Soru

Zorluk: ZorÜçgende Benzerlik

Bir plaza binasının dış cephesinde kullanılan ABCDABCD yamuğu biçimindeki dekoratif alüminyum panelin alt ve üst kenarları birbirine paraleldir ([AB][DC][AB] \parallel [DC]). Panelin köşegenleri ([AC][AC] ve [BD][BD]) KK noktasında kesişmektedir. Rüzgar direncini artırmak amacıyla, tam kesişim noktası KK'dan geçen ve tabanlara paralel olan bir [EF][EF] destek çubuğu monte edilmiştir (E[AD]E \in [AD], F[BC]F \in [BC]).

Panelin üst kenar uzunluğu DC=60|DC| = 60 cm ve alt kenar uzunluğu AB=180|AB| = 180 cm olduğuna göre, monte edilen [EF][EF] destek çubuğunun uzunluğu kaç cm'dir?

  1. A
    45
  2. B
    60
  3. 90Cevap
  4. D
    120
  5. E
    135

Cevap

Destek çubuğunun uzunluğu 90 cm'dir.
Soruda verilen yapı bir yamuktur ve KK noktası köşegenlerin kesişim noktasıdır. Bu tip sorularda çözüm iki aşamalı benzerlik gerektirir. Önce 'Kelebek' (Kum saati) benzerliği ile köşegen parçaları arasındaki oran bulunur (60/180=1/360/180 = 1/3). Daha sonra bu oran, 'Temel Benzerlik Teoremi' kullanılarak destek çubuğunun parça uzunluklarını bulmak için kullanılır. EK=45|EK| = 45 cm ve KF=45|KF| = 45 cm bulunur, toplamda 9090 cm elde edilir. Alternatif olarak formül: 2aca+c=260180240=90\frac{2 \cdot a \cdot c}{a + c} = \frac{2 \cdot 60 \cdot 180}{240} = 90 cm.

Adım Adım Çözüm

1
Kelebek benzerliğini belirle
Benzerlik oranı 1/3
[DC][AB][DC] \parallel [AB] olduğu için KDCKBA\triangle KDC \sim \triangle KBA benzerliği vardır (Kelebek/Kum saati). Oran: DCAB=60180=13\frac{|DC|}{|AB|} = \frac{60}{180} = \frac{1}{3}.
2
Köşegen üzerindeki oranları yaz
DK=k|DK| = k, KB=3k|KB| = 3k
Benzerlik oranından dolayı köşegen parçaları arasında DKKB=13\frac{|DK|}{|KB|} = \frac{1}{3} oranı vardır. Böylece köşegenin tamamı DB=4k|DB| = 4k olur.
3
Temel benzerlik teoremini (Thales) uygula
EK=45|EK| = 45 cm
DAB\triangle DAB üçgeninde EKABEK \parallel AB olduğundan temel benzerlik uygulanır: EKAB=DKDBEK180=k4k=14\frac{|EK|}{|AB|} = \frac{|DK|}{|DB|} \Rightarrow \frac{|EK|}{180} = \frac{k}{4k} = \frac{1}{4}. Buradan EK=1804=45|EK| = \frac{180}{4} = 45 cm bulunur.
4
Simetriyi kullanarak toplam uzunluğu bul
EF=90|EF| = 90 cm
Aynı işlem diğer taraf (CAB\triangle CAB) için de geçerlidir, dolayısıyla KF=45|KF| = 45 cm olur. Toplam uzunluk EF=EK+KF=45+45=90|EF| = |EK| + |KF| = 45 + 45 = 90 cm'dir.

Anahtar Kavram

Yamukta köşegenlerin kesim noktasından geçen ve tabanlara paralel olan doğrunun uzunluğu, tabanların harmonik ortalaması ile ilişkilidir.

İpuçları

1
Şekilde önce 'Kelebek' (kum saati) benzerliğini görerek köşegen üzerindeki oranları belirleyin.
2
KDC\triangle KDC ve KBA\triangle KBA üçgenleri benzerdir. Benzerlik oranı 60/18060/180 yani 1/31/3'tür. Bu oran DK/DB|DK|/|DB| oranını bulmanıza yardımcı olur.
3
DK/DB=1/4|DK|/|DB| = 1/4 oranını kullanarak, DAB\triangle DAB üçgeninde Temel Benzerlik Teoremi ile EK|EK| uzunluğunu hesaplayın. EF|EF| bu uzunluğun iki katıdır.

Daha Fazla Pratik

Benzer bir kurguda, bu sefer destek çubuğunun uzunluğu verilip tabanlardan birinin sorulduğu ters işlem sorusu çözülebilir.

Alternatif Yöntem

Formül Yöntemi: Yamukta köşegenlerin kesim noktasından geçen paralel doğrunun uzunluğu EF=2altu¨stalt+u¨st|EF| = \frac{2 \cdot \text{alt} \cdot \text{üst}}{\text{alt} + \text{üst}} formülü ile de bulunabilir.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla