Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
Увальская средняя общеобразовательная школа
Проект
«А площадь у Вас какая?»
предмет математика
Выполнила ученица 9 б класса Дьячук Наталья Андреевна
Руководитель проекта учитель математики Акинфиева
Татьяна Петровна
Отметка о результатах:
| Оценка | Количество баллов | Зачтено/незачтено |
| | 25 | зачтено |
| Уровень | высокий |
Члены комиссии:
2019-2020 учебный год
Оглавление
Введение…………………………………………………………………...…………….…..3
Глава 1. История возникновения геометрии..............................................................4
1.1. Понятие геометрии……………………………………...…………………..4
1.2. Возникновение геометрии..........................................................................4
Глава 2. Треугольник..........................................................................................................7
2.1. Определение треугольника .......................................................................7
2.2. Виды треугольников …………..………………..….………..5
Глава 3. Площадь треугольника ……………… ……………….7
3.1. Понятие площади, единицы измерения.................................................5
3.2. Площадь равнобедренного треугольника…………………………… 7
3.3. Площадь равностороннего треугольника…………………………… 7
3.4. Площадь прямоугольного треугольника…… ……………………… 7
3.5. Площадь всех типов треугольников…………………………..………7
Заключение…………………………………………………………………………...…….9
Список используемой литературы………………………………………………..…10
Приложение. Применение формул при решении задач
Введение
Геометрия обладает целым рядом качеств, располагает огромными возможностями для эмоционального и духовного развития человека. «Я думаю, что никогда до настоящего времени мы не жили в такой геометрический период. Всё вокруг – геометрия». Эти слова, сказанные великим французским архитектором Ле Корбюзье в начале XX в., очень точно характеризуют и наше время. Мир, в котором мы живём, наполнен геометрией домов и улиц, гор и полей, творениями природы и человека. Лучше ориентироваться в нём, открывать новое, понимать красоту и мудрость окружающего мира помогает нам геометрия.
Начав подготовку к государственной итоговой аттестации по математике, я заметила, что в блок «Геометрия» включено много задач на вычисление площади треугольника. В курсе изучения геометрии основной школы мы рассмотрели основные формулы нахождения площади треугольника. Это формула Герона, через основание и высоту, проведенную к нему, через две стороны и синус угла между ними, через радиусы вписанной в треугольник окружности и описанной около него. Меня заинтересовал вопрос, можно ли использовать другие формулы при решении задач.
Я провела исследование, цель которого: определить, существуют ли другие способы нахождения площади треугольника.
Актуальность данной работы определяется тем, что знания и умения находить площадь треугольника имеют огромное значение для решения задач, в том числе и заданий единого государственного экзамена. Данное исследование, которое выходит за рамки нашей школьной программы, поможет найти новые подходы к решению геометрических задач.
Объект исследования: треугольник.
Предмет исследования: площадь треугольника.
Исследовательский метод определяется как самостоятельное решение проблемы с применением рассуждения, доказательства и анализа фактов.
В своих буклетах я разместила, интересные факты использования треугольника в разных областях жизни человека, постаралась показать, что данная геометрическая фигура окружает нас в повседневной жизни, в природе, что геометрия - прообраз красоты, поместила стихи о треугольнике.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования данного материала при изучении тем «Треугольники», «Площадь треугольника», «Окружность, вписанная в треугольник и описанная около него» на уроках математики, при подготовке к государственной итоговой аттестации, а также на уроках географии, биологии, рисования и музыки.
Совместно с руководителем был разработан ход исследования:
1. Изучить теоретический материал учебника и дополнительных источников информации и найти новые способы нахождения площади треугольника.
2. Оформить результаты, сделать соответствующие выводы.
В ходе работы мне предстояло подтвердить или опровергнуть суждение о том, что существуют другие способы нахождения площади треугольника.
При работе над проектом я опиралась на материалы учебников «Геометрия 7-9», «Геометрия 10-11» для общеобразовательных организаций, авторы Л.С. Атанасян и др., пособий «История математики в школе: V-VIII; IX – X класс» Глейзера Г.И., интернет-источники (Википедия, сайты mnogoformul.ru, 100formul.ru, Яндекс.Кью и др.).
Глава 1. История возникновения геометрии
Геометрия зародилась в глубокой древности. Строя жилища и храмы, украшая их орнаментами, размечая землю, измеряя расстояния и площади, человек применял свои знания о форме, размерах и взаимном расположении предметов, он использовал свои геометрические знания, полученные из наблюдений и опытов. Почти все великие учёные древности и средних веков были выдающимися геометрами. Древнегреческий философ Платон одним из девизов своей школы провозгласил: «Не знающие геометрии не допускаются!»
В обычной жизни на каждом шагу мы встречаемся с понятием “площадь”. Что такое “площадь”, знает каждый. Каждый понимает смысл слов: площадь комнаты, площадь садового участка. Подумайте и самостоятельно ответьте на вопрос: что такое “площадь”? И вы увидите, что не так-то это просто. Даже математики смогли создать соответствующую математическую теорию сравнительно недавно. Правда, это никому не мешало успешно использовать понятие площади и в науке, и на практике с незапамятных времен. Измерение площадей считают одним из самых древних разделов геометрии; в частности название “геометрия” (т.е. “землемерие”) связывают именно с измерением площадей. Согласно легенде, эта наука возникла в Древнем Египте, где после каждого разлива Нила приходилось заново производить разметку участков, покрытых плодоносным илом, и вычисление их площадей. По-видимому, в древности приходилось рассматривать лишь участки, мало отличающиеся от прямоугольника по форме. Лишь в последствие было полностью развито учение о площадях и получены точные формулы для вычисления площади прямоугольника, параллелограмма, треугольника, трапеции и других многоугольников. Определение площадей геометрических фигур – одна из древнейших практических задач. Правильный подход к их решению был найден не сразу, но уже древние греки умели правильно находить площади многоугольников.
Глава 2. Треугольник
Среди множества различных геометрических фигур на плоскости выделяется большое семейство треугольников. Изображение треугольников и задачи на треугольники встречаются в египетских папирусах, которым более 4000 лет, в старинных индийских книгах и других древних документах. Уже тогда была известна теорема, получившая впоследствии название теоремы Пифагора, которая применялась для построения прямых углов на местности с помощью веревочного треугольника со сторонами 3, 4, 5 (египетский треугольник). Через 2000 лет в древней Греции учение о треугольнике достигает высокого уровня. Известны такие древнегреческие ученые, как Архимед, Пифагор, Фалес.
Учение о треугольнике развивалось в ионийской школе, основанной в VII веке до нашей эры Фалесом, затем в школе Пифагора. Древние греки решили упорядочить накопленные сведения о треугольнике и написали много трудов. Наиболее совершенной оказалась работа Евклида «Начала» (365-300 до н.э.).
Несколько тысячелетий геометры столь подробно изучили треугольник, что иногда говорят о «геометрии треугольника» как о самостоятельном разделе элементарной геометрии.
Изучая справочную литературу, я узнала, что определение слова «треугольник» в толковых словарях русского языка трактуется по-разному. В словаре Ожегова Сергея Ивановича «треугольник - это многоугольник с тремя углами, а также всякий предмет, устройство такой формы (прямоугольный треугольник, деревянный треугольник, солдатский треугольник); название сержантского и старшинского знака различия на петлицах в Красной Армии; в советском учреждении, на предприятии: совместно действующие три руководящих лица - администратор, секретарь партийной организации и председатель профсоюзного комитета (треугольник цеха)».
В словаре Ушакова Дмитрия Николаевича «треугольник – это геометрическая фигура, ограниченная тремя взаимно пересекающимися прямыми, образующими три внутренних угла (мат.) (тупоугольный треугольник, железный треугольник); ударный музыкальный инструмент из согнутого в форме такой фигуры стального прута, по которому ударяют металлической палочкой (муз); в учреждении, предприятии или их отделах - общее название для трех руководящих лиц: руководителя по административной линии и руководителей по линии партийной и профсоюзной работы (треугольник завода)».
А в словаре Ефремовой Татьяны Федоровны «треугольник - геометрическая фигура на плоскости, ограниченная тремя пересекающимися прямыми, образующими три внутренних угла (остроугольный треугольник); три человека (двое мужчин и одна женщина или две женщины и один мужчина), связанные любовными отношениями (любовный треугольник».
ВИДЫ ТРЕУГОЛЬНИКОВ
В зависимости от величин углов различают следующие виды треугольников:
| Название | Определение | Рисунок |
| Остроугольный | Треугольник, у которого все углы являются острыми. | |
| Прямоугольный | Треугольник, у которого один из углов прямой. | |
| Тупоугольный | Треугольник, у которого один из углов тупой. | |
В зависимости от соотношения длин сторон различают следующие виды треугольников:
| Название | Определение | Рисунок |
| Разносторонний | Треугольник, у которого все стороны имеют различную длину. | |
| Равнобедренный | Треугольник, у которого две его стороны равны между собой. Сторона, не равная двум другим, называется его основанием. | |
| Равносторонний | Треугольник, у которого все три его стороны равны между собой. | |
Треугольник является одной из первых геометрических фигур, которая стала использоваться в орнаментах древних народов. Треугольник — символ триединой природы вселенной: Небо, Земля, Человек; отец, мать, дитя; человек как тело, душа и дух; мистическое число три; тройка, первая из плоских фигур. Отсюда символ поверхности вообще. Поверхность состоит из треугольников (Платон).
.
Глава 3. Площадь треугольника
Древнее землемеры выполняли геометрические построения, измеряли длины и площади; астрологии рассчитывали расположение небесных светил – всё это требовало весьма обширных познаний о свойствах плоских и пространственных фигур, и в первую очередь о треугольнике.
Площадь треугольника - это численная характеристика, характеризующая размер плоскости, ограниченной геометрической фигурой, образованной тремя отрезками (сторонами), которые соединяют три точки (вершины), не лежащие на одной прямой. Площадь измеряется в единицах измерения в квадрате: км2, м2, см2, мм2 и т.д.
Квадратный метр, производная единица Международной системы единиц (СИ); 1 м² = 1 са (сантиар);
Квадратный километр, 1 км² = 1 000 000 м²; гектар, 1 га = 10 000 м²; ар (сотка), 1 а = 100 м²: квадратный дециметр, 100 дм² = 1 м²; квадратный сантиметр, 10 000 см² = 1 м²; квадратный миллиметр, 1 000 000 мм² = 1 м²; барн, 1 б = 10−28 м². и др.
Русские устаревшие: квадратная верста = 1,13806 км²; десятина = 10925,4 м²; копна = 0,1 десятины — сенные покосы мерили копнами; квадратная сажень = 4,55224 м².
Мерами земли при налоговых расчётах были выть, соха, обжа, размеры которых зависели от качества земли и социального положения владельца.
Изучая литературу, я сделала вывод, что все знакомые из курса математики основной школы и найденные мной в результате исследования формулы можно разделить на четыре группы. Это частные случаи: площадь равнобедренного треугольника, площадь равностороннего треугольника, площадь прямоугольного треугольника и общие формулы для всех типов треугольников. Эти формулы вы видите на слайдах презентации.
| Площадь равнобедренного треугольника | Площадь равностороннего треугольника |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| Площадь прямоугольного треугольника | Площадь всех типов треугольников |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | где |
| | где | | |
Заключение
Существует множество способов нахождения площади треугольника. При решении задач мы пользуемся наиболее удобным способом.
Формулы вычисления площади треугольника используются почти во всех сферах деятельности человека и с их помощью можно показать, что геометрия - прообраз красоты.
Умения применять различные способы для вычислений и расчетов необходимы каждому человеку, так как с треугольниками мы сталкиваемся в повседневной жизни постоянно.
Уметь грамотно проводить элементарные вычисления площадей треугольников должен каждый современный учащийся.
В моем проекте приведены общие формулы для всех типов треугольников, частные случаи для равносторонних, равнобедренных и прямоугольных треугольников. В зависимости от вида треугольника и его известных исходных данных, площадь треугольника можно вычислить по различным формулам.
Работая над проектом, я обобщила и углубила свои знания по данной теме. Перед написанием проекта я ставила перед собой задачи и, думаю, что мне удалось их разрешить. В практической части проекта мною было решено 13 задач, которые показались мне более сложными и интересными.
Я считаю, что эти навыки мне очень пригодятся при сдаче ОГЭ по математике, а также при изучении курса математики в старших классах. При написании проекта у меня возникали различные трудности, главная из которых - оформление проекта. Печатание текста и особенно задач с чертежами - очень кропотливая работа. Поэтому при его написании я развила не только свои математические способности, но и компьютерные знания в некоторых областях.
В дальнейшем я хотела бы продолжить работу над проектом, чтобы ещё более усовершенствовать навыки решения задач и знания теории.
Список используемой литературы:
1. Геометрия, 7-9:Учебник для общеобразовательных организаций. Авторы Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б.Кадомцев, Э.Г.Позняк, И.И.Юдина.-5-е издание Москва «Просвещение» 2015- 384с.
2. Геометрия, 10-11: Учебник для общеобразовательных организаций/ Л.С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев и др. – 15-е изд. – М: Просвещение 2015-206с.
3. Геометрия 7-9: Углубл. курс развивающего мат. образования / В. Г. Болтянский, Г. Д. Глейзер ; Под ред. В. Г. Болтянского, 383 с. ил. 21 см, М. Ин-т учеб. "Пайдейя" 1998
4. Глейзер Г.И. История математики в школе: IX – X класс Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1983 – 351с
5. Глейзер Г.И. История математики в школе: VII – VIII класс Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1982 – 240с.
6. Зив Б.Г. Задачи к урокам геометрии 7-11 класс. – С. – Петербург, 1998 НПО «Мир и семья – 95»- 624с.
