Lecția VI.1.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
Bisectoarea unui unghi
Definiție: Semidreapta cu originea în vârful unghiului care îl împarte în două unghiuri congruente. \( [OC \) este bisectoarea \( \measuredangle AOB \iff \measuredangle AOC \equiv \measuredangle COB \) Unghi AOB cu semidreapta interioară OC; arce identice pe unghiurile AOC și COB.
b)
Bisectoarea unui triunghi
Definiție: Segmentul de pe bisectoarea unui unghi al triunghiului, cu extremitățile în vârful triunghiului și pe latura opusă. În \( \triangle ABC \), \( [AD] \) este bisectoare (\( D \in BC \)) \( \iff \measuredangle BAD \equiv \measuredangle CAD \) Triunghi ABC cu segmentul AD trasat din A către BC, împărțind unghiul A în două părți egale.
c)
Cerc înscris într-un triunghi
Definiție: Cercul interior triunghiului, tangent celor trei laturi. Centrul său \( I \) este punctul de intersecție al bisectoarelor. \( I = \) intersecția bisectoarelor; raza \( r = d(I, AB) = d(I, BC) = d(I, AC) \) Triunghi cu bisectoarele intersectate în I și un cerc interior tangent laturilor, cu centrul în I.

Rezolvare detaliată

În geometrie, bisectoarea este un concept fundamental legat de împărțirea egală a unghiurilor. Vom defini și descrie modul de desenare pentru fiecare element cerut.

Pasul 1: Bisectoarea unui unghi

Denumire: Bisectoarea unui unghi este semidreapta cu originea în vârful unghiului, situată în interiorul acestuia, care formează cu laturile unghiului două unghiuri congruente (egale). Desenează un unghi ascuțit cu vârful în punctul O și laturile OA și OB. Trasează o semidreaptă OC prin interiorul unghiului astfel încât deschiderea dintre OA și OC să fie egală cu cea dintre OC și OB. Marchează cele două unghiuri mici cu câte un arc simplu pentru a arăta că sunt egale.

Pasul 2: Bisectoarea unui triunghi

Denumire: Bisectoarea unui triunghi este segmentul de dreaptă determinat de un vârf al triunghiului și punctul de intersecție al bisectoarei unghiului respectiv cu latura opusă. Desenează un triunghi oarecare ABC. Alege vârful A și trasează segmentul AD (unde D se află pe latura BC) care împarte unghiul BAC în două părți egale. Segmentul AD reprezintă bisectoarea triunghiului corespunzătoare vârfului A.

Pasul 3: Cercul înscris într-un triunghi

Denumire: Cercul înscris într-un triunghi este cercul situat în interiorul triunghiului care este tangent (atinge într-un singur punct) tuturor celor trei laturi ale acestuia. Centrul acestui cerc se află la intersecția celor trei bisectoare ale unghiurilor triunghiului și se notează de obicei cu \( I \). Desenează un triunghi ABC. Trasează cu linii punctate cele trei bisectoare ale unghiurilor interne. Notează punctul lor de intersecție cu I. Din punctul I, trasează o perpendiculară pe una dintre laturi pentru a găsi raza. Folosind compasul cu vârful în I, desenează cercul care atinge exact cele trei laturi ale triunghiului.

