Bir üçgenin çizilebilmesi ve benzersiz bir şekilde tanımlanabilmesi için belirli bilgilere ihtiyaç vardır. Üçgenin çizilebilirliği ve tekliği için temel kurallar şunlardır:
- Kenar-Açı-Kenar (KAK / SAS): İki kenar uzunluğu ve bu iki kenar arasındaki açının ölçüsü biliniyorsa, üçgen tek bir şekilde çizilebilir.
- Açı-Kenar-Açı (AKA / ASA): İki açının ölçüsü ve bu iki açı arasındaki kenarın uzunluğu biliniyorsa, üçgen tek bir şekilde çizilebilir.
- Kenar-Kenar-Kenar (KKK / SSS): Üç kenar uzunluğu biliniyorsa ve üçgen eşitsizliğini sağlıyorsa, üçgen tek bir şekilde çizilebilir. (Üçgen eşitsizliği: Herhangi iki kenarın toplamı üçüncü kenardan büyük olmalıdır.)
- Açı-Açı-Kenar (AAK / AAS): İki açının ölçüsü ve bu açılardan birinin karşısındaki kenarın uzunluğu biliniyorsa, üçgen tek bir şekilde çizilebilir. (Bu durum aslında AKA'ya dönüşebilir, çünkü iki açı bilindiğinde üçüncü açı da biliniyor demektir.)
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) m($\hat{K}$) = 30°, m($\hat{L}$) = 70°, m($\hat{M}$) = 80°
Bu seçenek üç açıyı (AAA) vermektedir. Üçgenin iç açıları toplamı 180° olduğu için bu açılar bir üçgen oluşturabilir. Ancak, sadece açılar bilindiğinde, farklı boyutlarda (benzer) sonsuz sayıda üçgen çizilebilir. Bu nedenle, üçgen tek bir şekilde çizilemez.
- B) |KL| = 4 cm, |KM| = 4 cm, |ML| = 8 cm
Bu seçenek üç kenar uzunluğunu (KKK) vermektedir. Üçgenin çizilebilmesi için üçgen eşitsizliğinin sağlanması gerekir: herhangi iki kenarın toplamı üçüncü kenardan büyük olmalıdır.
- $|KL| + |KM| > |ML| \Rightarrow 4 + 4 > 8 \Rightarrow 8 > 8$ (Yanlış)
Kenarların toplamı üçüncü kenara eşit olduğu için bu kenarlar bir üçgen oluşturmaz, doğrusal bir şekil oluşturur (dejenere üçgen). Bu nedenle, bir üçgen çizilemez.
- C) m($\hat{K}$) = 40°, |KM| = 5 cm, |KL| = 8 cm
Bu seçenek iki kenar uzunluğunu (|KM| ve |KL|) ve bu iki kenar arasındaki açıyı (m($\hat{K}$)) vermektedir. Bu, Kenar-Açı-Kenar (KAK / SAS) durumudur. KAK kuralına göre, bu bilgilerle üçgen tek bir şekilde çizilebilir.
- Önce |KL| kenarını 8 cm çizeriz.
- K noktasında KL kenarı ile 40° açı yapan bir ışın çizeriz.
- Bu ışın üzerinde K noktasından itibaren 5 cm uzaklıkta M noktasını işaretleriz.
- L ve M noktalarını birleştirerek üçgeni tamamlarız.
Bu yöntemle üçgen benzersiz bir şekilde çizilir.
- D) m($\hat{K}$) = 50°, m($\hat{L}$) = 60°, |KM| = 5 cm, |LM| = 6 cm
Bu seçenekte iki açı ve iki kenar verilmiştir. Üçüncü açıyı bulabiliriz: m($\hat{M}$) = 180° - (50° + 60°) = 70°. Yani tüm açılar biliniyor. Ancak verilen kenar uzunlukları ile açıların tutarlı olup olmadığını kontrol etmeliyiz (Sinüs Teoremi).
Sinüs Teoremi: $\frac{|LM|}{\sin(\hat{K})} = \frac{|KM|}{\sin(\hat{L})}$
Değerleri yerine koyalım:
$\frac{6}{\sin(50^\circ)} = \frac{5}{\sin(60^\circ)}$
$6 \times \sin(60^\circ) = 5 \times \sin(50^\circ)$
$6 \times 0.866 \approx 5.196$
$5 \times 0.766 \approx 3.830$
Görüldüğü gibi $5.196 \neq 3.830$. Bu, verilen açı ve kenar uzunluklarının birbiriyle tutarsız olduğu ve bu özelliklere sahip bir üçgenin var olamayacağı anlamına gelir. Dolayısıyla, bu bilgilerle bir üçgen çizilemez.
Yukarıdaki analizlere göre, sadece C seçeneğindeki bilgiler bir üçgeni benzersiz bir şekilde çizmek için yeterlidir.
Cevap C seçeneğidir.