Copertă

VII.6. Figuri Congruente. Axa De Simetrie

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 3

Rezolvare scurtă

a) Dreptunghiul

{Desenează un dreptunghi cu lungimea de 4 pătrățele și lățimea de 2 pătrățele.} Dimensiuni: \( L = 4 \) unități, \( l = 2 \) unități.

b) Triunghiul

{Desenează un triunghi cu baza de 4 pătrățele și înălțimea (de la mijlocul bazei în sus) de 3 pătrățele.} Baza \( = 4 \) pătrățele; Înălțime \( = 3 \) pătrățele.

c) Rombul

{Desenează un romb având diagonala orizontală de 4 pătrățele și diagonala verticală de 4 pătrățele (punctele sunt la distanță de 2 pătrățele față de centru în toate cele 4 direcții).} \( d_1 = 4 \) pătrățele; \( d_2 = 4 \) pătrățele.

d) Poligonul

{Desenează o figură în formă de cruce simetrică, unde fiecare segment latural are lungimea de 1 pătrățel, pornind dintr-un pătrat central de 2x2 pătrățele căruia i se adaugă câte un pătrățel de 1x1 pe mijlocul fiecărei laturi.} Laturile exterioare \( = 1 \) pătrățel.

e) Hexagonul

{Desenează un hexagon așezat pe orizontală. Laturile de sus și de jos au 2 pătrățele, iar vârfurile laterale sunt la o distanță de 1 pătrățel în exterior față de capetele acestor laturi, la nivelul de mijloc (înălțime totală de 2 pătrățele).} Latura orizontală \( = 2 \) pătrățele.

f) Paralelogramul

{Desenează un paralelogram cu baza de 3 pătrățele și înălțimea de 3 pătrățele, având laturile verticale înclinate spre dreapta cu o unitate.} Baza \( = 3 \) pătrățele; Înălțime \( = 3 \) pătrățele.

Rezolvare detaliată

Analiza conceptului de figuri congruente

Două figuri geometrice se numesc congruente dacă, prin suprapunere, acestea coincid perfect. Acest lucru înseamnă că toate laturile corespondente au lungimi egale și toate unghiurile corespondente au măsuri egale. Pentru a desena figuri congruente pe caietul de matematică, ne vom folosi de caroiajul (pătrățelele) foii pentru a măsura corect dimensiunile.

Măsurarea și reproducerea figurilor

Vom analiza fiecare subpunct și vom stabili dimensiunile necesare pentru a reproduce figurile exact așa cum apar în manual.

a) Dreptunghiul


{Desenează un dreptunghi cu lungimea de 4 pătrățele și lățimea de 2 pătrățele.}
Pentru a obține o figură congruentă, desenăm un dreptunghi cu aceleași dimensiuni: Lungime: 4 unități (pătrățele) Lățime: 2 unități (pătrățele)

b) Triunghiul isoscel


{Desenează un triunghi cu baza de 4 pătrățele și înălțimea (de la mijlocul bazei în sus) de 3 pătrățele.}
Identificăm baza triunghiului și înălțimea sa pentru a-l reproduce: Baza: 4 unități Vârful: situat la 3 unități deasupra mijlocului bazei

c) Rombul


{Desenează un romb având diagonala orizontală de 4 pătrățele și diagonala verticală de 4 pătrățele (punctele sunt la distanță de 2 pătrățele față de centru în toate cele 4 direcții).}
Măsurăm distanțele dintre vârfurile opuse: Diagonale: ambele au lungimea de 4 unități

d) Crucea (Poligon cu 12 laturi)


{Desenează o figură în formă de cruce simetrică, unde fiecare segment latural are lungimea de 1 pătrățel, pornind dintr-un pătrat central de 2x2 pătrățele căruia i se adaugă câte un pătrățel de 1x1 pe mijlocul fiecărei laturi.}
Această figură poate fi privită ca un pătrat central peste care s-au adăugat "aripi": Latura fiecărui segment mic: 1 unitate

e) Hexagonul regulat


{Desenează un hexagon așezat pe orizontală. Laturile de sus și de jos au 2 pătrățele, iar vârfurile laterale sunt la o distanță de 1 pătrățel în exterior față de capetele acestor laturi, la nivelul de mijloc (înălțime totală de 2 pătrățele).}
Laturi orizontale: 2 unități Lățime maximă: 4 unități

f) Paralelogramul


{Desenează un paralelogram cu baza de 3 pătrățele și înălțimea de 3 pătrățele, având laturile verticale înclinate spre dreapta cu o unitate.}
Baza: 3 unități Înălțimea: 3 unități Deplasarea laterală (înclinarea): 1 unitate

Rezolvare pe scurt:

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Figuri congruente: Sunt figurile geometrice identice ca formă și mărime, care se suprapun perfect (de exemplu, segmente cu lungimi egale sau unghiuri cu măsuri egale).
  • Axa de simetrie: Reprezintă linia de pliere de-a lungul căreia o figură geometrică se împarte în două jumătăți congruente care se suprapun perfect.
  • Simetria în geometrie: Un pătrat are 4 axe de simetrie, în timp ce un dreptunghi are doar 2 axe de simetrie.
Două figuri geometrice plane sunt congruente dacă, prin suprapunere, coincid perfect.
Poligoanele congruente au aceeași formă și aceeași mărime. Acest lucru înseamnă că unghiurile lor corespunzătoare au măsuri egale (două câte două), iar laturile lor corespunzătoare au lungimi egale (două câte două).
Două pătrate care au lungimea laturii de \(5\text{ cm}\) sunt congruente, indiferent de poziția sau de rotația lor în plan.
Stabiliți dacă unghiul \(\measuredangle A = 24^\circ 32'\) și unghiul \(\measuredangle B = 1472'\) sunt figuri geometrice congruente.
Pentru a verifica dacă cele două unghiuri sunt congruente, trebuie să determinăm dacă au măsuri egale. Transformăm măsura unghiului \(A\) în minute: \[ \measuredangle A = 24 \cdot 60' + 32' = 1440' + 32' = 1472' \] Deoarece \(\measuredangle A = 1472'\) și \(\measuredangle B = 1472'\), unghiurile au măsuri egale, prin urmare sunt congruente (\(\measuredangle A \equiv \measuredangle B\)).
Axa de simetrie este o dreaptă care împarte o figură geometrică în două figuri congruente.
O figură geometrică este simetrică față de o dreaptă dacă, îndoind figura de-a lungul acelei drepte, cele două părți rezultate coincid prin suprapunere.
Un pătrat cu o axă de simetrie reprezentată printr-o diagonală roșie și un dreptunghi cu o axă de simetrie orizontală de culoare roșie, evidențiind modul în care dreapta împarte fiecare figură în jumătăți simetrice.
Multe elemente din natură (cum ar fi aripile unui fluture sau frunzele unor arbori) și din arhitectură prezintă simetrie față de o axă centrală.

Probleme practice

Problema 1 (Ușoară): Segmentul \(AB\) are lungimea de \(6\text{ cm}\), iar segmentul \(CD\) are lungimea de \(60\text{ mm}\). Sunt cele două segmente congruente?
Pentru a compara cele două segmente, exprimăm lungimile lor în aceeași unitate de măsură. Știm că \(1\text{ cm} = 10\text{ mm}\). \[ AB = 6\text{ cm} = 6 \cdot 10\text{ mm} = 60\text{ mm} \] Deoarece ambele segmente au lungimea de \(60\text{ mm}\) (\(AB = CD\)), ele sunt congruente (\(AB \equiv CD\)).
Problema 2 (Medie): Se consideră unghiul \(\measuredangle X = 15^\circ 45'\) și unghiul \(\measuredangle Y = 945'\). Arătați că cele două unghiuri sunt congruente.
Transformăm măsura unghiului \(\measuredangle X\) în minute, știind că \(1^\circ = 60'\): \[ \measuredangle X = 15 \cdot 60' + 45' = 900' + 45' = 945' \] Deoarece ambele unghiuri au aceeași măsură (\(\measuredangle X = \measuredangle Y = 945'\)), unghiurile sunt congruente (\(\measuredangle X \equiv \measuredangle Y\)).
Problema 3 (Dificilă): Explicați de ce diagonalele unui dreptunghi (care nu este pătrat) nu sunt axe de simetrie ale acestuia, deși ele împart dreptunghiul în două triunghiuri congruente.
Pentru ca o dreaptă să fie axă de simetrie, părțile figurii trebuie să se suprapună perfect prin îndoire directă de-a lungul acelei drepte.
Dacă decupăm un dreptunghi din hârtie și îl îndoim de-a lungul uneia dintre diagonale, vom observa că colțurile opuse nu se suprapun (vârfurile ies în afara conturului). Triunghiurile obținute sunt într-adevăr congruente, dar sunt orientate diferit în spațiu (în oglindă, dar deplasate).
Prin urmare, diagonalele dreptunghiului nu sunt axe de simetrie. Singurele axe de simetrie ale dreptunghiului sunt mediatoarele laturilor sale (dreptele care unesc mijloacele laturilor opuse).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: