Lecția VI.15 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 13

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • T. Pitagora: \( \text{Catetă}^2 + \text{Catetă}^2 = \text{Ipotenuză}^2 \). Te ajută să afli o latură necunoscută când le știi pe celelalte două.
  • T. Medianei: Mediana care cade pe ipotenuză este jumătate din ipotenuză. (ex: Ipotenuză de 10 cm \(\rightarrow\) Mediana de 5 cm).
  • T. 30°–60°–90°: Cateta de vizavi de unghiul de \( 30^\circ \) este jumătate din ipotenuză. (ex: Ipotenuză de 20 cm \(\rightarrow\) Cateta opusă de 10 cm).
  • Centrul cercului: Mijlocul ipotenuzei este centrul cercului circumscris, iar raza cercului este egală cu lungimea medianei.
Teorema medianei: Dacă un triunghi este dreptunghic, atunci lungimea medianei corespunzătoare ipotenuzei este egală cu jumătate din lungimea ipotenuzei.
În \( \Delta ABC \) cu \( \measuredangle A = 90^\circ \) și \( M \in BC \) (unde \( BM = MC \)): \[ AM = \frac{BC}{2} \]
Un triunghi dreptunghic ABC (cu unghiul drept în A) și mediana AM trasată către ipotenuza BC. Punctul M se află la mijlocul lui BC. Sunt marcate segmentele congruente: AM = BM = MC.
Reciproca teoremei medianei: Dacă într-un triunghi lungimea unei mediane este egală cu jumătate din lungimea laturii pe care cade, atunci triunghiul este dreptunghic (având unghiul drept opus acelei laturi).
Într-un triunghi dreptunghic \( ABC \) cu \( \measuredangle A = 90^\circ \), lungimea ipotenuzei \( BC \) este de \( 14 \text{ cm} \). Calculați lungimea medianei \( AM \).
Conform teoremei medianei, \( AM = \frac{BC}{2} \).
\( AM = \frac{14}{2} = 7 \text{ cm} \).
Teorema 30°–60°–90°: Într-un triunghi dreptunghic care are un unghi cu măsura de \( 30^\circ \), lungimea catetei care se opune acestui unghi este egală cu jumătate din lungimea ipotenuzei.
Un triunghi dreptunghic cu un unghi de 30 de grade și un unghi de 60 de grade. Cateta opusă unghiului de 30 de grade este evidențiată ca fiind vizibil la jumătate din lungimea ipotenuzei.
Reciproca teoremei 30°–60°–90°: Dacă într-un triunghi dreptunghic lungimea unei catete este jumătate din lungimea ipotenuzei, atunci măsura unghiului opus acelei catete este egală cu \( 30^\circ \).
Fie \( \Delta ABC \) dreptunghic în \( A \), cu \( \measuredangle C = 30^\circ \). Dacă ipotenuza \( BC = 18 \text{ cm} \), aflați lungimea catetei \( AB \).
Deoarece \( AB \) este cateta opusă unghiului de \( 30^\circ \) (adică \( \measuredangle C \)), aplicăm teorema 30°–60°–90°:
\( AB = \frac{BC}{2} = \frac{18}{2} = 9 \text{ cm} \).
Teorema lui Pitagora: Într-un triunghi dreptunghic, pătratul lungimii ipotenuzei este egal cu suma pătratelor lungimilor catetelor.
Dacă \( \Delta ABC \) este dreptunghic cu \( \measuredangle A = 90^\circ \): \[ BC^2 = AB^2 + AC^2 \] Sau, notând laturile cu \( a \) (ipotenuza), \( b \), \( c \) (catetele): \[ a^2 = b^2 + c^2 \]
Numere pitagoreice: Orice triplet de numere naturale \( (a, b, c) \) care respectă relația \( a^2 + b^2 = c^2 \). Acestea pot reprezenta laturile unui triunghi dreptunghic.
Cel mai cunoscut triplet pitagoreic este (3, 4, 5), deoarece \( 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 \), iar \( 5^2 = 25 \).
Multiplii acestor numere formează, de asemenea, triplete pitagoreice (ex: înmulțind cu 2, obținem \( 6, 8, 10 \)). Alte triplete comune: \( (5, 12, 13) \), \( (8, 15, 17) \).
Într-un triunghi dreptunghic, catetele au lungimile \( AB = 5 \text{ cm} \) și \( AC = 12 \text{ cm} \). Calculați lungimea ipotenuzei \( BC \).
Aplicăm Teorema lui Pitagora:
\( BC^2 = AB^2 + AC^2 \)
\( BC^2 = 5^2 + 12^2 \)
\( BC^2 = 25 + 144 = 169 \)
\( BC = \sqrt{169} = 13 \text{ cm} \).
Centrul cercului circumscris unui triunghi dreptunghic se află exact în mijlocul ipotenuzei.
Deoarece centrul se află la mijlocul ipotenuzei, raza cercului circumscris este jumătate din ipotenuză. Aceasta este o consecință directă a Teoremei medianei (mediana, fiind egală cu jumătate din ipotenuză, este echivalentă cu raza acestui cerc).

Probleme practice

Ușoară: Verificați dacă un triunghi cu laturile de \( 8 \text{ cm} \), \( 15 \text{ cm} \) și \( 17 \text{ cm} \) este un triunghi dreptunghic.
Pasul 1: Identificăm latura cea mai lungă, care ar trebui să fie ipotenuza (17).
Pasul 2: Verificăm dacă relația lui Pitagora este adevărată: \( 8^2 + 15^2 = 17^2 \).
\( 64 + 225 = 289 \)
\( 289 = 289 \)
Răspuns: Deoarece egalitatea se verifică (triplet pitagoreic), triunghiul este dreptunghic.
Medie: Fie \( \Delta MNP \) dreptunghic în \( M \), cu \( \measuredangle P = 30^\circ \). Se știe că latura \( MN = 7 \text{ cm} \). Calculați lungimea ipotenuzei \( NP \) și a medianei corespunzătoare acesteia, notată \( MQ \) (unde \( Q \) este mijlocul lui \( NP \)).
Pasul 1: Deoarece \( \measuredangle P = 30^\circ \), cateta opusă acestuia este \( MN \). Conform teoremei 30°–60°–90°, cateta opusă unghiului de \( 30^\circ \) este jumătate din ipotenuză:
\( MN = \frac{NP}{2} \Rightarrow 7 = \frac{NP}{2} \Rightarrow NP = 14 \text{ cm} \).
Pasul 2: Mediana \( MQ \) corespunde ipotenuzei \( NP \). Conform teoremei medianei, \( MQ = \frac{NP}{2} \).
\( MQ = \frac{14}{2} = 7 \text{ cm} \).
Răspuns: \( NP = 14 \text{ cm} \); \( MQ = 7 \text{ cm} \).
Dificilă: Într-un triunghi dreptunghic \( ABC \) (\( \measuredangle A = 90^\circ \)), se trasează înălțimea \( AH \perp BC \) (\( H \in BC \)). Se cunoaște că \( \measuredangle C = 30^\circ \) și ipotenuza \( BC = 24 \text{ cm} \). Calculați lungimea segmentelor \( AB \), \( AH \) și \( BH \).
Calcul \( AB \): În \( \Delta ABC \), aplicăm teorema 30°–60°–90°:
\( AB = \frac{BC}{2} = \frac{24}{2} = 12 \text{ cm} \).
Calcul \( AH \): Analizăm \( \Delta AHC \) (dreptunghic în \( H \), deoarece \( AH \) e înălțime). Suma unghiurilor în \( \Delta ABC \) ne dă \( \measuredangle B = 180^\circ - 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \).
Ne mutăm în \( \Delta AHB \) (dreptunghic în \( H \)). \( \measuredangle B = 60^\circ \Rightarrow \measuredangle BAH = 30^\circ \).
Calcul \( BH \): În \( \Delta AHB \), latura opusă unghiului de \( 30^\circ \) (\( \measuredangle BAH \)) este \( BH \). Ipotenuza acestui triunghi mic este \( AB \) (pe care am aflat-o ca fiind \( 12 \text{ cm} \)).
\( BH = \frac{AB}{2} = \frac{12}{2} = 6 \text{ cm} \).
(Opțional) Calcul \( AH \): Aplicăm Pitagora în \( \Delta AHB \): \( AH^2 = AB^2 - BH^2 = 12^2 - 6^2 = 144 - 36 = 108 \Rightarrow AH = \sqrt{108} = 6\sqrt{3} \text{ cm} \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: