MathGreeceMathGreece

Τυπολόγιο: Γεωμετρία Β΄ Γυμνασίου

Όλοι οι τύποι και οι βασικοί κανόνες της ύλης Γεωμετρία Β΄ Γυμνασίου, μάθημα-μάθημα. Πάτα σε ένα μάθημα για όλη τη θεωρία του, με παραδείγματα και συχνά λάθη.

1. Εμβαδά – Πυθαγόρειο θεώρημα

1.1 Εμβαδόν επίπεδης επιφάνειας

Εμβαδόν μιας επίπεδης επιφάνειας είναι ο θετικός αριθμός που δείχνει πόσες φορές «χωράει» μέσα της η μονάδα μέτρησης επιφάνειας (π.χ. ένα τετράγωνο 1 cm × 1 cm).

1.2 Μονάδες μέτρησης επιφανειών

1 m² = 100 dm² = 10.000 cm² = 1.000.000 mm²
1 dm² = 100 cm²  1 cm² = 100 mm²
1 km² = 1.000.000 m²  1 στρέμμα = 1.000 m²

Στις μονάδες επιφάνειας, κάθε «σκαλί» προς μικρότερη μονάδα πολλαπλασιάζει με 100 (όχι με 10), γιατί 1 m = 10 dm και 1 m² = 10 dm · 10 dm.

1.3 Εμβαδά επίπεδων σχημάτων

Τετράγωνο: E = α2  Ορθογώνιο: E = α · β
Παραλληλόγραμμο: E = β · υ
Τρίγωνο: E = 12 · β · υ
Τραπέζιο: E = (B + β) · υ2
Ρόμβος: E = δ1 · δ22

Ένα τρίγωνο έχει τρία ύψη· για κάθε βάση το γινόμενο βάση · ύψος είναι το ίδιο (= 2E).

1.4 Πυθαγόρειο θεώρημα

Σε κάθε ορθογώνιο τρίγωνο, το τετράγωνο της υποτείνουσας ισούται με το άθροισμα των τετραγώνων των δύο κάθετων πλευρών.

α2 = β2 + γ2  (α η υποτείνουσα)
Κάθετη πλευρά: β = √α2 − γ2

Αντίστροφο: αν σε τρίγωνο ισχύει α2 = β2 + γ2 για τη μεγαλύτερη πλευρά α, τότε το τρίγωνο είναι ορθογώνιο.

Ύψος ισόπλευρου πλευράς α: υ = α√32

2. Τριγωνομετρία – Διανύσματα

2.1 Εφαπτομένη οξείας γωνίας

Σε ορθογώνιο τρίγωνο, η εφαπτομένη μιας οξείας γωνίας είναι ο λόγος της απέναντι κάθετης πλευράς προς την προσκείμενη κάθετη πλευρά.

εφω = απέναντι κάθετηπροσκείμενη κάθετη

2.2 Ημίτονο και συνημίτονο οξείας γωνίας

ημω = απέναντι κάθετηυποτείνουσα
συνω = προσκείμενη κάθετηυποτείνουσα
εφω = ημωσυνω

Για κάθε οξεία γωνία ισχύει 0 < ημω < 1 και 0 < συνω < 1, γιατί κάθε κάθετη πλευρά είναι μικρότερη από την υποτείνουσα.

2.3 Μεταβολές ημιτόνου, συνημιτόνου και εφαπτομένης

Όταν μια οξεία γωνία μεγαλώνει: το ημίτονο και η εφαπτομένη αυξάνονται, ενώ το συνημίτονο μειώνεται.

2.4 Οι τριγωνομετρικοί αριθμοί των γωνιών 30°, 45° και 60°

ημ30° = 12  συν30° = √32  εφ30° = √33
ημ45° = √22  συν45° = √22  εφ45° = 1
ημ60° = √32  συν60° = 12  εφ60° = √3

Σε ορθογώνιο τρίγωνο με γωνία 30°, η απέναντι κάθετη είναι το μισό της υποτείνουσας.

2.5 Η έννοια του διανύσματος

Διάνυσμα είναι ένα ευθύγραμμο τμήμα με κατεύθυνση (αρχή και πέρας): AB με βέλος.

Ίσα διανύσματα: ίδια διεύθυνση, ίδια φορά και ίδιο μέτρο. Αντίθετα: ίδια διεύθυνση και μέτρο, αντίθετη φορά.

2.6 Άθροισμα και διαφορά διανυσμάτων

Κανόνας του τριγώνου: βάζουμε την αρχή του δεύτερου στο πέρας του πρώτου· το άθροισμα πηγαίνει από την αρχή του πρώτου στο πέρας του δεύτερου: AB + BΓ = AΓ.

