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 a⋅ba\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 a⋅b2\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 4⋅12=2\dfrac{4\cdot 1}{2}=2, 3⋅22=3\dfrac{3\cdot 2}{2}=3 и 2⋅12=1\dfrac{2\cdot 1}{2}=1. Площадь фигуры: 12−2−3−1=612-2-3-1=6.

Треугольник вписан в прямоугольник 4 на 3, площадь равна 6 2 4 S=6
Описываем прямоугольник 4 × 3 (S = 12), отсекаем угловые прямоугольные треугольники — остаётся S = 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+b2−1S = 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+62−1=4+3−1=6S = 4 + \dfrac{6}{2} - 1 = 4 + 3 - 1 = 6. Тот же ответ, что и через достраивание, но без лишних шагов.

Многоугольник: формула Пика, i=4, b=6, S=6 i=4, b=6 → S=6
Тёмные точки — узлы внутри (i = 4), красные — узлы на границе (b = 6). По формуле Пика S = 4 + 6/2 − 1 = 6.

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.

Длина отрезка: катеты 3 и 4, гипотенуза 5 3 4 d=5
Достраиваем прямоугольный треугольник: катеты 3 и 4 по клеткам, наклонный отрезок d = √(3² + 4²) = 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.

tan⁡α=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: sin⁡α=ac\sin\alpha=\dfrac{a}{c} и cos⁡α=bc\cos\alpha=\dfrac{b}{c}, где cc — гипотенуза.

Пример

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

Прямоугольный треугольник: tan α = 3/4 α 4 3 tan α = 3/4
Противолежащий катет 3, прилежащий 4 — считаем прямо по клеткам: tan α = 3/4.

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 a⋅ba\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+b2−1S=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: tan⁡α=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