Hoofdstuk 7:
Meetkunde: rekenen of redeneren
V-1 a. AC 142132 3 3 5,2 b. DF 13252 12 1 13 14 1 13 14 cos ( ) 22 sin ( ) 68 ABC ACB 1 5 13 1 5 13 sin ( ) 23 cos ( ) 67 EDF DEF c. RPQ180 9057 33 16 16 tan(57 ) tan(57 ) 10,4 QR QR 16 16 sin(57 ) sin(57 ) 19,1 PQ PQ V-2 V-3a. de overeenkomstige hoeken zijn even groot: A D, B E en C F. b. de factor is 3
c. AC DF3 4 en EF 3 BC 15
V-4
a. BAC EDC (F-hoeken) en ABC DEC (F-hoeken) (En hoek C is gemeenschappelijk.)
b. 9 8 6 12 BC 1 2 1 2 13 1 9 DE c. BE BC EC 12 8 4 V-5
a. BAC EDC (Z-hoeken) en ABC DEC (Z-hoeken) (En ACB DCE (overstaande hoeken))
b. 10x 25 (42 x) 10 1050 25 35 1050 30 x x x x c. de verhouding is 25 5 10 2 AC 57 AD30 en CD 27 AD12 V-6 a./b. omdat MA MB c./d. NC ND (straal) CDN V is dus gelijkbenig: NCQ NDQ
Verder is DQN CQN 90 (gegeven), dus volgt uit de hoekensom van een
driehoek dat CNQ DNQ. Ofwel Q ligt op de bissectrice van CND. V-7
a./b. ABD BAE (gelijkbenige driehoek) en ADB BEA90 omdat AD en BE
hoogtelijnen zijn. Dus de overeenkomstige hoeken zijn gelijk. c. AB BA , BDAE en BE AD graden 0 30 45 60 90 sinus 0 1 2 21 2 12 3 1 cosinus 1 1 2 3 21 2 1 2 0 1 2 13 AB BC... AC 9 ... DE EC 8 CD6 25 AB AC x 10 DE CD42x
1 a. sin(64 ) RS12 b. 10,8 15 sin(Q) PRQ1806446 70 12sin(64 ) 10,8 RS Q 46 c. PS 12210,82 5,3, QS 15210,82 10,4 en PQ 15,7
d. sin(70 )15,7 16,69, sin(64 )15 16,69 en ook sin(46 )12 16,69
2 a./b. c. sin( ) h b sin( ) h a sin( ) h b h a sin( ) d. bsin( ) asin( ) sin( ) sin( ) b a
en dus sin( ) sin( )
b a e. de hoogtelijn uit A. 3 a. 1804988 43 b. 180 10042 38 5 sin(88 ) sin(49 ) 5 sin(43 ) sin(49 ) 5
sin(49 ) sin(88 ) sin(43 ) 6,6 4,5 AC AB AC AB 3,4 sin(38 ) sin(42 ) 3,4 sin(100 ) sin(42 ) 3,4
sin(42 ) sin(38 ) sin(100 ) 3,1 5,0 AB BC AB BC c. 180 6753 60 e. 12 14
sin( ) sin( ) sin(33 )
AC 45 sin(53 ) sin(60 ) 45 sin(67 ) sin(60 ) 45
sin(60 ) sin(53 ) sin(67 ) 41,5 47,8 AB BC AB BC 12 sin(33 ) 14 12 sin(119 ) sin(28 ) sin( ) 28 180 33 28 119 22,4 AC
d. Deze kun je met de sinusregel niet oplossen. 4 a. 6 13 sin(23 ) sin(B) 13 sin(23 ) 6 sin(B) 0,85 b. B 58
c. sin(180 58 ) sin(122 ) 0,85 : klopt
d. B 122 5 a. 4 8 sin(27 ) sin(BDC) 8 sin(27 ) 4 sin( ) 180 65 115 BDC BDC
b. ADC 180 BDC65 (gestrekte hoek) 65 CAD ADC (gelijkbenige driehoek) 180 2 65 50 ACD
(hoekensom van een driehoek)
180 115 27 38
DCB
(hoekensom van een driehoek)
c. 4 sin(65 ) sin(50 ) AD 4 sin(27 ) sin(38 ) BD 4 sin(50 ) sin(65 ) 3,4 AD 4 sin(38 ) sin(27 ) 5,4 BD 6 a. 10 12 sin(30 ) sin(B) 6 12 sin(30 ) sin(E) 12 sin(30 ) 10 sin( ) 0,6 37 143 B B B 12 sin(30 ) 6 sin( ) 1 90 E E
7 Als Q de loodrechte projectie van P op de x-as is, dan is VOPQ een rechthoekige driehoek. Hierin geldt de stelling van Pythagoras:
2 2 2 2 2 cos ( ) sin ( ) 1 OQ QP OP x x 8 a. sin(80 ) CD10 10 sin(80 ) 9,85 CD b. AD 102(9,85)2 1,74 en BD 15 1,74 13,26 c. BC (9,85)2(13,26)2 16,52 9 a. sin( ) CD b cos( ) AD b sin( ) CD b cos( ) cos( ) AD b BD c AD c b
b. a2 ( sin( ))b 2(c b cos( )) 2 b2sin ( )2 c22bccos( ) b2cos ( )2
2 2(sin ( ) cos ( ))2 2 2 2 cos( ) 2 2 2 cos( )
a b c bc b c bc 10 a. BC2 152192 2 15 19 cos(39 ) 143,03 BC 11,96 b. QR2 352132 2 35 13 cos(125 ) 1915,95 QR 43,77 c. 122 152182 2 15 18 cos( L) 152 122182 2 12 18 cos( M) cos( ) 0,75 41 L L cos( ) 0,5625 56 M M
11 a. 92 14282 2 14 8 cos( F) c./d. 142 9282 2 9 8 cos(D) cos( ) 0,80 37 F F cos( ) 0,35 111 D D b. 9 8 sin(37 ) sin(E) 3732 111 180 8 sin(37 ) 9 sin( ) 0,53 32 E E 12 a. AH 32 42 5, AF 12242 4 10 en FH 32122 3 17 b. 153 25 160 2 5 4 10 cos( A) cos( ) 0,25 75 25 153 160 2 3 17 4 10 cos( ) cos( ) 0,92 23 180 75 23 82 A A F F F H 13 212 172282 2 17 28 cos( A) 2 2 2 cos( ) 0,66 48 17 14 2 17 14 cos(48 ) 169 13 A A CD CD 14 a. 652 562332 2 56 33 cos( ) cos( ) 0 90
b. VABC is een rechthoekige driehoek
c. 2 a b cos(90 ) 0 en dan blijft over: c2 a2b2
15
a. MA MC (straal), dus BAC ACM 54 (gelijkbenige diehoek)
180 2 54 72
AMC
(hoekensom van een driehoek)
180 72 108 BMC (gestrekte hoek) MB MC (straal), dus 1 2(180 108 ) 36 ABC 180 54 36 90 ACB b. BCM 40 (gelijkbenige driehoek) 180 2 40 100 BMC
(hoekensom van een driehoek)
180 100 80 AMC (gestrekte hoek) 1 2(180 80 ) 50 BAC ACM 50 40 90 ACB ACM BCM
16 a./b.
c. de diagonalen van een rechthoek delen elkaar middendoor.
d. MA MB MC MD, dus M is het midden van
AB en CD.
17 ADM35 (gelijkbenige driehoek) 90 ADB ACB (Thales) 90 35 55 BDM 55 ABD (gelijkbenige driehoek) 45 ABC BAC (gelijkbenige driehoek)
18 AB is een middellijn (omgekeerde stelling van Thales: C 90) 90
ADB
(Thales)
360 180
DAC DBC ACB ADB
(hoekensom van een vierhoek) 19
a. F ligt op een cirkel met middellijn BH (Thales) D ligt op een cirkel met middellijn BH (Thales) B, D, H en F liggen op één cirkel.
b. E en D liggen op een cirkel met middellijn AB (Thales).
Dus A, B, D en E liggen op één cirkel. c. op het midden van AB
d. AFHE, FBDH, DCEH, ACDF
e. Ja, dan kloppen de beweringen ook: zie tekening 20
a. omdat D op het midden ligt van AC en E op het midden van BC.
b. ADEF is een rechthoek
c./d. ADE AFE AGE 90, dus volgt uit de omgekeerde stelling van Thales dat
D, F en G op een cirkel liggen met middellijn AE.
21 a. ACB90 (Thales) 8 cos(30 ) 8cos(30 ) 4 3 AC AC b. DB2 (8 3)282 2 8 3 8 cos(30 ) 64 8 DB c. AEB90 (Thales) ABD
V is een gelijkbenige driehoek (AB BD ), dus ADB30. 60
DBC ABC
en dus is ook ABE 60
22 ADB ACB90 (Thales) 2 9 2 AD AS en AD2 121 (2 ) r 2: AS2 4r2121 9 4 r2112 2 2 64 BC CS en BC2(2CS)2 (2 )r 2: 64CS24CS2 64 3 CS2 4r2 AS CS , dus 64 3(4 r2112) 4 r2 2 2 8 272 34 34 r r r 23 a. x2y210x10y 49 0 2 2 2 2 10 25 10 25 49 50 ( 5) ( 5) 1 x x y y x y
Een cirkel met middelpunt M(5, 5) en straal 1. b. OM 5 2
c. De stralen naar de raakpunten staan loodrecht op de raaklijnen
2 2
(5 2) 1 7
OR
24 a.
b. MAP MBP 90. De stelling van Pythagoras geldt dus in beide driehoeken
waarbij MP gelijk is en ook MA MB (straal). Dus PA PB .
c. De driehoeken APM en BPM hebben drie overeenkomstige even grote zijden. De twee driehoeken zijn dus gelijkvormig. En dus APM BPM. Met andere woorden: PM is de deellijn van APB.
c. VAPB is gelijkbenig met PA PB en dus zijn de basishoeken ook gelijk. 25 VPAB is een gelijkbenige driehoek waardoor 180 60
2 60
PAB PBA
PAM
V is een 30°-60°-90°-driehoek. De zijden verhouden zich dus als a: 2 :a a 3
met a5. Dus PM 10 en PA5 3.
26 DQ DB 3 PA PB 13 CA CQ 5 PC PA CA 8
27
a. AB is een raaklijn aan de cirkels. De straal door het raakpunt staat loodrecht op de raaklijn: MAB NBS 90. En dus is MA // NB (F-hoeken)
b. SB SP en SA SP , dus SA SB : S is het midden van AB. c. MS is de deellijn van ASP: ASM MSP
NS is de deellijn van BSP: BSN NSP 2 2 180 ASP BSP MSP PSN (gestrekte hoek) 90 MSP PSN MSN 28 VNSQ: VMSP met factor 25 10 2,5 2,5(10 ) 49 1,5 24 16 CS CS CS CS 2 2 262 102 24 2,5 60 60 24 36 QS NS NQ PS QS PQ
29
a. De raakpunten zijn P, Q, R en S.
De vier zijden van het trapezium zijn raaklijnen aan de cirkel, dus AP AS, BP BQ, CQ CR en DR DS . 25 AB CD AP PB CR RD AS BQ CQ DS AS SD BQ QC AD BC b. BP BC2PC2 5 c. AB CD AP 5 CD 2 CD 5 25 10 CD en dan is AB15
30 MAB90 (raaklijn en straal)
P is de loodrechte projectie van C op AM. 24 PC en PM 15 8 7 . 2 2 7 24 25 MC en CD 252152 20 31
a. omdat AB en AC raaklijnen zijn aan de cirkel. b. AM: y x en BC: 1 21 28 x y ofwel: 4x3y 84 c. 4x3x 7x 84 12 x M(12, 12) en de straal is 12. d. ARAS r en BS 21r e. VABC: VSBM f. 1 2 21 ABM OppV r en 1 2 28 ACM OppV r 21 21 28 r r g. 1 1 1 2 21 28 2 21 2 28 ABC OppV r r 21 28(21 ) 588 28 49 588 12 r r r r r 49 588 12 r r 32 NS NT 15 2 2 15 9 12 SQ QT ofwel ST 24 24 PQ MN , en dus is PS24 12 12 33 a. 2 5 : 2 OR y x PQ: 5 12 y x b en gaat door R(5, -12): 5 1 12 12 12 5 14 b 5 1 12 1412 y x 1 2 ( 13, 19 ) P en 2 3 (13, 8 ) Q 1 2 19 1 13 12 OP rc en 823 2 13 3 OQ rc : rcOPrcOQ 1 dus POQ90 b. Stel: A(-13, 0) en B(13, 0)
PA en PR zijn raaklijnen aan de cirkel met middelpunt O. Dan is OP de bissectrice
van AOR. Met andere woorden: AOP POR
Zo geldt ook dat Q op de bissectrice ligt van BOR. Ofwel: BOQ QOR
2 2 180
AOB AOR ROB
(gestrekte hoek)
90
POQ POR ROQ
34 a.
