Start › Definicje i teoria › Matematyka › Czworokąty i wielokąty
∑ Matematyka⚛ Fizyka⬡ Chemia📖 Język polski

Definicje: Czworokąty i wielokąty

Definicje i własności kwadratu, prostokąta, równoległoboku, rombu, trapezu i deltoidu oraz wielokątów foremnych.

9 definicji
Czworokąty szczególne — własności SP · szkoła podstawowa
Hierarchia czworokątów:
  • Trapez: jedna para boków równoległych (podstawy)
  • Równoległobok: dwie pary boków równoległych i równych; przeciwne kąty równe
  • Prostokąt: równoległobok z kątami prostymi; przekątne równe
  • Romb: równoległobok z wszystkimi bokami równymi; przekątne prostopadłe i dwusieczne kątów
  • Kwadrat: prostokąt i romb jednocześnie; 4 równe boki, 4 kąty proste
Prosto mówiąc: Kwadrat to "król" — spełnia wszystkie warunki. Romb to kwadrat "pochylony". Prostokąt to kwadrat "rozciągnięty". Równoległobok to prostokąt pochylony.
Pola powierzchni:
  • Trapez: $P = \dfrac{(a+b)\cdot h}{2}$, gdzie $a, b$ — podstawy, $h$ — wysokość
  • Równoległobok: $P = a \cdot h$
  • Prostokąt: $P = a \cdot b$
  • Romb: $P = \dfrac{d_1 \cdot d_2}{2}$ (przekątne) lub $P = a \cdot h$
  • Kwadrat: $P = a^2$
Przykład: Trapez o podstawach 6 cm i 10 cm, wysokości 4 cm. $$P = \frac{(6+10)\cdot 4}{2} = \frac{16 \cdot 4}{2} = 32 \text{ cm}^2$$
⚡ Zapamiętaj: Każdy kwadrat jest prostokątem i rombem, ale nie każdy prostokąt jest kwadratem. Hierarchia idzie "w górę" — podklasy mają więcej własności.
Pola figur płaskich SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Pole trójkąta

Zestawienie wzorów

$$P_{\text{prostokąt}}=a\cdot b,\qquad P_{\text{kwadrat}}=a^2$$

$$P_{\text{równoległobok}}=a\cdot h,\qquad P_{\text{trójkąt}}=\frac{1}{2}a\cdot h$$

$$P_{\text{trapez}}=\frac{a+b}{2}\cdot h,\qquad P_{\text{romb}}=\frac{e\cdot f}{2}$$

Oznaczenia

  • $a$, $b$ — boki (w trapezie: podstawy równoległe)
  • $h$ — wysokość, czyli odcinek prostopadły do podstawy
  • $e$, $f$ — przekątne rombu

Kluczowa zasada

Wysokość musi odpowiadać tej samej podstawie, którą wybraliśmy. W jednym trójkącie są trzy pary podstawa–wysokość i każda daje ten sam wynik pola.

Przykłady

Trójkąt o podstawie $8$ i wysokości $5$: $P=\frac12\cdot8\cdot5=20$.

Trapez o podstawach $10$ i $6$ oraz wysokości $4$: $P=\frac{16}{2}\cdot4=32$.

Romb o przekątnych $6$ i $8$: $P=\frac{48}{2}=24$.

Na co uważać

W równoległoboku $h$ to wysokość, a nie długość drugiego boku. W trójkącie rozwartokątnym wysokość może padać poza trójkąt — to nadal poprawna wysokość, opuszczamy ją wtedy na przedłużenie boku.

Obwody figur i jednostki pola SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Obwód figury

Obwód a pole — dwie różne wielkości

Obwód to długość linii dookoła figury — mierzymy ją w centymetrach, metrach, kilometrach. Pole to wielkość powierzchni wewnątrz figury — mierzymy je w jednostkach kwadratowych: cm$^2$, m$^2$.

Dobre skojarzenie: obwód to długość płotu wokół działki, a pole to ilość trawy w środku.

Wzory

$$O_{\text{kwadratu}}=4a,\qquad P_{\text{kwadratu}}=a\cdot a$$

$$O_{\text{prostokąta}}=2a+2b=2(a+b),\qquad P_{\text{prostokąta}}=a\cdot b$$

Przykład

Prostokąt $9$ cm na $4$ cm: obwód $2(9+4)=26$ cm, pole $9\cdot4=36$ cm$^2$.

Zadania odwrotne

Znając obwód kwadratu, bok znajdujemy dzieleniem: $a=O:4$. Znając pole prostokąta i jeden bok, drugi bok to $b=P:a$.

Jednostki pola

Przelicznik jednostek pola jest kwadratem przelicznika długości:

  • $1$ cm $=10$ mm, więc $1$ cm$^2=100$ mm$^2$
  • $1$ dm $=10$ cm, więc $1$ dm$^2=100$ cm$^2$
  • $1$ m $=100$ cm, więc $1$ m$^2=10\,000$ cm$^2$
  • $1$ ar $=100$ m$^2$ (kwadrat $10$ m na $10$ m)
  • $1$ hektar $=10\,000$ m$^2=100$ arów (kwadrat $100$ m na $100$ m)

Figury złożone

Figurę o dziwnym kształcie dzielimy na prostokąty i dodajemy ich pola — albo uzupełniamy do dużego prostokąta i odejmujemy to, czego brakuje.

Przy obwodzie figury złożonej z kilku sklejonych kwadratów pamiętaj: boki stykowe leżą wewnątrz i nie liczą się do obwodu.

Największe pole przy danym obwodzie

Spośród wszystkich prostokątów o tym samym obwodzie największe pole ma kwadrat. Przy obwodzie $20$ cm prostokąt $7\times3$ ma pole $21$ cm$^2$, a kwadrat o boku $5$ — aż $25$ cm$^2$.

Na co uważać

Dwa najczęstsze błędy: podanie pola tam, gdzie pytano o obwód (i odwrotnie), oraz przeliczanie jednostek pola tak jak długości — $1$ m$^2$ to $10\,000$ cm$^2$, a nie $100$.

Kąty, czworokąty i konstrukcje geometryczne SP · szkoła podstawowa

Rodzaje kątów

  • ostry — mniej niż $90^\circ$
  • prosty — dokładnie $90^\circ$
  • rozwarty — między $90^\circ$ a $180^\circ$
  • półpełny — $180^\circ$
  • pełny — $360^\circ$

Pary kątów

Przyległe dopełniają się do $180^\circ$. Wierzchołkowe są równe.

Przy dwóch prostych równoległych przeciętych trzecią kąty odpowiadające i naprzemianległe są równe. Powstają wtedy tylko dwie różne miary — np. $58^\circ$ i $122^\circ$.

Suma kątów w wielokącie

$$S=(n-2)\cdot180^\circ$$

Bierze się stąd, że $n$-kąt dzielimy przekątnymi z jednego wierzchołka na $n-2$ trójkąty.

Trójkąt $180^\circ$, czworokąt $360^\circ$, pięciokąt $540^\circ$, sześciokąt $720^\circ$.

Wielokąt foremny

$$\text{kąt wewnętrzny}=\frac{(n-2)\cdot180^\circ}{n},\qquad \text{kąt zewnętrzny}=\frac{360^\circ}{n}$$

Suma kątów zewnętrznych każdego wielokąta wypukłego wynosi $360^\circ$ — to często szybsza droga do wyniku.

Kąt zewnętrzny trójkąta

Jest równy sumie dwóch kątów wewnętrznych do niego nieprzyległych. Dla trójkąta $50^\circ$, $60^\circ$, $70^\circ$ kąt zewnętrzny przy trzecim wierzchołku to $110^\circ=50^\circ+60^\circ$.

Własności czworokątów

  • równoległobok — przeciwległe boki i kąty równe; kąty przy tym samym boku dają $180^\circ$; przekątne dzielą się na połowy
  • prostokąt — jak równoległobok, dodatkowo cztery kąty proste i równe przekątne
  • romb — jak równoległobok, dodatkowo cztery równe boki i prostopadłe przekątne
  • trapez równoramienny — kąty przy tej samej podstawie równe, przekątne równe

Liczba przekątnych

$$\frac{n(n-3)}{2}$$

Z każdego wierzchołka prowadzimy $n-3$ przekątne (pomijamy siebie i dwóch sąsiadów), a dzielimy przez $2$, bo każdą liczylibyśmy dwukrotnie.

Konstrukcje cyrklem i linijką

Symetralna odcinka: tym samym rozwarciem cyrkla (większym niż połowa odcinka) kreślimy łuki z obu końców i łączymy punkty ich przecięcia. Działa, bo te punkty są jednakowo oddalone od obu końców.

Dwusieczna kąta: z wierzchołka zakreślamy łuk przecinający ramiona, a następnie z obu punktów przecięcia — łuki tej samej długości. Prosta przez wierzchołek i punkt przecięcia łuków dzieli kąt na pół.

Na co uważać

Symetralna dotyczy odcinka, dwusieczna — kąta; mylenie tych nazw to najczęstsza pomyłka. Przy zadaniach z kątami zawsze warto sprawdzić na końcu, czy suma się zgadza.

Prostokąt i kwadrat (klasa 4 SP) SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Prostokąt i kwadrat

Prostokąt

Prostokąt ma cztery kąty proste. Przeciwległe boki są równe i równoległe.

Kwadrat

Kwadrat to prostokąt, którego wszystkie boki są równe — ma $4$ równe boki i $4$ kąty proste.

Obwód

Obwód prostokąta o bokach $a$ i $b$: $2\cdot(a+b)$. Obwód kwadratu o boku $a$: $4\cdot a$.

Pole

Pole prostokąta: $P=a\cdot b$. Pole kwadratu: $P=a\cdot a=a^2$.

Czworokąty i ich własności (klasa 7 SP) SP · szkoła podstawowa

Podział

Do czworokątów należą m.in. kwadrat, prostokąt, romb, równoległobok i trapez. Każdy ma cztery boki i cztery kąty.

Suma kątów

Suma miar kątów wewnętrznych każdego czworokąta wynosi $360^\circ$.

Własności

W równoległoboku przeciwległe boki są równe i równoległe, a przekątne dzielą się na połowy. W prostokącie przekątne mają równą długość.

Trapez

Trapez ma dokładnie jedną parę boków równoległych, zwanych podstawami.

Pola figur płaskich (klasa 7 SP) SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Pola figur płaskich

Prostokąt i kwadrat

Pole prostokąta o bokach $a$ i $b$: $a\cdot b$. Pole kwadratu o boku $a$: $a^2$.

Trójkąt

$$P=\frac{1}{2}\cdot a\cdot h$$ gdzie $a$ to podstawa, a $h$ wysokość.

Równoległobok i romb

Pole równoległoboku: $a\cdot h$. Pole rombu: $\frac{1}{2}\cdot d_1\cdot d_2$.

Trapez

$$P=\frac{(a+b)\cdot h}{2}$$ gdzie $a,b$ to podstawy.

Czworokąty wypukłe (klasa 2 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Czworokąty wypukłe

Definicja

Czworokąt wypukły ma wszystkie kąty wewnętrzne mniejsze od $180^\circ$, a jego przekątne leżą wewnątrz figury.

Suma kątów

Wynosi $360^\circ$.

Szczególne przypadki

Równoległobok, prostokąt, romb, kwadrat i trapez — każdy ma własne własności boków i przekątnych.

Pole

Czworokąt można podzielić przekątną na dwa trójkąty i zsumować ich pola.

Pole czworokąta (klasa 2 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Pole czworokąta

Prostokąt i kwadrat

Pole prostokąta $a\cdot b$, kwadratu $a^2$.

Równoległobok i romb

Równoległobok $a\cdot h$; romb $\frac{1}{2}d_1 d_2$.

Trapez

$P=\frac{(a+b)\cdot h}{2}$.

Dowolny czworokąt

Dzielimy przekątną na dwa trójkąty i sumujemy ich pola.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.