Ομόρροπα: |α + β| = |α| + |β|  Αντίρροπα: |α + β| = ||α| − |β||
Κάθετα: |α + β| = √|α|2 + |β|2

2.7 Ανάλυση διανύσματος σε δύο κάθετες συνιστώσες

Fx = F · συνω  Fy = F · ημω
F = √Fx2 + Fy2  εφω = FyFx

3. Μέτρηση κύκλου

3.1 Εγγεγραμμένες γωνίες

Επίκεντρη γωνία έχει την κορυφή της στο κέντρο του κύκλου· ισούται με το τόξο στο οποίο βαίνει.

Εγγεγραμμένη γωνία έχει την κορυφή της πάνω στον κύκλο και πλευρές χορδές· ισούται με το μισό της αντίστοιχης επίκεντρης (του τόξου στο οποίο βαίνει).

εγγεγραμμένη = 12 · επίκεντρη

3.2 Κανονικά πολύγωνα

Κανονικό πολύγωνο έχει όλες τις πλευρές ίσες και όλες τις γωνίες ίσες. Εγγράφεται πάντα σε κύκλο.

Κεντρική γωνία: ω = 360°ν
Γωνία κανονικού ν-γώνου: φ = 180° − ω = 180° − 360°ν
Άθροισμα γωνιών ν-γώνου: (ν − 2) · 180°

3.3 Μήκος κύκλου

Ο λόγος του μήκους κάθε κύκλου προς τη διάμετρό του είναι σταθερός και συμβολίζεται με π ≈ 3,14 (άρρητος αριθμός).

L = 2πρ = πδ
ρ = L2π

3.4 Μήκος τόξου

ℓ = π · ρ · μ180  (μ σε μοίρες)
μ = 180 · ℓπ · ρ

3.5 Εμβαδόν κυκλικού δίσκου

E = πρ2

3.6 Εμβαδόν κυκλικού τομέα

Κυκλικός τομέας είναι το μέρος του κυκλικού δίσκου ανάμεσα σε δύο ακτίνες· το εμβαδόν του είναι ανάλογο με τη γωνία του.

Eτομέα = π · ρ2 · μ360  (μ σε μοίρες)
μ = 360 · Eπ · ρ2

4. Γεωμετρικά στερεά

4.1 Ευθείες και επίπεδα στον χώρο

Μια ευθεία είναι κάθετη σε επίπεδο όταν είναι κάθετη σε δύο ευθείες του επιπέδου που περνούν από το ίχνος της.

4.2 Στοιχεία και εμβαδόν πρίσματος και κυλίνδρου

Το ορθό πρίσμα έχει δύο ίσες και παράλληλες βάσεις (πολύγωνα) και παράπλευρες έδρες ορθογώνια.

Παράπλευρη επιφάνεια πρίσματος: Eπ = (περίμετρος βάσης) · υ
Ολική επιφάνεια: Eολ = Eπ + 2Eβ
Κύλινδρος: Eπ = 2πρυ  Eολ = 2πρυ + 2πρ2

4.3 Όγκος πρίσματος και κυλίνδρου

Όγκος πρίσματος: V = Eβ · υ
Όγκος κυλίνδρου: V = πρ2 · υ
Ορθογώνιο παραλληλεπίπεδο: V = α · β · γ  Κύβος: V = α3
1 dm³ = 1 λίτρο  1 m³ = 1.000 λίτρα  1 cm³ = 1 ml

4.4 Η πυραμίδα και τα στοιχεία της

Κανονική πυραμίδα έχει βάση κανονικό πολύγωνο και η κορυφή της προβάλλεται στο κέντρο της βάσης. Οι παράπλευρες έδρες είναι ίσα ισοσκελή τρίγωνα.

V = 13 · Eβ · υ
Παράπλευρη επιφάνεια: Eπ = 12 · (περίμετρος βάσης) · h

4.5 Ο κώνος και τα στοιχεία του

Ο κώνος έχει βάση κύκλο ακτίνας ρ, ύψος υ και γενέτειρα λ (από την κορυφή σε σημείο του κύκλου).

λ2 = υ2 + ρ2
V = 13 · πρ2 · υ
Eπ = πρλ  Eολ = πρλ + πρ2

4.6 Η σφαίρα και τα στοιχεία της

Επιφάνεια σφαίρας: E = 4πρ2
Όγκος σφαίρας: V = 43πρ3

4.7 Γεωγραφικές συντεταγμένες

Γεωγραφικό πλάτος ενός τόπου: η γωνία από τον ισημερινό, από 0° έως 90° Β (βόρειο) ή Ν (νότιο).

Γεωγραφικό μήκος: η γωνία από τον μεσημβρινό του Γκρίνουιτς, από 0° έως 180° Α (ανατολικό) ή Δ (δυτικό).

Η Γη περιστρέφεται 360° σε 24 ώρες ⇒ 15° ανά ώρα, 1° ανά 4 λεπτά

Όλα τα μαθήματα: Γεωμετρία Β΄ Γυμνασίου →