Thema: Meetkunde en algebra - 4V Wiskunde B

Thema: Meetkunde en algebra - 4V Wiskunde B

Inleiding

In dit hoofdstuk leer je berekeningen uit te voeren in figuren, zoals driehoeken, cirkels en andere vlakke figuren.

Je berekent hoeken, lengtes, oppervlakten enzovoort. Daarbij ga je veel geleerde dingen uit de onderbouw gebruiken: de stelling van Pythagoras, gelijkvormigheid, sinus, cosinus, tangens, etc.

Maar je leert ook een aantal nieuwe stukken 'gereedschap' die je in allerlei meetkundige problemen moet kunnen gebruiken bij het oplossen van problemen. Dit zijn dan vaak puzzelachtige opgaven, waarbij je altijd eerst goed moet nadenken over een mogelijke aanpak en wélk stuk gereedschap je kunt of moet gebruiken.

Je kunt meetkunde gebruiken om terrein precies in kaart te brengen. Daarvoor moet je eerst wat veldwerk verrichten. Hoe dat gebeurt kun je in het volgende filmpje op youtube zien.

https://www.youtube.com/watch?v=5YuFwSZNXkQ

Dat veldwerk ging vroeger wat minder eenvoudig.

De tekst met bijbehorend plaatje  hieronder komt uit het boek

Werkdadige meetkonst van Johannes Morgenster uit 1744.

Hier wordt uitgelegd welk veldwerk er gedaan moet worden om de hoogte van een toren te bepalen.

Wat kan ik straks?

Als je dit hoofdstuk doorgewerkt hebt, kun je het volgende.

  • Je kunt wat meetkundige problemen oplossen met behulp van een vergelijking met één onbekende.

  • Een driehoek ligt 'vast' als je de drie zijden kent.

    Met deze gegevens kun je berekenen of de driehoek stomphoekig, rechthoekig of scherphoekig is.

  • Je weet ook door welke andere gegevens (hoeken, zijden) een driehoek  vastligt.

  • In dat geval kun je de niet gegeven zijden en hoeken berekenen met behulp van de sinus- en/of de cosinusregel.

  • Ook kun je dan de oppervlakte van de driehoek uitrekenen.

  • Berekeningen in complexere figuren kun je terugbrengen tot die in driehoeken.

Als je de rekentechniek gedaan hebt, kun je wortels vereenvoudigen.

Wat kan ik al?

Je kunt berekeningen uitvoeren in rechthoekige driehoeken met behulp van

  • de stelling van Pythagoras,
  • de sinus, cosinus en tangens (of de inverse) van een scherp hoek.

Je kunt berekeningen in figuren uitvoeren met

  • gelijkvormigheid.

Paragrafen

Hieronder vind je per paragraaf een knop met een link naar het betreffende arrangement.

De eerste paragraaf 'rekentechniek' bevat essentiële algebraïsche vaardigheden die je in de andere paragrafen nodig hebt. Dus het lijkt verstandig om eerst deze paragraaf door te werken.

Paragraaf 0  Rekentechniek
Paragraaf 1  De stelling van Pythagoras
Paragraaf 2  Descartes’ aanpak
Paragraaf 3  De stelling van Thales
Paragraaf 4  De sinusregel
Paragraaf 5  De cosinusregel

Afsluiting

Samenvatting

Afspraak

In driehoek \(ABC\) noemen we

de grootte        

van hoek \(A\)

\(α\)

 

van hoek \(B\)

\(β\)

 

van hoek \(C\)

\(γ\)

de lengte

van zijde \(AB\)

\(c\)

 

van zijde \(AC\)

\(b\)

 

van zijde \(BC\)        

\(a\)

Merk op dat:
de zijde met lengte \(a\) tegenover hoek \(A\) ligt,
de zijde met lengte \(b\) tegenover hoek \(B\) en
de zijde met lengte \(c\) tegenover hoek \(C\).

Verder noemen we
het hoogtelijnstuk uit \(A\): \(h_A\)
het hoogtelijnstuk uit \(B\): \(h_B\)
het hoogtelijnstuk uit \(C\): \(h_C\).

 

De stelling van Pythagoras en omgekeerde

Hoek \(C\) is stomp

\(⇔\)

\(c^2>a^2+b^2\)

Hoek \(C\) is recht

\(⇔\)

\(c^2+a^2+b^2\)

Hoek \(C\) is scherp

\(⇔\)

\(c^2<a^2+b^2\)

 

Stelling van Thales

In een rechthoekige driehoek is het midden van de schuine zijde het middelpunt van de omgeschreven cirkel van die rechthoekige driehoek.

 

Omgekeerde stelling van Thales

Als het middelpunt van de omgeschreven cirkel van een driehoek op een zijde ligt, dan is de hoek tegenover die zijde recht.

