VI.11. TORONY-HÁZ-TETŐ. A feladatsor jellemzői



Hasonló dokumentumok
Komplex számok szeptember Feladat: Legyen z 1 = 2 3i és z 2 = 4i 1. Határozza meg az alábbi kifejezés értékét!

VII.10. TORNYOSULÓ PROBLÉMÁK. A feladatsor jellemzői

Számelméleti feladatok az általános iskolai versenyek tükrében dr. Pintér Ferenc, Nagykanizsa

5. Trigonometria. 2 cos 40 cos 20 sin 20. BC kifejezés pontos értéke?

9. modul Szinusz- és koszinusztétel. Készítette: Csákvári Ágnes

Egy emelt szintű érettségi feladat kapcsán Ábrahám Gábor, Szeged

2. előadás: További gömbi fogalmak

Segédlet a menetes orsó - anya feladathoz Összeállította: Dr. Kamondi László egyetemi docens, tárgyelőadó Tóbis Zsolt tanszéki mérnök, feladat felelős

Analízisfeladat-gyűjtemény IV.

A gyakorlatok HF-inak megoldása Az 1. gyakorlat HF-inak megoldása. 1. Tagadások:

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Analízis I. példatár. (kidolgozott megoldásokkal) elektronikus feladatgyűjtemény

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 25. EMELT SZINT I.

Kosztolányi József Kovács István Pintér Klára Urbán János Vincze István. tankönyv. Mozaik Kiadó Szeged, 2013

A 2011/2012. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának feladatai és megoldásai fizikából. I.

MATEMATIKA TANTERV Bevezetés Összesen: 432 óra Célok és feladatok

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

4. modul Poliéderek felszíne, térfogata

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MATEMATIKA A és B variáció

Ady Endre Líceum Nagyvárad XII.C. Matematika Informatika szak ÉRINTVE A GÖRBÉT. Készítette: Szigeti Zsolt. Felkészítő tanár: Báthori Éva.

Trigonometria. Szögfüggvények alkalmazása derékszög háromszögekben. Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar Matematika Tanszék 1

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 21. KÖZÉPSZINT I.

43. ORSZÁGOS TIT KALMÁR LÁSZLÓ MATEMATIKAVERSENY MEGYEI FORDULÓ HETEDIK OSZTÁLY JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM Faipari Mérnöki Kar. Mőszaki Mechanika és Tartószerkezetek Intézet. Dr. Hajdu Endre egyetemi docens MECHANIKA I.

Tűgörgős csapágy szöghiba érzékenységének vizsgálata I.

Általános statisztika II. Kriszt, Éva Varga, Edit Kenyeres, Erika Korpás, Attiláné Csernyák, László

MATEMATIKA PRÓBAÉRETTSÉGI MEGOLDÓKULCS EMELT SZINT

MATEMATIKA I. RÉSZLETES ÉRETTSÉGI VIZSGAKÖVETELMÉNY A) KOMPETENCIÁK

Matematikai és matematikai statisztikai alapismeretek

1. BEVEZETÉS. - a műtrágyák jellemzői - a gép konstrukciója; - a gép szakszerű beállítása és üzemeltetése.

Megoldások, megoldás ötletek (Jensen-egyenlőtlenség)

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Matematikai programozás gyakorlatok

Gépelemek szerelésekor, gyártásakor használt mérőezközök fajtái, használhatóságuk a gyakorlatban

Széchenyi István Egyetem. Alkalmazott Mechanika Tanszék

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

EGYENLETEK, EGYENLŐTLENSÉGEK, EGYENLETRENDSZEREK

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az indukció. Azáltal, hogy ezt az összefüggést felírtuk, ezúttal nem bizonyítottuk, ez csak sejtés!

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI május 9. EMELT SZINT

Vektorszámítás Fizika tanárszak I. évfolyam

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Középszintű érettségi feladatsorok és megoldásaik Összeállította: Pataki János; dátum: november. I. rész

Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály, középszint

Az ablakos problémához

MATEMATIKA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK május 19. du. JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

10.3. A MÁSODFOKÚ EGYENLET

Méréssel kapcsolt 3. számpélda

FOLYTONOS TESTEK. Folyadékok sztatikája. Térfogati erők, nyomás. Hidrosztatikai nyomás szeptember 19.

6. modul Egyenesen előre!

Lakóház építtetőknek a tervezési programról.

Hossó Aranka Márta. Matematika. pontozófüzet. a speciális szakiskola osztálya számára összeállított. Felmérő feladatokhoz. Novitas Kft.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Trigonometria

MATEMATIKA GYAKORLÓ FELADATGYŰJTEMÉNY

Matematika felvételi feladatok bővített levezetése 2013 (8. osztályosoknak)

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Trigonometria

Számlakészítés a SPRINT programmal

Példa: 5 = = negatív egész kitevő esete: x =, ha x 0

A NŐK GAZDASÁGI AKTIVITÁSA ÉS FOGLALKOZTATOTTSÁGA*

Budapest április

MATEMATIKA Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ

Trigonometria Megoldások. 1) Oldja meg a következő egyenletet a valós számok halmazán! (12 pont) Megoldás:

Háromszögek ismétlés Háromszög egyenlőtlenség(tétel a háromszög oldalairól.) Háromszög szögei (Belső, külső szögek fogalma és összegük) Háromszögek

Elemzések a gazdasági és társadalompolitikai döntések előkészítéséhez július. Budapest, április

Kinematika február 12.

Minta 1. MATEMATIKA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI FELADATSOR. I. rész

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

Elsôfokú egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

területi Budapesti Mozaik 13. Idősödő főváros

Próba érettségi feladatsor április 11. I. RÉSZ

LINEÁRIS ALGEBRA PÉLDATÁR MÉRNÖK INFORMATIKUSOKNAK

Elektromágneses terek gyakorlat - 6. alkalom

TERÜLETI MÉRÉSÜGYI ÉS MŰSZAKI BIZTONSÁGI HATÓSÁG. u. hsz.: hrsz.: Tanúsítás (gyártási engedély) száma: Besorolási nyomás (bar):

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK (KÖZLEKEDÉSTECHNIKA)

S T A T I K A. Az összeállításban közremûködtek: Dr. Elter Pálné Dr. Kocsis Lászlo Dr. Ágoston György Molnár Zsolt

Az 5-2. ábra két folyamatos jel (A és B) azonos gyakoriságú mintavételezését mutatja ábra

MUNKAERŐ-PIACI ESÉLYEK, MUNKAERŐ-PIACI STRATÉGIÁK 1

MATEMATIKA KOMPETENCIATERÜLET A

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Roncsolás-mentes diagnosztika

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

DEM 28 TLX Turbo elektromos csavarozógép kezelési utasítás

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 20. EMELT SZINT

Érettségi feladatok: Egyenletek, egyenlőtlenségek 1 / május a) Melyik (x; y) valós számpár megoldása az alábbi egyenletrendszernek?

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Feladatok MATEMATIKÁBÓL

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Egy kétszeresen aszimmetrikus kontytető főbb geometriai adatainak meghatározásáról

Lehet vagy nem? Konstrukciók és lehetetlenségi bizonyítások Dr. Katz Sándor, Bonyhád

Minta 2. MATEMATIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI FELADATSOR

Az aperturaantennák és méréstechnikájuk

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

MUNKAANYAG. Földi László. Szögmérések, külső- és belső kúpos felületek mérése. A követelménymodul megnevezése:

A.26. Hagyományos és korszerű tervezési eljárások

Síkban polarizált hullámok síkban polarizált lineárisan polarizált Síkban polarizált hullámok szuperpozíciója cirkulárisan polarizált

Az analízis néhány alkalmazása

MATEMATIKA FELZÁRKÓZTATÓ TANFOLYAM

Átírás:

VI.11. TORONY-HÁZ-TETŐ Tárgy, téma A feladatsor jellemzői Szögfüggvények derékszögű háromszögben, szinusztétel, koszinusztétel, Pitagorasz-tétel. Előzmények Pitagorasz-tétel, derékszögű háromszög trigonometriája, számológép használata szögfüggvények kiszámítására (oda-vissza, szögből szögfüggvényt és viszont), szinusztétel ismerete. Koszinusztétel ismerete előny, de nem szükségszerű. Cél A matematikai szövegértés és modellalkotás fejlesztése derékszögű és általános háromszögekkel modellezhető valós életbeli problémákkal. A szinusztétel használata és alkalmazása gyakorlati feladatokban, a tétel alkalmazásának buktatói, ezek felismerésének fejlesztése. A feladatsor által fejleszthető kompetenciák Tájékozódás a térben + Ismeretek alkalmazása + Tájékozódás az időben Problémakezelés és -megoldás + Tájékozódás a világ mennyiségi viszonyaiban + Alkotás és kreativitás + Tapasztalatszerzés + Kommunikáció + Képzelet + Együttműködés + Emlékezés Motiváltság Gondolkodás + Önismeret, önértékelés Ismeretek rendszerezése + A matematika épülésének elvei + Ismerethordozók használata Felhasználási útmutató A feladatsort elsősorban tanórai feldolgozásra ajánljuk. Használjunk trigonometrikus függvények számítására alkalmas számológépet. Ragaszkodjunk hozzá, hogy a tanulók minden feladat megoldása előtt készítsenek ábrát, azon jelöljék be és nevezzék el a feladat megoldása szempontjából fontos pontokat! Keressenek olyan háromszögeket, melyekben elég adatot ismerünk ahhoz, hogy a többi szöget és oldalt meghatározzuk! A feladat megoldása során fokozottan ügyeljünk a diákok figyelmes, értelmező szövegolvasására, mert enélkül nehéz megfelelően elképzelni a szituációt, és megfelelő ábrát készíteni! Érdemes arra figyelni, hogy a feladatok valóságosnak tekinthető szituációkat modelleznek, olyan adatokból indulnak ki, melyek ténylegesen mérhetőek lennének. Így a megoldások végén is célszerű meggondolni, életszerű-e az a végeredmény, amit kaptunk. Figyeljünk arra is, hogy milyen pontossággal érdemes megadni a válaszokat. Erre vonatkozóan a megoldás részletes eligazítást ad, amelyet a csoport képességeitől függően beszéljünk meg a tanulókkal. VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető 1.oldal/

Gyengébb képességű csoport esetén mindenképpen a tanár segítsen megtalálni a feladatok megoldásához szükséges ötletet, aztán a tanulók dolgozzák ki a számításokat. Jobb képességű csoportok esetén az első feladat közös megoldása után a tanulók önállóan (egyedül vagy csoportosan) is megpróbálkozhatnak a további feladatokkal, a megoldás során tapasztaltakat azonban minden esetben beszéljék meg közösen is! Mindenképpen ki kell térni a szinusztétel legnagyobb buktatójára, hogy ugyanis (a koszinusztétellel ellentétben) a 0 és a 180 között két olyan szög is van, melyeknek szinusza azonos, ezért a szinusztételt ismeretlen szögek keresésére csak kellő körültekintéssel szabad használni. Hangsúlyozandó továbbá, hogy ismeretlen oldalak esetén ez a probléma nem merül fel, ilyen esetekben a szinusztétel biztonságosan és rendszerint a koszinusztételnél egyszerűbben alkalmazható. Arra is fel kell hívni a tanulók figyelmét, hogy bizonyos esetekben viszont éppen a koszinusztételt lehet egyszerűbben alkalmazni. Érdemes többféle megoldási lehetőséget is bemutatni. A feladatsor megoldása során érdemes megfigyelni a térbeli helyzet szöveg alapján való helyes elképzelésének készségét, vagyis azt, hogy tudnak-e a tanulók a feladatnak megfelelő ábrát készíteni. Fontos továbbá ellenőrizni a térbeli helyzet látványszerű ábrázolásának készségét, valamint a szögfüggvények, szinusz- és koszinusztétel használatában való jártasságát. Ez a feladatsor lehetőséget ad arra is, hogy ellenőrizzük a tanulók realitásérzékét az eredmények megadásánál. VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető 2.oldal/

TORONY-HÁZ-TETŐ Feladat sor 1. Megmérjük egy torony árnyékának hosszát, ez 10,5 méternek adódik. Tudjuk továbbá, hogy a napsugarak ekkor kb. 75 o -os szögben érik a talajt. Milyen magas a torony? 2. Egy tízemeletes ház legfelső emeletének ablakából kilógatunk egy 30 méter hosszúságú kötelet. Ha a kötelet megfeszítve a végét a talajhoz rögzítjük, akkor a kötél 8 o -os szögben hajlik a talajhoz. Milyen magasan van az ablak? 3. Egy ház háromszög alakú tetőszerkezete kissé aszimmetrikus, az északi oldalon a tető dőlésszöge (α) nagyobb, mint a délin (β). Lásd az ábrát! C A α γ β B Tudjuk, hogy az északi oldalon AC = 4,0 m, α = 55,0, a déli oldalon pedig β = 32,0. a) Mekkora a tetőszerkezet magassága, azaz a C pont távolsága az AB alaptól? b) Mekkora a déli oldalon mért BC hossz? c) Mekkora a tető teljes AB szélessége? 4. Cseréljünk most meg egy ismert és egy ismeretlen adatot: legyen az AC oldal 4,0 m, a BC oldal,0 m és az AC oldal dőlésszöge α = 55,0. Keressük a BC oldal β dőlésszögét! 5. Legyenek most adva a következő adatok: AC = 4 m, BC = m, γ = 140. Keressük a tető AB szélességét! VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető 3.oldal/

MEGOLDÁSOK t 1. Legyen a torony magassága t. tg75, ebből t 10,5 tg75 39, 2 (m). 10,5 Tehát 39,2 méter magas a torony. [a) ábra.] Természetesen a kapott eredmény pontossága kérdéses. A fenti számolás során az adatokat pontos értékeknek feltételezve számoltunk, s a végeredményt egy tizedesjegyre kerekítettük. Ha a 10,5 tized méter és a mért szög fok pontosságú adat, akkor az árnyék l hosszúsága 10,45 l 10, 55 és az α szögre 74,5 75, 5. A két szélső értékkel számolva 10,45 tg74,5 h 10,55 tg75, 5, azaz egy tizedesjegy pontossággal 37, h 40, 8. Vagyis dm és fok pontosságú mérés esetén körülbelül 1, méteres pontossággal mondható, hogy a torony 39,2 m magas. A végeredményt helyesen így érdemes megadni: a torony 39,2 1, m magas. Ha a kiindulási adatok l = 10,50 m és α = 75,0, akkor a végeredményben h = 39,2 0,1 m, tehát sokkal pontosabb! a) b) t 2. Jelöljük az ablak földtől számított távolságát t-vel. Erre teljesül, hogysin 8. 30 Ebből t 30 sin 8 27, 8 (m). Tehát 27,8 m magasan van az ablak. [b) ábra.] Az előző példához hasonlóan, ha a kötél k hosszát méterben mérve 29,5 k 30, 5 és a mért α szögre 7,5 α 8, 5, akkor az ablak t magasságára 29,5 sin 7,5 t 30,5 sin 8, 5, azaz 27,3 t 28, 4. (Mivel a szinuszfüggvény ezen az intervallumon monoton nő, ezért a szorzat minimális, ha a szög és a hossz is minimális, és maximális, ha mindkettő maximális.) Az ablak magassága tehát körülbelül 27,8 0,5 méter. Ha a mért adatok ennél pontosabbak, azaz k = 30,0 m és α = 8,0, akkor 27,8 t 27, 9. VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető 4.oldal/

3. a) Először oldjuk meg a feladatot derékszögű háromszögekkel. Bontsuk a tető háromszögét két derékszögű háromszögre az AB alaphoz tartozó h magassággal! C A 4 m x h 55 32 s 1 T s 2 B Az ATC háromszögben a szinuszfüggvény segítségével meghatározható: h 4 sin 55 3,28. Tehát a keresett magasság 3,28 m. Ennyi lenne a végeredmény, ha feltételezzük, hogy az adatok pontosak voltak, s a végeredményt két tizedesre kerekítjük. A bemenő adatok pontosságát figyelembe véve 3,95 sin 54,95 h 4,05 sin 55, 05, vagyis 3,23 h 3, 32, vagyis a magasság tényleg körülbelül 3,28 m, de helyesebb, ha jelezzük, hogy ±0,05 m pontossággal. b) Hasonlóan a BTC háromszögben: h x sin 32, ebből x-et kifejezve: h 3,28 x,19 (m), tehát BC =,19 m. sin 32 sin 32 A bemenő adatok pontosságát figyelembe véve azaz,1 x, 3. Ezek szerint BC,2 m. 3,95 sin 54,95 4,05 sin 55,05 x, sin 32,05 sin 31,95 c) Az ATC háromszögben szinuszfüggvény segítségével meghatározható: s 4 cos55 2,29 (m), továbbá 1 h 3,28 s 2 5,25 (m). tg 32 tg 32 A teljes AB szélesség tehát s 1 + s 2 7,54 m. Hibahatárokat figyelembe véve: 3,95 sin 54,95 3,95 cos55,05 s 1 s2 tg32,05 7 1 2 4,05 sin 55,05 4,05 cos54,95, azaz tg31,95,4 s s 7,7. A teljes AB szélesség tehát körülbelül 7,55 m. 4. Az ATC háromszögben a szinuszfüggvény segítségével meghatározható: h 4 sin 55 h ( 3,28). Hasonlóan a BTC háromszögben: h sin, ebből sin. Az előző 4sin 55 egyenlőségből ide h értékét behelyettesítve: sin 0,541, amiből 33. VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető 5.oldal/

5. A kézenfekvő megoldás a koszinusztétel: 2 2 2 c 4 2 4cos140 c 9,42 m. 4 m m 140 α c β A feladat azonban megoldható kizárólag szinusztétellel is, igaz, ehhez ismernünk kell a trigonometrikus addíciós tételeket: β = 180 140 α = 40 α sin 40 4 sin sin 40 cos cos 40 sin 4 sin cos sin 4 sin 40 cos 40 sin sin sin 40 ctg cos 40 2 3 2 cos40 ctg 3 2,2289, ebből pedig 24,1. sin 40 Innen egy újabb szinusztétellel: sin140 c, s ebből c 9,42 m. sin 24,1 Tekintve, hogy a trigonometrikus addíciós képletek levezetéséhez nincs szükség a koszinusztételre, kimondhatjuk, hogy az általános háromszögre vonatkozó feladatokat a koszinusztétel teljes hiányában is meg lehetne oldani, legfeljebb kicsit bonyolultabban. Hasonlóképpen azonban azt is be lehet bizonyítani, hogy a szinusztétel is körbekerülhető, azaz helyettesíthető több koszinusztétellel. Így az általános háromszögek trigonometriájának e két fő tétele egymással párhuzamosan létezik, egyik sem előfeltétele a másiknak, mindig az adott feladatra kényelmesebben alkalmazhatót kell elővenni, amint azt egyes korábbi feladatok megoldása közben már tapasztaltuk. VI. Síkgeometria VI.11. Torony-Ház-Tető.oldal/