Copertă

VII.3. Distanța Dintre Două Puncte, Lungimea Unui Segment. Segmente Congruente

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 8

Rezolvare scurtă

Punctele \( A, B, C \) sunt coliniare în această ordine \(\implies AC = AB + BC\). Desenează o dreaptă orizontală și marchează trei puncte pe ea: A la stânga, B la mijloc și C la dreapta. Notează segmentele AB și BC, iar deasupra lor desenează o acoladă care să cuprindă întregul segment AC.

a)

\( AB = 5 \text{ cm}, BC = 3 \text{ cm} \) \( AC = 5 + 3 = 8 \text{ cm} \)

b)

\( AB = 1,6 \text{ cm}, BC = 5,4 \text{ cm} \) \( AC = 1,6 + 5,4 = 7 \text{ cm} \)

c)

\( AB = 1,4 \text{ cm}, AC = 6,7 \text{ cm} \) \( BC = AC - AB = 6,7 - 1,4 = 5,3 \text{ cm} \)

d)

\( BC = 5 \text{ cm}, AC = 11 \text{ cm} \) \( AB = AC - BC = 11 - 5 = 6 \text{ cm} \)

e)

\( BC = 4,7 \text{ cm}, AC = 6,8 \text{ cm} \) \( AB = AC - BC = 6,8 - 4,7 = 2,1 \text{ cm} \)

f)

\( AB = 7 \frac{1}{2} \text{ cm}, BC = 3 \frac{1}{4} \text{ cm} \) \( AC = 7 \frac{2}{4} + 3 \frac{1}{4} = 10 \frac{3}{4} \text{ cm} \)

g)

\( BC = 1 \frac{3}{4} \text{ cm}, AC = 3 \frac{2}{5} \text{ cm} \) \( AB = AC - BC = 3 \frac{8}{20} - 1 \frac{15}{20} = 2 \frac{28}{20} - 1 \frac{15}{20} = 1 \frac{13}{20} \text{ cm} \)

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Analiza configurației punctelor

Conform enunțului, punctele \( A, B \) și \( C \) sunt coliniare în această ordine. Aceasta înseamnă că punctul \( B \) se află între punctele \( A \) și \( C \). Din proprietatea de adunare a lungimilor segmentelor pentru puncte coliniare, avem relația fundamentală: \[ AC = AB + BC \] Din această relație putem deduce și celelalte două lungimi dacă sunt necunoscute: \[ AB = AC - BC \] \[ BC = AC - AB \]

Pasul 2: Rezolvarea cazurilor a), b) și c)

a)

Sunt date \( AB = 5 \text{ cm} \) și \( BC = 3 \text{ cm} \). Calculăm suma: \[ AC = 5 \text{ cm} + 3 \text{ cm} = 8 \text{ cm} \]

b)

Sunt date \( AB = 1,6 \text{ cm} \) și \( BC = 5,4 \text{ cm} \). Calculăm suma: \[ AC = 1,6 \text{ cm} + 5,4 \text{ cm} = 7,0 \text{ cm} = 7 \text{ cm} \]

c)

Sunt date \( AB = 1,4 \text{ cm} \) și \( AC = 6,7 \text{ cm} \). Calculăm diferența: \[ BC = 6,7 \text{ cm} - 1,4 \text{ cm} = 5,3 \text{ cm} \]

Pasul 3: Rezolvarea cazurilor d) și e)

d)

Sunt date \( BC = 5 \text{ cm} \) și \( AC = 11 \text{ cm} \). Calculăm diferența: \[ AB = 11 \text{ cm} - 5 \text{ cm} = 6 \text{ cm} \]

e)

Sunt date \( BC = 4,7 \text{ cm} \) și \( AC = 6,8 \text{ cm} \). Calculăm diferența: \[ AB = 6,8 \text{ cm} - 4,7 \text{ cm} = 2,1 \text{ cm} \]

Pasul 4: Rezolvarea cazurilor f) și g) cu fracții

f)

Sunt date \( AB = 7 \frac{1}{2} \text{ cm} \) și \( BC = 3 \frac{1}{4} \text{ cm} \). Pentru a le aduna, aducem la numitor comun (care este 4): \[ AB = 7 \frac{2}{4} \text{ cm} \] \[ AC = 7 \frac{2}{4} \text{ cm} + 3 \frac{1}{4} \text{ cm} = (7+3) + \frac{2+1}{4} = 10 \frac{3}{4} \text{ cm} \]

g)

Sunt date \( BC = 1 \frac{3}{4} \text{ cm} \) și \( AC = 3 \frac{2}{5} \text{ cm} \). Calculăm \( AB = AC - BC \). Aducem la numitorul comun 20: \[ AC = 3 \frac{8}{20} \text{ cm} = \frac{3 \cdot 20 + 8}{20} = \frac{68}{20} \text{ cm} \] \[ BC = 1 \frac{15}{20} \text{ cm} = \frac{1 \cdot 20 + 15}{20} = \frac{35}{20} \text{ cm} \] \[ AB = \frac{68}{20} - \frac{35}{20} = \frac{33}{20} = 1 \frac{13}{20} \text{ cm} \] În format zecimal: \( 1,65 \text{ cm} \).