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Bisectoarele unghiurilor unui triunghi se intersectează întotdeauna într-un singur punct (\( I \)).
  • Punctul \( I \) se numește centrul cercului înscris în triunghi.
  • Punctul de intersecție este egal depărtat de toate cele trei laturi ale triunghiului, distanța fiind egală cu raza (\( r \)) cercului înscris.
  • Pentru a afla măsura unui unghi al triunghiului cunoscând unghiul format de bisectoare, înmulțim acel unghi cu 2 (Ex: \( \sphericalangle ABC = 2 \cdot \sphericalangle IBC \)).
Bisectoarea într-un triunghi este bisectoarea unuia dintre unghiurile interioare ale triunghiului. Deoarece un triunghi are trei unghiuri, acesta are trei bisectoare.
Axa de simetrie a oricărui unghi este însăși bisectoarea acelui unghi, deoarece îl împarte în două unghiuri cu măsuri egale.
Dacă semidreapta \( AD \) este bisectoarea unghiului \( \sphericalangle BAC \) dintr-un triunghi \( ABC \), iar \( \sphericalangle BAD = 25^{\circ} \), atunci și \( \sphericalangle CAD = 25^{\circ} \), ceea ce înseamnă că măsura întregului unghi este \( \sphericalangle BAC = 50^{\circ} \).
Bisectoarele oricărui triunghi sunt concurente (se intersectează) într-un singur punct. Acest punct se notează, de regulă, cu \( I \).
Cercul înscris în triunghi este cercul care atinge (este tangent la) toate cele trei laturi ale triunghiului.
Punctul \( I \), intersecția bisectoarelor, reprezintă centrul cercului înscris în triunghi.
Distanțele de la punctul de concurență \( I \) la cele trei laturi ale triunghiului sunt egale între ele. Aceste distanțe reprezintă raza (\( r \)) cercului înscris în triunghi.
Un triunghi ABC având trasate cele trei bisectoare (din vârfurile A, B, respectiv C), care se intersectează într-un punct interior I. Din punctul I sunt coborâte trei segmente perpendiculare pe laturile triunghiului (marcate cu unghi drept). Un cerc punctat cu centrul în I trece prin baza acestor perpendiculare, fiind tangent pe rând la laturile AB, BC și AC.
Distanța de la un punct la o dreaptă se măsoară întotdeauna pe perpendiculara coborâtă din punct pe acea dreaptă. Prin urmare, perpendicularele din \( I \) pe laturi sunt razele cercului înscris.

Probleme practice

Ușoară: Într-un triunghi \( MNP \), semidreapta \( MR \) este bisectoarea unghiului \( \sphericalangle NMP \) (\( R \in NP \)). Dacă măsura unghiului \( \sphericalangle NMP \) este de \( 84^{\circ} \), determinați măsura unghiului \( \sphericalangle NMR \).
Deoarece \( MR \) este bisectoare, ea împarte unghiul \( \sphericalangle NMP \) în două unghiuri egale. \[ \sphericalangle NMR = \sphericalangle NMP : 2 \] \[ \sphericalangle NMR = 84^{\circ} : 2 = 42^{\circ} \] Răspuns: \( 42^{\circ} \)
Medie: Se consideră un triunghi \( ABC \) unde se notează cu \( I \) punctul de intersecție a bisectoarelor. Se știe că distanța de la punctul \( I \) la latura \( AB \) este de \( 5 \text{ cm} \). Care este distanța de la punctul \( I \) la latura \( BC \)? Justificați.
Punctul \( I \) fiind intersecția bisectoarelor triunghiului, el reprezintă centrul cercului înscris în triunghiul \( ABC \).
Conform proprietății bisectoarelor, punctul \( I \) este egal depărtat de toate laturile triunghiului, distanța reprezentând raza cercului înscris.
Dacă distanța de la \( I \) la \( AB \) este \( 5 \text{ cm} \), atunci distanța de la \( I \) la \( BC \) este egală tot cu \( 5 \text{ cm} \).
Răspuns: \( 5 \text{ cm} \)
Dificilă: În triunghiul \( ABC \), bisectoarele unghiurilor se intersectează în punctul \( I \). Știind că \( \sphericalangle IBC = 30^{\circ} \) și \( \sphericalangle ICB = 40^{\circ} \), calculați măsura unghiului \( \sphericalangle BAC \).
  1. Deoarece semidreapta \( BI \) este bisectoarea unghiului \( \sphericalangle ABC \), măsura unghiului complet este: \[ \sphericalangle ABC = 2 \cdot \sphericalangle IBC = 2 \cdot 30^{\circ} = 60^{\circ} \]
  2. Deoarece semidreapta \( CI \) este bisectoarea unghiului \( \sphericalangle ACB \), măsura unghiului complet este: \[ \sphericalangle ACB = 2 \cdot \sphericalangle ICB = 2 \cdot 40^{\circ} = 80^{\circ} \]
  3. Suma măsurilor unghiurilor oricărui triunghi este \( 180^{\circ} \): \[ \sphericalangle BAC + \sphericalangle ABC + \sphericalangle ACB = 180^{\circ} \] \[ \sphericalangle BAC + 60^{\circ} + 80^{\circ} = 180^{\circ} \] \[ \sphericalangle BAC + 140^{\circ} = 180^{\circ} \] \[ \sphericalangle BAC = 180^{\circ} - 140^{\circ} = 40^{\circ} \]
Răspuns: \( \sphericalangle BAC = 40^{\circ} \)

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: