Przejdź do treści
Poznaj Compass

Obwody i pola figur podobnych — skala podobieństwa i stosunek pól

Figury podobne w skali kk mają obwody w stosunku kk, a pola w stosunku k2k^2 — stosunek pól figur podobnych jest równy kwadratowi skali podobieństwa. Gdy dane są pola, skalę liczymy pierwiastkiem: k=P2P1k = \sqrt{\frac{P_2}{P_1}}.

Planimetria · matura podstawowa 2 LO → Zobacz na planecie →

Wzory w skrócie

Stosunek obwodów L1L_1, L2L_2 — obwody figur podobnych, kk — skala podobieństwa
L2L1=k\frac{L_2}{L_1} = k
Stosunek pól P1P_1, P2P_2 — pola figur podobnych
P2P1=k2\frac{P_2}{P_1} = k^2
Skala ze stosunku pól
k=P2P1k = \sqrt{\frac{P_2}{P_1}}

Stosunek obwodów i pól figur podobnych

Figury podobne w skali kk mają obwody w stosunku kk, a pola w stosunku k2k^2: L2L1=k\frac{L_2}{L_1} = k, P2P1=k2\frac{P_2}{P_1} = k^2. Skalę odczytujesz ze stosunku odpowiednich boków (albo obwodów), a gdy dane są pola — pierwiastkiem: k=P2P1k = \sqrt{\frac{P_2}{P_1}}.

Jak obliczyć obwód i pole figury podobnej

Przykład: trójkąt o obwodzie 1212 i polu 66 powiększony w skali k=3k = 3 ma obwód 3⋅12=363 \cdot 12 = \textcolor{#4f46e5}{\mathbf{36}} i pole 32⋅6=543^2 \cdot 6 = \textcolor{#4f46e5}{\mathbf{54}}.

Jak obliczyć skalę ze stosunku pól

Przykład: pola figur podobnych to 88 i 5050, więc k2=508=254k^2 = \frac{50}{8} = \frac{25}{4} i k=52k = \textcolor{#4f46e5}{\mathbf{\tfrac{5}{2}}} — obwód większej figury jest 2,52{,}5 razy dłuższy.

Trójkąty podobne przy przekątnych trapezu

Przykład: w trapezie ABCDABCD (AB∥CDAB \parallel CD) przekątne przecinają się w punkcie EE. Trójkąty ABEABE i CDECDE są podobne (kąty naprzemianległe i wierzchołkowe) w skali k=∣AB∣∣CD∣k = \frac{|AB|}{|CD|}; dla ∣AB∣=2∣CD∣|AB| = 2|CD| pole ABEABE jest 4\textcolor{#4f46e5}{\mathbf{4}} razy większe od pola CDECDE, a trójkąty BCEBCE i AEDAED mają równe pola.

Figury podobne na maturze — pułapki

Na maturze: karta wzorów CKE podaje pola figur (np. a234\frac{a^2\sqrt{3}}{4}), ale zależności kk i k2k^2 musisz mieć w głowie. Zadanie za 1 pkt zwykle podaje pola (albo ich sumę) i pyta o obwód, bok lub skalę — najpierw pierwiastek, dopiero potem mnożenie. Pułapka: „pole 99 razy większe” to skala 33, nie 99; i odwrotnie — skala 55 to pola w stosunku 2525, nie 55. W zadaniu z przekątnymi trapezu: ABE∼CDEABE \sim CDE ze skalą z podstaw, a BCEBCE i AEDAED mają zawsze równe pola.

Przykłady krok po kroku

Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.

Przykład 1 Obwód figury podobnej ze skali podobieństwa

Wyznaczasz skalę k ze stosunku odpowiednich boków lub obwodów i przeliczasz obwód figury podobnej: obwód2 = k · obwód1.

Zadanie Trójkąty prostokątne T1T_1 i T2T_2 są podobne. Przyprostokątne trójkąta T1T_1 mają długości 66 i 88, a przeciwprostokątna trójkąta T2T_2 ma długość 1515. Oblicz obwód trójkąta T2T_2.

  1. Skalę odczytuje się z odpowiednich boków, więc potrzebna jest przeciwprostokątna T1T_1: 62+82=100=10\sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{100} = 10.
  2. Skala podobieństwa T2T_2 do T1T_1 to stosunek przeciwprostokątnych: k=1510=32k = \frac{15}{10} = \frac{3}{2}.
  3. Obwód T1T_1 liczę wprost: 6+8+10=246 + 8 + 10 = 24.
  4. Obwody figur podobnych są w stosunku kk, więc obwód T2=32⋅24=36T_2 = \frac{3}{2} \cdot 24 = 36.

Odpowiedź: Obwód trójkąta T2T_2 jest równy 3636.

Przykład 2 Pole figury podobnej ze skali

Ze skali k obliczasz pole figury podobnej (pole zmienia się k do potęgi 2 razy), a skalę odczytujesz ze stosunku odpowiednich boków.

Zadanie Trójkąty prostokątne T1T_1 i T2T_2 są podobne. Przyprostokątne trójkąta T1T_1 mają długości 88 i 1515, a przeciwprostokątna trójkąta T2T_2 ma długość 3434. Oblicz pole trójkąta T2T_2.

  1. Skalę odczytuje się z odpowiednich boków, więc liczę przeciwprostokątną T1T_1: 82+152=289=17\sqrt{8^2 + 15^2} = \sqrt{289} = 17.
  2. Skala podobieństwa T2T_2 do T1T_1: k=3417=2k = \frac{34}{17} = 2.
  3. Pole T1T_1 z przyprostokątnych: 12⋅8⋅15=60\frac{1}{2} \cdot 8 \cdot 15 = 60.
  4. Pola figur podobnych są w stosunku k2k^2, więc pole T2=22⋅60=240T_2 = 2^2 \cdot 60 = 240.

Odpowiedź: Pole trójkąta T2T_2 jest równe 240240.

Przykład 3 Skala ze stosunku pól i obwód figury podobnej

Ze stosunku pól odzyskujesz skalę pierwiastkiem, k = P2/P1\sqrt{P₂/P₁}, i przeliczasz nią obwód albo bok figury podobnej.

Zadanie Trapez T1T_1 o polu 4545 i obwodzie 3030 jest podobny do trapezu T2T_2 o polu 2020. Oblicz obwód trapezu T2T_2.

  1. Dane są pola, więc najpierw stosunek pól, który jest równy k2k^2: k2=2045=49k^2 = \frac{20}{45} = \frac{4}{9}.
  2. Skalę odzyskuję pierwiastkiem: k=49=23k = \sqrt{\frac{4}{9}} = \frac{2}{3} (mniejsza od 11, bo T2T_2 ma mniejsze pole).
  3. Obwody są w stosunku kk, nie k2k^2: obwód T2=23⋅30=20T_2 = \frac{2}{3} \cdot 30 = 20.

Odpowiedź: Obwód trapezu T2T_2 jest równy 2020.

Przykład 4 Pola trójkątów wyznaczonych przez przekątne trapezu

Rozpoznajesz trójkąty podobne odcięte prostą równoległą (także przy przekątnych trapezu), odczytujesz skalę z podstaw i porównujesz pola: k do potęgi 2 dla trójkątów przy podstawach, równe pola trójkątów przy ramionach.

Zadanie W trapezie ABCDABCD o podstawach ABAB i CDCD przekątne przecinają się w punkcie EE. Dane są ∣AB∣=12|AB| = 12, ∣CD∣=4|CD| = 4 oraz pole trójkąta CDECDE równe 33. Oblicz pole trójkąta ABEABE i pole trójkąta BCEBCE.

  1. Szukam trójkątów podobnych: AB∥CDAB \parallel CD, więc ∠EAB=∠ECD\angle EAB = \angle ECD (naprzemianległe), a ∠AEB=∠CED\angle AEB = \angle CED (wierzchołkowe) — trójkąty ABEABE i CDECDE są podobne (cecha kąt–kąt–kąt).
  2. Skalę odczytuję z odpowiednich boków, czyli z podstaw: k=∣AB∣∣CD∣=124=3k = \frac{|AB|}{|CD|} = \frac{12}{4} = 3.
  3. Pola trójkątów podobnych są w stosunku k2k^2: pole ABE=32⋅3=27ABE = 3^2 \cdot 3 = 27.
  4. Trójkąty ABCABC i ABDABD mają wspólną podstawę ABAB i tę samą wysokość (odległość podstaw trapezu), więc równe pola; po odjęciu wspólnego trójkąta ABEABE zostaje: pole BCEBCE = pole AEDAED.
  5. Z podobieństwa ∣AE∣:∣EC∣=k=3|AE| : |EC| = k = 3, a trójkąty ABEABE i CBECBE mają wspólną wysokość z wierzchołka BB na prostą ACAC, więc pole BCE=13⋅27=9BCE = \frac{1}{3} \cdot 27 = 9.