Pasul 5: Reprezentarea grafică


Desenează o dreaptă orizontală și marchează trei puncte pe ea: A la stânga, B la mijloc și C la dreapta. Notează segmentele AB și BC, iar deasupra lor desenează o acoladă care să cuprindă întregul segment AC.

Rezolvare pe scurt:

Relație: \( AC = AB + BC \). a) \( AC = 5 + 3 = 8 \text{ cm} \) b) \( AC = 1,6 + 5,4 = 7 \text{ cm} \) c) \( BC = 6,7 - 1,4 = 5,3 \text{ cm} \) d) \( AB = 11 - 5 = 6 \text{ cm} \) e) \( AB = 6,8 - 4,7 = 2,1 \text{ cm} \) f) \( AC = 7 \frac{1}{2} + 3 \frac{1}{4} = 7 \frac{2}{4} + 3 \frac{1}{4} = 10 \frac{3}{4} \text{ cm} \) g) \( AB = 3 \frac{2}{5} - 1 \frac{3}{4} = 3,4 - 1,75 = 1,65 \text{ cm} = 1 \frac{13}{20} \text{ cm} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Distanța dintre două puncte reprezintă lungimea segmentului determinat de acestea.
  • Segmente congruente sunt segmentele care au lungimi egale (\( AB \equiv CD \iff AB = CD \)).
  • Construcția segmentelor congruente se poate face prin două metode: cu ajutorul riglei gradate (prin măsurare directă) sau cu ajutorul compasului (prin raportarea deschiderii).
  • Adunarea și scăderea segmentelor se realizează prin calcule matematice cu lungimile acestora, condiția obligatorie fiind exprimarea lor în aceeași unitate de măsură.
Distanța dintre două puncte reprezintă lungimea segmentului care le unește.
A măsura o lungime înseamnă a o compara cu o unitate de măsură aleasă ca referință (de exemplu, centimetrul).
Lungimea segmentului \( AB \) se notează simplu prin \( AB \) și reprezintă un număr.
Notația pentru lungimea unui segment (\( AB \)) nu trebuie confundată cu cea pentru o dreaptă sau pentru segmentul propriu-zis (\( [AB] \)). Lungimea este o mărime măsurabilă exprimată printr-un număr (de exemplu, \( AB = 6\text{ cm} \)).
Dacă așezăm o riglă gradată de-a lungul unui segment \( CD \) astfel încât capătul \( C \) să fie în dreptul diviziunii \( 0 \), iar capătul \( D \) în dreptul diviziunii \( 9 \), atunci lungimea segmentului este: \[ CD = 9 \text{ cm} \]
Două segmente care au aceeași lungime se numesc segmente congruente.
Dacă segmentul \( AB \) este congruent cu segmentul \( CD \), notăm: \[ AB \equiv CD \] Această relație este echivalentă cu egalitatea lungimilor lor: \( AB = CD \).
Din punct de vedere practic, două segmente sunt congruente dacă prin suprapunere coincid perfect.
Dacă segmentul \( MN \) are lungimea de \( 5 \text{ cm} \) și se știe că \( MN \equiv PQ \), ce lungime are segmentul \( PQ \)?
Deoarece segmentele sunt congruente, lungimile lor sunt egale: \[ PQ = MN = 5 \text{ cm} \]
Pentru a construi un segment \( CD \) congruent cu un segment dat \( AB \):
  1. Măsurăm segmentul \( AB \) cu ajutorul riglei gradate (de exemplu, obținem \( AB = 4 \text{ cm} \)).
  2. Fixăm un punct \( C \) ca punct de pornire.
  3. Așezăm rigla cu diviziunea 0 în punctul \( C \) și marcăm punctul \( D \) în dreptul diviziunii egale cu lungimea măsurată (4 cm).
  4. Unim punctele \( C \) și \( D \) pentru a obține segmentul \( CD \equiv AB \).
Pentru a construi un segment congruent fără a măsura numeric lungimea sa:
  1. Luăm în deschiderea compasului segmentul dat \( AB \), așezând acul compasului în punctul \( A \) și creionul în punctul \( B \).
  2. Pe o semidreaptă oarecare cu originea în punctul \( C \), așezăm acul compasului în \( C \).
  3. Trasăm un mic arc de cerc care să intersecteze semidreapta și notăm acest punct de intersecție cu \( D \).
  4. Segmentul format, \( CD \), va fi congruent cu \( AB \) (\( CD \equiv AB \)).
Ilustrație a metodei cu compasul: un compas cu vârful metalic fixat în punctul C trasează un arc de cerc care intersectează o semidreaptă în punctul D, având aceeași deschidere ca segmentul de referință AB reprezentat dedesubt.
Dacă mai multe puncte sunt coliniare, putem determina lungimea unui segment format din acestea ca segment-sumă sau ca segment-diferență de segmente, efectuând calcule direct cu lungimile lor.
Atunci când adunăm sau scădem lungimile unor segmente, acestea trebuie să fie exprimate în aceeași unitate de măsură!
Fie punctele coliniare \( A, B, C, D, E \) în această ordine, având lungimile:
\( AB = 2 \text{ cm} \), \( BC = 1,5 \text{ cm} \), \( CD = 0,7 \text{ cm} \) și \( AE = 7,2 \text{ cm} \).
  • Segmentul-sumă \( AC \): \[ AC = AB + BC = 2 + 1,5 = 3,5 \text{ cm} \]
  • Segmentul-sumă \( BD \): \[ BD = BC + CD = 1,5 + 0,7 = 2,2 \text{ cm} \]
  • Segmentul-diferență \( BE \): \[ BE = AE - AB = 7,2 - 2 = 5,2 \text{ cm} \]
  • Segmentul-diferență \( DE \): \[ DE = BE - BD = 5,2 - 2,2 = 3 \text{ cm} \]