7. Игнатьев Е.И. В царстве смекалки / Под редакцией М.К. Потанова – 4-е изд. – М.: Наука 1984, 192с
8. Смирнова И.М. В мире многогранников: Кн. для учащихся / И. М. Смирнова. - М.: Просвещение, 1995. - 143 с.
9. Штейнгауз Г.Д. Математический калейдоскоп. - Москва - Ленинград: Гостехиздат, 1949
10. Штейнгауз Г.Д. Сто задач / Г. Штейнгауз; Пер. с польского Г. Ф. Боярской, Б. В. Боярского. - 3-е изд., стереотип. - М. : Наука, 1982. - 167 с. : ил.; 20 см.
11. Энциклопедический словарь юного математика/Сост. Э-68 А. П. Савин. - М.: Педагогика, 1989. - 352 с
Приложение
Применение формул при решении задач
Задача 1. Угол при вершине, противолежащей основанию равнобедренного треугольника, равен 150. Боковая сторона треугольника равна 2. Найдите площадь этого треугольника.
Решение: площадь треугольника равна половине произведения двух его сторон, умноженного на синус угла между ними.
Ответ: 1.
Задача 2. Две стороны равнобедренного треугольника равны 8 и 5 , а две его высоты равны 4,8 и 3. Найдите площадь треугольника.
Решение: 1 способ. По формуле Герона:
.
2 способ: проведем высоту к основанию. Т.к. треугольник равнобедренный, то высота является медианой, тогда из прямоугольного треугольника по т. Пифагора высота равна
и
Ответ:12
Задача 3. Найдите площадь треугольника, изображенного на рисунке.
B
A
C
H
Решение: найдем площадь треугольника по формуле
, где h=BH, a=AC=AH+HC. Треугольники ABH и CBH – прямоугольные.
Получаем,
Ответ: 126
Задача 4. Чему равна площадь равностороннего треугольника, если радиус описанной окружности равен 5?
Решение: найдем площадь треугольника по формуле
. Ответ:
Задача 5. Чему равна площадь равностороннего треугольника, если радиус вписанной окружности равен 2?
Решение: найдем площадь треугольника по формуле
.
Ответ:
Задача 6. Высота равностороннего треугольника равна
найдите его площадь.
Решение: найдем площадь треугольника по формуле
.
Ответ:
Задача 7. Сторона равностороннего треугольника равна 6см, найдите его площадь.
Решение: найдем площадь треугольника по формуле
Ответ:
Задача 8. Известно, что стороны треугольника 5 см, 6 см и 8 см, а радиус описанной около треугольника окружности равен 4 см. Найдите его площадь.
Решение: по условию a = 5 см, b = 6 см, с = 8см, R = 4см, найдем площадь треугольника по формуле
Ответ: 15.
Задача 9. Периметр треугольника равен 48, одна из сторон равна 18, а радиус вписанной в него окружности равен 3. Найдите площадь этого треугольника.
Решение: площадь треугольника можно найти по формуле: S=1\2Pr, где P = 48 (периметр треугольника), r = 3 – радиус вписанной окружности. Получаем: S = 1/2*48*3 = 72 Ответ: 72.
Задача 10. Сторона равностороннего треугольника равна 20. Найдите его площадь, деленную на
Решение: площадь треугольника находится по формуле:
, где а – основание треугольника, h – высота, проведенная к этому основанию. Длина основания нам известна по условию – 10. Осталось найти высоту. Рассмотрим прямоугольный треугольник ABD (см. рис.), BD – высота. Известно, что в равностороннем треугольнике высота является и биссектрисой, и медианой, значит AD = DC = 5. Воспользуемся теоремой Пифагора и найдем сторону BD:
Теперь найдем площадь равностороннего треугольника ABC,
Разделим площадь на
, получим
Ответ: 25.
Задача 11. Высота равностороннего треугольника равна 15. Найдите его площадь, делённую на
.
Решение:
, где а - сторона, h – высота, и в то же время
, следовательно
,
,
, а так как надо найти S, деленную на
, получаем (100√3):(√3/3) = 300. Ответ: 300.
Задача 12. На клетчатой бумаге с клетками размером 1см×1см изображён треугольник. Найдите его S.
Решение: по формуле Пика
, где M – количество узлов на
границе треугольника, N – количество узлов внутри треугольника («узлы» - точки пересечения линий). M = 3 (красные точки), N = 20 (зеленые точки)
. Ответ: 20,5.
Задача 13. Внутри параллелограмма ABCD выбрана произвольная точка и проведены отрезки PA, PB, PC. Площади трех из образовавшихся треугольников равны 1, 2 и 3. Какие значения может принимать площадь четвертого треугольника?
Р
ешение: сделаем рисунок и обозначим площади, например, так:
Тогда
Необходимо, чтобы
. Ответ: 4
22