Alla mattegenomgångar

Geometri · Grund

Omkrets i rektangel och kvadrat – när informationen inte räcker

Lär dig använda omkretsformler för rektangel och kvadrat samt avgöra intervall för möjliga sidlängder när bara omkretsen är känd.

Idén bakom konceptet

I många HP-uppgifter (särskilt KVA) får du för lite information för att bestämma ett exakt värde. Då ska du i stället:

  1. Översätta texten till en formel.
  2. Se vilka frihetsgrader som finns (vilka värden kan variera?).
  3. Bestämma ett intervall (min–max) för det du ska jämföra.
  4. Testa om jämförelsen alltid blir samma (A/B/C) eller om den kan variera (D).

Omkretsformler

Rektangel

Har sidorna aa och bb är omkretsen

P=2(a+b).P = 2(a + b).

Om PP är känt får du bara att

a+b=P2.a + b = \frac{P}{2}.

Det betyder att det finns oändligt många rektanglar som passar (du kan välja aa, så bestäms bb).

Kvadrat

Har sidan ss är omkretsen

P=4s.P = 4s.

Här bestäms omkretsen entydigt av sidan.

Längsta sidan i en rektangel med given omkrets

Anta att a≥ba \ge b. Då är den längsta sidan lika med aa.

Om a+b=ka + b = k (där k=P2k = \frac{P}{2}) så gäller:

  • Om rektangeln inte får degenerera måste a>0a > 0 och b>0b > 0.
  • Eftersom b=k−ab = k - a krävs k−a>0⇒a<kk - a > 0 \Rightarrow a < k.
  • För att aa ska vara den längsta sidan behöver a≥b⇒a≥k−a⇒a≥k2a \ge b \Rightarrow a \ge k - a \Rightarrow a \ge \frac{k}{2}.

Alltså kan den längsta sidan ligga i intervallet

k2≤a<k.\frac{k}{2} \le a < k.

Det viktiga: utan mer information kan den längsta sidan variera mycket. Därför kan den ibland vara större och ibland mindre än ett jämförelsetal.

HP-strategi för ”informationen är otillräcklig” (D)

För att svara D räcker det att du hittar två giltiga exempel som ger olika jämförelseutfall:

  • ett där Kvantitet I > Kvantitet II
  • ett där Kvantitet I < Kvantitet II

Kan du göra det, är informationen otillräcklig.

Formler att kunna

  • Rektangel: P=2(a+b)P = 2(a + b)
  • Kvadrat: P=4sP = 4s
  • Om a+b=ka + b = k och aa är längsta sidan: k2≤a<k\frac{k}{2} \le a < k (vid a,b>0a, b > 0 och a≥ba \ge b)

Tips och fallgropar

  • Om du bara vet omkretsen för en rektangel vet du bara summan a+ba + b, inte varje sida.
  • För att visa svar D: konstruera två olika rektanglar som båda har rätt omkrets men ger olika resultat i jämförelsen.
  • Vanligt misstag: anta att ”längsta sidan” måste vara nära hälften av omkretsen. Den kan bli nästan hela P2\frac{P}{2} om den andra sidan är väldigt liten.
  • Kom ihåg att kvadratens omkrets är entydig när sidan är given.

Löst exempel

KVA med omkrets: när längsta sidan inte kan bestämmas

Kvantitet I: Längsta sidan i en rektangel med omkretsen 36 cm36\,\text{cm}.

Kvantitet II: Omkretsen av en kvadrat med sidan 3 cm3\,\text{cm}.

A. I är större än II

B. II är större än I

C. I är lika med II

D. Informationen är otillräcklig

  1. Skriv ett uttryck för kvadratens omkrets (Kvantitet II).

En kvadrat med sidan 3 cm3\,\text{cm} har omkretsen

P=4⋅3=12.P = 4 \cdot 3 = 12.

Alltså är Kvantitet II = 1212.

  1. Översätt rektangelns omkrets till ett villkor.

Om rektangeln har sidor aa och bb gäller

2(a+b)=36⇒a+b=18.2(a+b) = 36 \Rightarrow a+b = 18.

Detta är allt vi vet: summan är 1818.

  1. Förstå vad ”längsta sidan” kan vara när a+b=18a+b = 18.

Om aa är den längsta sidan (så a≥ba \geq b) och b=18−ab = 18 - a, kan aa variera.

  1. Testa ett exempel där Kvantitet I blir mindre än 1212.

Välj en nästan kvadratisk rektangel, till exempel a=9,5a = 9{,}5. Då är

b=18−9,5=8,5.b = 18 - 9{,}5 = 8{,}5.

Längsta sidan är 9,59{,}5, och

9,5<12.9{,}5 < 12.

Här blir Kvantitet I < Kvantitet II.

  1. Testa ett exempel där Kvantitet I blir större än 1212.

Välj en mer avlång rektangel, till exempel a=17a = 17. Då är

b=18−17=1.b = 18 - 17 = 1.

Längsta sidan är 1717, och

17>12.17 > 12.

Här blir Kvantitet I > Kvantitet II.

  1. Dra slutsats.

Eftersom Kvantitet I kan vara både mindre och större än Kvantitet II beroende på vilken rektangel man väljer (men med samma omkrets), går det inte att avgöra en entydig relation.

Svar:

D. Informationen är otillräcklig

Öva geometri på riktiga provfrågor

Genomgången ovan är gratis. Träna sedan på frågorna från publicerade högskoleprov, med facit och förklaringar.

Kom igång gratis