Odpowiedź: Pole ABE=27ABE = 27, pole BCE=9BCE = 9 (tyle samo co pole AEDAED).

Najczęstsze błędy

  • Pomylenie skali ze stosunkiem pól: „pole 99 razy większe” to skala 33, nie 99. Skalę z pól liczymy pierwiastkiem.
  • Skala 55 daje pola w stosunku 2525, nie 55 — pole zmienia się k2k^2 razy.
  • Przeliczanie obwodu przez k2k^2. Obwody są w stosunku kk, dlatego przy danych polach najpierw liczymy pierwiastek, dopiero potem mnożymy obwód.
  • Skala z nieodpowiadających sobie boków. Skalę odczytujemy ze stosunku odpowiednich boków, np. obu przeciwprostokątnych.

Sprawdź się na zadaniach

Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.

Zadanie 1

Trapez T1T_1 ma obwód 2828, a podobny do niego trapez T2T_2 ma obwód 4242. Najdłuższy bok trapezu T1T_1 ma długość 1212. Najdłuższy bok trapezu T2T_2 ma długość:

Zadanie 2

Trójkąt równoboczny T1T_1 ma bok długości 44, a trójkąt równoboczny T2T_2 ma bok długości 1010. Stosunek pola trójkąta T2T_2 do pola trójkąta T1T_1 jest równy:

Zadanie 3

Sześciokąt S1S_1 o polu równym 2727 i obwodzie 2424 jest podobny do sześciokąta S2S_2. Pole sześciokąta S2S_2 jest równe 7575. Obwód sześciokąta S2S_2 jest równy:

Zadanie 4

W trapezie ABCDABCD o podstawach ABAB i CDCD zachodzi ∣AB∣=3⋅∣CD∣|AB| = 3 \cdot |CD|. Przekątne ACAC i BDBD przecinają się w punkcie EE. Prawdziwe jest zdanie:

Zadanie egzaminacyjne arkusz CKE · zadanie 22

Trapez T1T_{1}, o polu równym 5252 i obwodzie 3636, jest podobny do trapezu T2T_{2}. Pole trapezu T2T_{2} jest równe 1313.

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Obwód trapezu T2T_{2} jest równy

Filmy, które pomogą

Krótkie wytłumaczenia z różnych kanałów.

Skala podobieństwa a pola figur podobnych Marek Duda
Planimetria — powtórka do matury podstawowej Matemaks

Najczęstsze pytania

Jaki jest stosunek pól figur podobnych?

Równy kwadratowi skali podobieństwa: P2P1=k2\frac{P_2}{P_1} = k^2. Trójkąt o polu 66 powiększony w skali k=3k = 3 ma pole 32⋅6=543^2 \cdot 6 = 54.

Jaki jest stosunek obwodów figur podobnych?

Równy skali podobieństwa: L2L1=k\frac{L_2}{L_1} = k. Trójkąt o obwodzie 1212 powiększony w skali k=3k = 3 ma obwód 3⋅12=363 \cdot 12 = 36.

Jak obliczyć skalę podobieństwa, gdy znam pola figur?

Pierwiastkiem ze stosunku pól: k=P2P1k = \sqrt{\frac{P_2}{P_1}}. Dla pól 88 i 5050: k2=508=254k^2 = \frac{50}{8} = \frac{25}{4}, więc k=52k = \frac{5}{2}, a obwód większej figury jest 2,52{,}5 razy dłuższy.

Ile razy zwiększy się pole figury, gdy jej boki zwiększymy 2 razy?

Cztery razy, bo pole zmienia się k2k^2 razy, a 22=42^2 = 4. Obwód zwiększy się tylko dwa razy.

Jakie pola mają trójkąty wyznaczone przez przekątne trapezu?

Trójkąty przy podstawach są podobne w skali k=∣AB∣∣CD∣k = \frac{|AB|}{|CD|}, więc ich pola są w stosunku k2k^2. Dwa trójkąty przy ramionach mają zawsze równe pola.

Aktualizacja:

Powiązane tematy

Wszystkie tematy →

Sprawdź, co już umiesz — zrób darmową diagnozę

Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass — platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.

Zrób darmową diagnozę