ОГЭ Математикатренажёр · 9 класс

ОГЭ · 9 класс

Как решать задание 18 ОГЭ: фигуры на клетчатой бумаге (формула Пика)

Как быстро найти площадь, длину отрезка и тангенс угла по клеткам — и где автоматом работает формула Пика.

8 мин чтения

Что такое задание 18 и что спрашивают

Короткий ответ

Задание 18 — это фигура, нарисованная по клеткам. Сторона клетки равна 1, и от тебя хотят либо площадь фигуры, либо длину отрезка, либо тангенс/синус/косинус угла. Решается без формул сложнее теоремы Пифагора — достаточно уметь считать клетки.

Это задание части 1: 1 первичный балл, ответ — число, оформление не нужно. Главная ловушка не в сложности, а в спешке: фигура простая, поэтому её недосчитывают на одну клетку. Дальше разберём три типа: площадь, длина и угол.

Запомни главное правило всей темы: одна клетка по горизонтали или вертикали — это единица длины, одна клетка целиком — это единица площади. Дальше всё сводится к аккуратному пересчёту.

Площадь по клеткам — базовый способ

Если фигура прямоугольная или составлена из прямоугольников, просто посчитай целые клетки внутри. Прямоугольник aa на bb клеток имеет площадь aba\cdot b. Тут ошибиться сложно.

Для треугольника или четырёхугольника со скошенными сторонами работает метод «достроить и вычесть». Обводишь фигуру минимальным прямоугольником, считаешь его площадь, а потом вычитаешь площади прямоугольных треугольников и прямоугольников, которые попали в этот прямоугольник, но не в саму фигуру.

  1. Опиши вокруг фигуры прямоугольник по линиям сетки — найди его площадь SпрS_{\text{пр}}.
  2. Раздели «лишнее» на прямоугольные треугольники и прямоугольники — их катеты считаешь по клеткам.
  3. Площадь прямоугольного треугольника с катетами aa и bb равна ab2\dfrac{a\cdot b}{2}.
  4. Вычти всё лишнее из площади прямоугольника — получишь площадь фигуры.

Пример

Треугольник вписан в прямоугольник 4 на 3 (Sпр=12S_{\text{пр}}=12). По углам остаются три прямоугольных треугольника с площадями 412=2\dfrac{4\cdot 1}{2}=2, 322=3\dfrac{3\cdot 2}{2}=3 и 212=1\dfrac{2\cdot 1}{2}=1. Площадь фигуры: 12231=612-2-3-1=6.

Формула Пика для непрямых фигур

Когда у фигуры много вершин в узлах сетки, считать треугольники долго. Тут выручает формула Пика: площадь зависит только от того, сколько узлов сетки попало внутрь фигуры и сколько на её границу.

S=i+b21S = i + \dfrac{b}{2} - 1

i — число узлов сетки внутри фигуры, b — число узлов на её границе (включая вершины)

Считаешь узлы аккуратно: сначала точки строго внутри (ii), потом точки, лежащие на сторонах и в вершинах (bb). Подставляешь — и сразу получаешь площадь, без всякого достраивания.

Пример с формулой Пика

Пусть внутри фигуры лежат 4 узла (i=4i=4), а на границе — 6 узлов (b=6b=6). Тогда S=4+621=4+31=6S = 4 + \dfrac{6}{2} - 1 = 4 + 3 - 1 = 6. Тот же ответ, что и через достраивание, но без лишних шагов.

Формула Пика работает для любого многоугольника, у которого все вершины стоят в узлах сетки. Если хоть одна вершина «между клетками» — Пик не применяй, считай достраиванием.

Длина отрезка и средняя линия по клеткам

Длину наклонного отрезка считаешь по теореме Пифагора. Отрезок — это гипотенуза прямоугольного треугольника, катеты которого идут вдоль клеток. Считаешь катеты aa и bb по сетке и подставляешь:

d=a2+b2d = \sqrt{a^2 + b^2}

a и b — горизонтальный и вертикальный сдвиг отрезка в клетках

Пример

Отрезок сдвигается на 3 клетки вправо и на 4 вверх. Длина: d=32+42=9+16=25=5d=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{9+16}=\sqrt{25}=5.

Средняя линия треугольника соединяет середины двух сторон и равна половине третьей стороны. Если просят её длину, найди по клеткам длину той стороны, которой она параллельна, и раздели на 2. Никакого Пифагора, если сторона горизонтальна или вертикальна.

Тангенс, синус, косинус по клеткам

Если угол острый и его стороны удобно ложатся на сетку, дострой прямоугольный треугольник. Тогда тангенс — это отношение противолежащего катета к прилежащему, причём оба катета меряешь прямо по клеткам.

tanα=ab\tan\alpha = \dfrac{a}{b}

a — противолежащий катет, b — прилежащий (оба считаешь по клеткам)

Для синуса и косинуса понадобится ещё и гипотенуза. Её длину находишь по Пифагору, как обычный наклонный отрезок, а дальше: sinα=ac\sin\alpha=\dfrac{a}{c} и cosα=bc\cos\alpha=\dfrac{b}{c}, где cc — гипотенуза.

Пример

У острого угла противолежащий катет 3 клетки, прилежащий 4. Тогда tanα=34\tan\alpha=\dfrac{3}{4}, гипотенуза c=32+42=5c=\sqrt{3^2+4^2}=5, значит sinα=35\sin\alpha=\dfrac{3}{5}, cosα=45\cos\alpha=\dfrac{4}{5}.

Типичные ошибки

  • Применяют формулу Пика, когда вершина фигуры не в узле сетки — формула даёт неверный результат.
  • В формуле Пика путают узлы на границе с узлами внутри: пересчитай ещё раз, медленно.
  • Забывают делить площадь прямоугольного треугольника на 2 — берут просто aba\cdot b.
  • Считают длину наклонного отрезка «по клеткам на глаз» вместо теоремы Пифагора.
  • Берут тангенс как прилежащий к противолежащему — порядок катетов важен.

Потренироваться онлайн

Тема набивается руками: пять-семь решённых фигур — и площадь по клеткам перестаёт быть проблемой. Бери задание 18 в тренажёре и решай с проверкой ответа.

Частые вопросы

Когда можно применять формулу Пика на ОГЭ?

Только когда все вершины фигуры стоят в узлах сетки. Тогда S=i+b21S=i+\dfrac{b}{2}-1, где i — узлы внутри, b — узлы на границе. Если хоть одна вершина не в узле, считай площадь достраиванием до прямоугольника.

Как найти длину наклонного отрезка по клеткам?

Это гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами вдоль клеток. Считаешь горизонтальный сдвиг a и вертикальный b и применяешь теорему Пифагора: d=a2+b2d=\sqrt{a^2+b^2}.

Как посчитать тангенс острого угла по клеткам?

Дострой прямоугольный треугольник и возьми отношение противолежащего катета к прилежащему: tanα=ab\tan\alpha=\dfrac{a}{b}. Оба катета меряешь прямо по клеткам.

Читать ещё

Готов решать?

Открой тренажёр ОГЭ: задания 1–25 с моментальной проверкой ответа и разбором. Бесплатно и без регистрации.

Получить помощь