Practice problems

Problema 1 (Ușoară): Punctele \( A, B, C \) sunt coliniare în această ordine. Știind că lungimea segmentului \( AB = 8 \text{ cm} \) și lungimea segmentului \( BC = 5,5 \text{ cm} \), aflați lungimea segmentului \( AC \).
Deoarece punctele sunt coliniare în ordinea \( A, B, C \), lungimea segmentului \( AC \) este egală cu suma lungimilor segmentelor \( AB \) și \( BC \): \[ AC = AB + BC \] \[ AC = 8 \text{ cm} + 5,5 \text{ cm} = 13,5 \text{ cm} \] Răspuns: \( 13,5 \text{ cm} \)
Problema 2 (Medie): Se consideră punctele coliniare \( M, N, P \) în această ordine. Știind că lungimea segmentului \( MP = 15 \text{ cm} \), iar lungimea segmentului \( NP = 80 \text{ mm} \), calculați lungimea segmentului \( MN \) în centimetri.
Mai întâi, transformăm lungimile segmentelor în aceeași unitate de măsură (centimetri): \[ NP = 80 \text{ mm} = 8 \text{ cm} \] Deoarece punctele sunt situate în ordinea \( M, N, P \), lungimea segmentului \( MN \) se calculează ca diferență de segmente: \[ MN = MP - NP \] \[ MN = 15 \text{ cm} - 8 \text{ cm} = 7 \text{ cm} \] Răspuns: \( 7 \text{ cm} \)
Problema 3 (Dificilă): Pe o dreaptă se consideră punctele coliniare \( A, B, C, D \) în această ordine, astfel încât segmentul \( AB \) este congruent cu segmentul \( CD \) (\( AB \equiv CD \)). Dacă \( AC = 12 \text{ cm} \) și \( BC = 4 \text{ cm} \), calculați lungimea segmentului \( AD \).
Urmăm pașii de mai jos pentru a calcula lungimile necesare:
  1. Calculăm lungimea segmentului \( AB \) folosind segmentul-diferență: \[ AB = AC - BC = 12 \text{ cm} - 4 \text{ cm} = 8 \text{ cm} \]
  2. Deoarece segmentele \( AB \) și \( CD \) sunt congruente, lungimile lor sunt egale: \[ CD = AB = 8 \text{ cm} \]
  3. Calculăm lungimea totală a segmentului \( AD \) prin însumarea segmentelor componente: \[ AD = AB + BC + CD \] \[ AD = 8 \text{ cm} + 4 \text{ cm} + 8 \text{ cm} = 20 \text{ cm} \]
Răspuns: \( 20 \text{ cm} \)

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: