Retvinklet trekant: Pythagoras, areal og vinkler

Geometri og måling

En retvinklet trekant er en trekant med én ret vinkel på 90°. De to sider, der danner den rette vinkel, hedder kateter, og den lange side over for den rette vinkel hedder hypotenusen. Pythagoras’ sætning siger, at a² + b² = c², hvor c er hypotenusen: i en trekant med kateterne 3 og 4 er hypotenusen 5, fordi 9 + 16 = 25.

Retvinklet trekant med kateterne 3 og 4 og hypotenusen 5: kvadraterne på kateterne er 9 og 16, og kvadratet på hypotenusen er 2591625abc3² + 4² = 5²9 + 16 = 25

Siden samler det, eleverne skal kunne om den retvinklede trekant i udskolingen: navnene på siderne, Pythagoras, arealet og de tre trigonometriske forhold sinus, cosinus og tangens. Alle eksempler er regnet efter. Arkene ligger i hæfterne Geometri 8. klasse – Pythagoras og Geometri 9. klasse – trigonometri på tavletid.dk.

Hvad hedder siderne i en retvinklet trekant?

SideHvor den liggerTypisk bogstav
Katetedet ene ben i den rette vinkela
Katetedet andet ben i den rette vinkelb
Hypotenuseover for den rette vinkel – altid den længste sidec

Ved trigonometri navngives kateterne også efter den vinkel, man regner med: den modstående katete ligger over for vinklen, og den hosliggende katete ligger ved siden af vinklen.

Hvad er formlen for hypotenusen? c = √(a² + b²)

Hypotenusen findes med Pythagoras: læg kvadraterne på kateterne sammen og tag kvadratroden.

a = 6,  b = 8
c² = 6² + 8² = 36 + 64 = 100
c = √100 = 10

Pythagoras gælder kun i retvinklede trekanter. Omvendt kan sætningen afgøre, om en trekant er retvinklet: passer a² + b² = c² for siderne, er vinklen over for c ret.

Hvordan finder man en katete?

En katete findes ved at trække kvadratet på den kendte katete fra kvadratet på hypotenusen.

c = 13,  a = 5
b² = 13² − 5² = 169 − 25 = 144
b = √144 = 12

Eksempel fra hverdagen: stigen

En stige på 5 m står 1,4 m fra muren. Hvor højt når den op?

h² = 5² − 1,4²
= 25 − 1,96 = 23,04
h = √23,04 = 4,8 m

Pythagoræiske tripler: hele tal, der passer

Nogle sæt af hele tal opfylder Pythagoras præcist. De er gode til opgaver uden lommeregner, og de dukker op igen og igen.

KateterHypotenuseKontrol
3 og 459 + 16 = 25
6 og 81036 + 64 = 100
5 og 121325 + 144 = 169
7 og 242549 + 576 = 625

6-8-10 er 3-4-5 ganget med 2. Alle multipla af en tripel er også tripler. Håndværkere bruger 3-4-5 til at afsætte en ret vinkel: mål 3 og 4 ud langs to snore – står der 5 mellem enderne, er vinklen ret.

Hvad er arealet af en retvinklet trekant? ½ · a · b

Arealet af en retvinklet trekant er halvdelen af kateternes produkt, fordi den ene katete er højden på den anden. Trekanten med kateterne 3 og 4 har arealet ½ · 3 · 4 = 6. Se flere figurer på areal og omkreds.

Hvordan finder jeg en vinkel i en retvinklet trekant?

En vinkel findes med de trigonometriske forhold, når man kender to sider. Forholdene gælder for en spids vinkel A i en retvinklet trekant:

ForholdFormel3-4-5-trekanten, A over for siden 3
sinussin A = modstående katete / hypotenuse3/5 = 0,6
cosinuscos A = hosliggende katete / hypotenuse4/5 = 0,8
tangenstan A = modstående katete / hosliggende katete3/4 = 0,75

Vinklen findes med den omvendte funktion på lommeregneren (sin⁻¹, cos⁻¹ eller tan⁻¹). Alle tre giver det samme:

sin A = 3/5 = 0,6
A ≈ 36,87°
B = 90° − 36,87°
B ≈ 53,13°

Kontrollér altid, at de tre vinkler giver 180°: 90° + 36,87° + 53,13° = 180°. Lommeregneren skal stå i grader (DEG), ikke radianer.

Find en side ud fra en vinkel

Kender man en vinkel og én side, findes de andre sider med samme forhold. Hypotenusen er 10, og vinklen A er 30°: den modstående katete er 10 · sin 30° = 10 · 0,5 = 5. Er den hosliggende katete 8 og vinklen 40°, er den modstående katete 8 · tan 40° ≈ 6,71.

Hvornår lærer eleverne den retvinklede trekant?

Efter Fælles Mål skal eleverne efter 9. klassetrin kunne forklare sammenhænge mellem sidelængder og vinkler i retvinklede trekanter og have viden om den pythagoræiske læresætning og trigonometri knyttet til retvinklede trekanter. De skal også kunne bestemme afstande med beregning. På tavletid ligger Pythagoras i et hæfte til 8. klasse og trigonometri i et hæfte til 9. klasse. Se Fælles Mål i matematik og FP9 matematik.

Øvelser i den retvinklede trekant med facit

  1. Kateterne er 9 og 12. Find hypotenusen. (15)
  2. Hypotenusen er 10, og den ene katete er 6. Find den anden. (8)
  3. Er en trekant med siderne 5, 6 og 8 retvinklet? (Nej: 25 + 36 = 61, ikke 64)
  4. En rampe er 4 m lang og hæver sig 1 m. Hvor lang er den vandret? (√15 ≈ 3,87 m)
  5. En stige på 6 m står med en vinkel på 70° mod jorden. Hvor højt når den? (6 · sin 70° ≈ 5,64 m)
  6. Undersøgelse: Tegn en retvinklet trekant med kateterne 1 og 1 og mål hypotenusen. Sammenlign med √2 ≈ 1,41.

Hæfterne til Pythagoras og trigonometri

Hæftet til 8. klasse har fire ark med skitser af retvinklede trekanter: find hypotenusen, find en katete, afgør om en trekant er retvinklet, og afstande i hverdagen (stige, plæne, rampe, drage). Hæftet til 9. klasse tager trigonometrien: sin, cos og tan som forhold mellem siderne, find en side, find en vinkel og trigonometri i hverdagen. Vinkeltyperne og vinkelsummen står på siden om vinkler, og kvadratrødderne øves i Kvadratrod 9. klasse.

Forsiden af hæftet Geometri 8. klasse – Pythagoras

Geometri 8. klasse – Pythagoras

8. klasse (kan bruges i 9.)4 ark · 10 sidermed facit

Hent 4 ark om Pythagoras med skitser og facit på tavletid.dk

Forsiden af hæftet Geometri 9. klasse – trigonometri

Geometri 9. klasse – trigonometri

9. klasse4 ark · 10 sidermed facit

Hent 4 ark om trigonometri i retvinklede trekanter med facit på tavletid.dk