Ověř podmínky jedné z vět.
Spočítej k z jedné dvojice známých stran.
Chybějící stranu získej vynásobením k.
Jsou podobné trojúhelníky s úhly 50°, 60° a 50°, 70°?
Třetí úhly: 180 − 110 = 70° a 180 − 120 = 60°. Oba mají 50°, 60°, 70° → podle uu ano.
△ABC ∼ △KLM, |AB| = 4, |KL| = 6, |BC| = 5. Kolik je |LM|?
k = 6 : 4 = 1,5. |LM| = 5 · 1,5 = 7,5.
cozvětší se
délkyk-krát
obsahyk²-krát
objemyk³-krát

Mapa 1 : 10 000 je zmenšenina s k = 1/10 000. Procvič si: otoč kartičku.

  • k = 2, obsah – 4krát větší
  • k = 2, objem – 8krát větší
  • k = 3, obsah 6 cm² – 54 cm²
  • věta uu – shoda ve dvou úhlech
✗Všechny obdélníky jsou podobné, protože mají pravé úhly.
✓Nejsou – musí mít i stejný poměr stran.

U trojúhelníků stačí úhly (věta uu), u čtyřúhelníků ne. Obdélník 1 × 2 a 1 × 5 podobné nejsou.

Trojúhelníky jsou podobné podle sss, uu nebo sus. k = poměr odpovídajících stran. Délky · k, obsahy · k², objemy · k³.