b. VAOC is een 30°-60°-90°-driehoek. De zijden verhouden zich als a: 2 :a a 3 met a6
(0, 6 3)
C en D(3, 3 3)
c. Van A naar D is 9 eenheden naar rechts en 3 3
omhoog. Dat is per eenheid naar rechts 1
3 3 omhoog. (0, 2 3) Z en F(0, 4 3) d. 3 3 3 3 ED rc en 4 3 3 3 1 0 3 3 3 DF rc : rcEDrcDF 1 dus EDF 90
e. yep! Volgende vraag.
f. De zwaartelijnen delen elkaar door in de verhouding 1 : 2. In een gelijkzijdige driehoek zijn ze ook even lang. Dus EZ DZ . En omdat F op het midden ligt van CZ is ook FZ EZ. De punten E, D en F liggen op een cirkel met middelpunt Z. Dus is EDF 90 (Thales)
35 a. DF: 1 2 6 y x AE: y 2x 1 2 1 2 2 4 5 5 6 2 2 6 2 4 E E x x x x en y 2 2 2 4 5 5 (6 2 ) (0 4 ) 6 BE
b. omdat ABF AEF 90 volgt dat B en F op een cirkel liggen met middellijn AF
(Thales). Dus liggen A, B, F en E op één cirkel.
c. AF is een middellijn, dus moet AGF 90 zijn (Thales). G is het midden van AD.
DF // GB. De driehoeken ASG en AED zijn gelijkvormig met factor 2: AS SE . d. ASG90, dus E is het spiegelbeeld van A bij spiegeling in de lijn SB.
ASB
V en VESB zijn elkaars spiegelbeeld in SB. Hieruit volgt: AB BE
36 a. MC: y 2x en MK: 1 2 y x b. B(p, 0), C(p, 2p) en K(-p, 1 2p) c. 1 2 2 tan( ) p p BCM 2 1 2 1 2 2 4 2 2 2 ( ) ( ) 1 1 1 4 2 5 (2 ) tan( ) p p pp p p MCK
d. het snijpunt van KM met BC is L. De driehoeken AMK en BML zijn gelijkvormig met factor 1. Met andere woorden MK ML. L is het spiegelbeeld van K bij spiegeling in MC. VKMC en VLMC zijn elkaars spiegelbeeld bij spiegeling in de lijn MC. Hieruit volgt: LCM KCM .
37 PA en PC zijn raaklijnen aan de cirkel: P ligt op de deellijn van APC:
APM MPQ
AP // MQ: APM PMQ (Z-hoeken)
PMQ MPQ
38 a. (6a)2 a264 2 8 cos(103 ) a 2 2 36 12 64 3,6 8,4 28 3,3 a a a a a a b. 9,3 8 sin(103 ) sin(C) 8 sin(103 ) 9,3 2 2 3 sin( ) 0,84 57 3,3 3,3 2 3,3 3,3 cos(57 ) 10 3,2 C C AB AB 39
a. C en D liggen op een cirkel met middellijn AB: ACB ADB 90 (Thales)
ASD BSC V : V met factor 9 10 9 9 2 10 10 6 55 DS CS
b. VBCS is een rechthoekige driehoek. BC 10262 8
2 2
15 8 17
AB , waarmee de straal gelijk wordt aan 1 2
8 .
40
a. ABC en CAB2 (gegeven)
180 2 PAD (gestrekte hoek) PAD V is gelijkbenig, dus 180 (180 2 ) 2 PDA DPA
b. BDS PDA (overstaande hoeken) DBS
V is gelijkbenig en dus is SB SD
In de rechthoekige driehoek BCD is BCD90 en ook CDS90
CDS
V is een gelijkbenige driehoek waarbij CS DS B, D en C liggen op een cirkel met middelpunt S.
41
a. MA en NA staan beide loodrecht op dezelfde raaklijn.
b. MA MB (straal) BAM en BAN 180 90 ABD en daarmee is AND360(180) (90 ) 90 2 180 2 ANF En omdat AN NF (straal) is 180 (180 2 ) 2 NAF En daarmee is BAF 180 42 a. MD4 en MC 2: CD 4222 2 3
Teken de rechthoek PQSK met S op QL.
4
KL en LS LQ SQ LQ PK 3 1 2
2 2
4 2 2 3
b. MT MU TU 4 r , KT KV VT 1 r en KM AM AK 3 2 2 2 2 2 (1 ) 3 (4 ) 2 3 (4 ) cos( ) 1 2 9 16 8 6(4 ) cos( ) (24 6 ) cos( ) 24 10 24 10 12 5 cos( ) 24 6 12 3 r r r r r r r r r r r r r r c. 12 5 7 4 12 3 4 r r r r 2 2 2 12 13 (12 5 )(4 ) (12 3 )(7 4) 5 32 48 21 96 48 26 128 96 (26 24)( 4) 0 4 r r r r r r r r r r r r r r
Test jezelf
T-1 12 7 sin(83 ) sin(R) 12 sin(83 ) sin(62 ) PR 7 sin(83 ) 12 sin( ) 0,58 35 180 83 35 62 R R Q 12 sin(62 ) sin(83 ) 10,6 PR T-2 a. BC2 172 232 2 17 23 cos(56 ) 380,7 19,5 BC b. 92 202132 2 20 13 cos( P) 202 92132 2 9 13 cos( Q) cos( ) 0,94 20 P P cos( ) 0,64 130 Q Q 180 20 130 30 R T-3 a. 180 70 2 55 ABC BAC (gelijkbenige driehoek) b. AEB90 (Thales) 180 90 70 20 CAE c. 90 d. 180 1 2 90 2 CAM 1 1 2 2 90 90 (90 ) CAE EAM AEM T-4
a. Teken punt S op MP zo dat PQNS een rechthoek is.
2 2 8 2 2 15 PQ NS b. VNQR: VMPR met factor 2 3 1 2 3 2 3 1 2 15 2 15 3 15 QR QR QR QR T-5 a. B(0, 8), D(4, 0), F(0, 4) en G(4, 8) b. BD: y 2x8 c. AE: 1 2 y x d. (x4)2(y 4)2 16 1 2 1 2 3 1 5 5 2 8 2 8 3 1 x x x x en y 2 2 2 4 5 ( 4) ( 2 4) 16 5 24 16 (5 4)( 4) 0 4 x x x x x x x x 4 2 5 5 ( , 6 ) S en D(4, 0) d. 4 2 3 2 4 5 5 5 ( ) ( 1 ) 5 DE en 4 2 3 2 4 5 5 5 ( ) (1 ) 5 BS
e. De berekeningen gaan analoog aan die hierboven. T-6
a. VADB: VEDA ( A E 90 en D is gemeenschappelijk)
ABD EAD
En dan is EAB ADE
b. DG is een middellijn, dus GSD90 (Thales).
c. GDA90, dus GDS SGB en DGS SBG
d./e. VADE: VGBS met factor 1 want AD GB . Dus is AE GS en ook DE BS T-7 DSC CBP (Z-hoeken)
PB PC (beide raaklijnen aan de cirkel), dus CBP BCP (gelijkbenige driehoek)
BCP SCD
(overstaande hoeken)
DSC SCD
en dus is DS DC (gelijkbenige driehoek) T-8
a.
b. VSAD: VSBC met factor 2 3 1 2 3 2 3 2 2 1 24 24 36 36 15 39 AS AS AS AS SD c. 1 2 60 30 SBM OppV r r, 1 1 2 25 122 BCM OppV r r en 1 1 2 65 322 SCM OppV r r 1 2 1 1 2 2 60 25 750 30 12 32 75 750 10 SBC SBC Opp Opp r r r r r V V
Extra oefening – Basis
B-1
a. A 1801282 86
22
sin(82 ) sin(12 ) sin(86 )
AC BC 22 sin(12 ) sin(82 ) 4,6 AC en 22 sin(86 ) sin(82 ) 22,2 BC b. 7 14 sin(21 ) sin(F) 14 sin(21 ) 7 sin( ) 0,72 46 134 F F F
En dan is hoek E ongeveer 113° of ongeveer 25° B-2 a. ML2 152 132 2 15 13 cos(47 ) 128 11,3 ML b. 82 102 172 2 10 17 cos( S) 102 82172 2 8 17 cos( T) cos( ) 0,96 17 S S cos( ) 0,93 22 T T 180 17 22 141 U
B-3 CE is een middellijn, dus CDE90 (Thales)
De twee rechte hoeken zijn F-hoeken waardoor AB // DE. B-4
a. CR en CP zijn raaklijnen, dus CR CP
Zo zijn ook BR BQ en AQAP 2 c AQ BQ BR AP BC CR AC CP a r b r a b r b. b 6242 2 5 2 4 2 5 6 2 5 2 5 1 r r B-5 a. AC 602252 65 MAC
V is een gelijkbenige driehoek. De loodlijn door M op AC gaat door het midden van AC: 1 2 (30, 12 ) P 25 60 AC rc en dus is 60 2 25 25 MP rc MP: 2 5 2 y x b met 1 2 1 2 5 2 12 2 30 84 b r b. ACD90 (Thales) ABC DCA V : V met factor 2 65r 2 65 65 1 50 2 25 65 65 84 r r
Extra oefening – Gemengd
G-1 OppABCD OppVABM OppVBCM OppVCDM OppVADM
1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 ( ) AB r BC r CD r AD r r AB BC CD AD r omtrek 1 2 ABCD Opp r omtrek
G-2 Noem DES en teken EM DE EM, dus MES 90
90
MAS
want driehoek AME is gelijkbenig
Omdat AMS 90 is ASM 18090(90 ) (hoekensom driehoek)
ESD
(overstaande hoeken)
DES ESD
, dus DS DE (gelijkbenige driehoek)
G-3 62 7282 2 7 8 cos(ABC) 11 16 11 16 2 2 2 1 2 1 2 cos( ) cos( ) 4 7 2 4 7 cos( ) 103 103 ABC DBE DE DBE DE
G-4 Teken de loodlijn op door M op PQ. (Deze gaat door het midden S van PQ)
SMC ABC
V : V ( S A 90 en C is gemeenschappelijk) met factor
2 2 60 36 2 12 8 25 2 5 2 2 2 36 15 15 8 17 MS MS r MP G-5 a. c. 72 9282 2 9 8 cos(B) 2 3 cos(B) b. 2 2 2 2 3 4 9 2 4 9 49 AD 7 AD
Uitdagende opdrachten
U-1 a. a2 b2 c22bccos(A) 2 2 2 2 2 2 2 cos( ) cos( ) 2 bc A b c a b c a A bc b. x2 b2p22bpcos(A) c. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 b c a pb pc pa bc c x b p bp b p 2 2 2 2 2 2 2 2( ) ( ) 2 2 x c cb cp pb pc pa a p b c p cp p c a p b q cpq d. Als CD een zwaartelijn is, dan geldt: 1 2 p q c 2 2 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 4 2 1 2 1 2 1 2 2 2 4 z c a c b c c c c a c b c c c z a b c U-2 a. driehoek BCM is gelijkbenig
de middelloodlijn uit M deelt de tophoek middendoor: 180 2
1 2 90
M
b. 2 2 2 180 (hoekensom van een driehoek) 1 90 M A c. 12 1 sin( ) sin( ) 2 a a A M R R d. 2 sin(R A)a 2sin( ) a R A e. 1 2 sin( ) O bc A 1 2 2 sin( A) O O bc bc 2 2 O 4 bc a abc R O f. a 92122 15, b 52122 13 en c 14 1 8 1 2 15 13 14 8 4 14 12 R U-3 Stel ADx Dan is BD BE 14x. 16 (14 ) 2 CF CE x x en is AF 10 (2 x) 8 x Omdat AF AD moet x 8 x, ofwel x 4
4