 

Sinus en cosinus van een stompe hoek

Voor een stomp hoek \(α\) spreken we af:
\(\sin (\alpha ) = \sin (180^\circ - \alpha )\) en \(\cos (\alpha ) = ‐\cos (180^\circ - \alpha )\).
Dus:
\(\sin (120^\circ ) = \sin (60^\circ ) = \frac{1}{2}\sqrt 3\)
\(\cos (120^\circ ) =‐ \cos (60^\circ ) =‐ \frac{1}{2}\)

 

Voorbeeld
Veronderstel \(0<α<180°\).

  • Neem aan: \(\sin (\alpha ) = 0,3\).
    De GR geeft \({\sin ^{‐1}}(0,3) = 17,457 \ldots ^\circ\), dus
    \(α=17,457…°\) of \(α=180°−17,457…°=162,542…°\).

  • Neem aan: \(\cos (\alpha ) = 0,3\).
    De GR geeft \({\cos ^{‐1}}(0,3) = 72,542 \ldots ^\circ\), dus \(α=72,542…°\).

  • Neem aan: \(\cos (\alpha ) = ‐0,3\).
    De GR geeft \({\cos ^{‐1}}(‐0,3) = 107,457… ^\circ\), dus \(α=107,457…°\).

 

De oppervlakte van een driehoek

De oppervlakte van driehoek \(ABC\) is
\(\frac{1}{2} \cdot b \cdot c \cdot \sin \left( \alpha \right) = \;\frac{1}{2} \cdot a \cdot c \cdot \sin \left( \beta \right) = \;\frac{1}{2} \cdot a \cdot b \cdot \sin \left( \gamma \right)\).

 

Sinusregel

\(\frac{{\sin (\alpha )}}{a} = \frac{{\sin (\beta )}}{b} = \frac{{\sin (\gamma )}}{c}\)

 

Cosinusregel

\({a^2} = {b^2} + {c^2} - 2 \cdot b \cdot c \cdot \cos \left( \alpha \right)\)

\({b^2} = {a^2} + {c^2} - 2 \cdot a \cdot c \cdot \cos \left( \beta \right)\)

\({c^2} = {a^2} + {b^2} - 2 \cdot a \cdot b \cdot \cos \left( \gamma \right)\)

 

De oppervlakte van een parallellogram

De oppervlakte van een parallellogram met zijden \(a\) en \(b\) en een hoek \(α\) is: \(a \cdot b \cdot \sin \left( \alpha \right)\).

 

 

 

Descartes’ aanpak

  • Geef alle lijnstukken in de figuur namen (letters), bekende zowel als onbekende.

  • Probeer één grootheid op twee verschillende manieren uit te drukken in de aldus benoemde lijnstukken.

  • De uitdrukkingen zijn gelijk, dat geeft een vergelijking.

  • Los de onbekende uit de vergelijking op. Dan is alles bekend in de figuur en het probleem opgelost.

Diagnostische toets

Eindtoets over het thema; in principe de zelftoets.

Je gaat nu een aantal gevarieerde opgaven maken waarin je kunt laten zien of je de geleerde stof uit de voorgaande paragrafen beheerst.

Dit zijn voorbeeldopgaven die een goed beeld geven van de opgaven die in een eindtoets over dit thema voor kunnen komen.

Als je een score van 70% haalt, heb je een voldoende.

 

Test: H2 Meetkunde en algebra

Start

Extra opgaven

Je ziet hier twee Extra oefeningen. Je hoeft er maar één te doen.

  • Extra oefening Basis is bedoeld voor leerlingen die de Diagnostische toets NIET goed gemaakt hebben.
  • Extra oefening Plus is bedoeld voor de leerlingen die de Diagnostische toets WEL goed gemaakt hebben.

Je moet dus sowieso eerst de Diagostische toets af hebben vóórdat je aan de Extra oefening begint.
Vraag bij twijfel aan je docent wat je moet doen.

Extra oefening Basis

Extra oefening De ruimte in

Extra oefening Plus

Terugblik

Reflectie op leerdoelen en op het proces. Wat ging goed, wat ging minder goed.

Heb ik mijn eigen planning gehaald?

Evaluatie: Terugblik

Start

  • Het arrangement Thema: Meetkunde en algebra - 4V Wiskunde B is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    VO-content
    Laatst gewijzigd
    2022-01-03 01:41:34
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

    Dit thema is ontwikkeld door auteurs en medewerkers van de Wageningse Methode.

    Fair Use

    In de Stercollecties van VO-content wordt gebruik gemaakt van beeld- en filmmateriaal dat beschikbaar is op internet. Bij het gebruik zijn we uitgegaan van fair use. Meer informatie: Fair use

    Mocht u vragen/opmerkingen hebben, neem dan contact op via de helpdesk VO-content.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Rearrangeerbare opdracht wiskunde stercollectie VO-content wiskunde havo/vwo
    Leerniveau
    VWO 4;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    leerlijn, rearrangeerbare, vo-content

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    VO-content. (z.d.).

    Stramien Wiskunde Stercollectie 2.0

    https://maken.wikiwijs.nl/131786/Stramien_Wiskunde_Stercollectie_2_0