Lecția IV.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

Ipoteză: $ABCD$ dreptunghi, $AC \cap BD = \{O\}$, $\measuredangle BDC = 40^\circ$. $\measuredangle ADC = 90^\circ$ (proprietatea dreptunghiului) $\measuredangle ADB = \measuredangle ADC - \measuredangle BDC = 90^\circ - 40^\circ = 50^\circ$ În $\triangle DOC$: $OD = OC$ (diagonalele se înjumătățesc și sunt congruente) $\triangle DOC$ isoscel $\Rightarrow \measuredangle OCD = \measuredangle ODC = 40^\circ$ $\measuredangle DOC = 180^\circ - (\measuredangle ODC + \measuredangle OCD) = 180^\circ - (40^\circ + 40^\circ) = 180^\circ - 80^\circ = 100^\circ$ $AB \parallel CD \Rightarrow \measuredangle BAC = \measuredangle ACD$ (alterne interne) $\measuredangle BAC = 40^\circ$

Rezolvare detaliată

Identificarea unghiului $\measuredangle ADB$

În dreptunghiul $ABCD$, toate unghiurile interioare sunt unghiuri drepte, deci au măsura de $90^\circ$. Astfel, avem $\measuredangle ADC = 90^\circ$. Unghiul $ADC$ este format din suma unghiurilor alăturate $ADB$ și $BDC$: \[ \measuredangle ADB + \measuredangle BDC = \measuredangle ADC \] Știm din ipoteză că $\measuredangle BDC = 40^\circ$. Putem calcula măsura unghiului $\measuredangle ADB$: \[ \measuredangle ADB + 40^\circ = 90^\circ \] \[ \measuredangle ADB = 90^\circ - 40^\circ = 50^\circ \]

Determinarea unghiului $\measuredangle BAC$

Dreptunghiul este un paralelogram cu diagonalele congruente care se înjumătățesc în punctul $O$. Acest lucru înseamnă că $OA = OB = OC = OD$. Deoarece $OA = OB$, triunghiul $AOB$ este un triunghi isoscel. Într-un dreptunghi, laturile opuse sunt paralele ($AB \parallel CD$), deci unghiurile alterne interne sunt egale: \[ \measuredangle BAC = \measuredangle ACD \] Totuși, o metodă mai directă este să observăm că $\triangle ODC$ este de asemenea isoscel ($OD = OC$). Astfel, unghiurile de la bază sunt egale: \[ \measuredangle OCD = \measuredangle ODC = 40^\circ \] Deoarece $AB \parallel CD$, unghiul $BAC$ și unghiul $ACD$ sunt alterne interne, deci: \[ \measuredangle BAC = \measuredangle ACD = 40^\circ \]

Calcularea unghiului $\measuredangle DOC$

Vom privi triunghiul $DOC$. Știm că acesta este isoscel cu $OD = OC$, deci $\measuredangle ODC = \measuredangle OCD = 40^\circ$. Suma măsurilor unghiurilor în orice triunghi este $180^\circ$. Aplicăm această proprietate pentru $\triangle DOC$: \[ \measuredangle ODC + \measuredangle OCD + \measuredangle DOC = 180^\circ \] Înlocuim măsurile cunoscute: \[ 40^\circ + 40^\circ + \measuredangle DOC = 180^\circ \] \[ 80^\circ + \measuredangle DOC = 180^\circ \] \[ \measuredangle DOC = 180^\circ - 80^\circ = 100^\circ \]

Rezolvare scurtă:

$\measuredangle ADB = 90^\circ - 40^\circ = 50^\circ$ $OD = OC \Rightarrow \triangle DOC$ isoscel $\Rightarrow \measuredangle OCD = 40^\circ$ $\measuredangle DOC = 180^\circ - 40^\circ - 40^\circ = 100^\circ$ $AB \parallel CD \Rightarrow \measuredangle BAC = \measuredangle ACD = 40^\circ$ (alt. int.)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Dreptunghiul este un paralelogram cu un unghi drept. Preia toate proprietățile paralelogramului și adaugă două definitorii: toate unghiurile sunt de \(90^\circ\) și diagonalele sunt congruente.
Orice paralelogram cu diagonale congruente este un dreptunghi.
O consecință importantă legată de dreptunghi este Teorema medianei: într-un triunghi dreptunghic, mediana dusă din vârful unghiului drept este egală cu jumătate din ipotenuză.
Dreptunghiul este paralelogramul care are un unghi drept.
Deoarece dreptunghiul este un paralelogram, el preia toate proprietățile paralelogramului (laturile opuse sunt paralele și congruente două câte două, unghiurile opuse sunt congruente, iar diagonalele se înjumătățesc).
Proprietăți specifice dreptunghiului:
1. Toate unghiurile unui dreptunghi sunt drepte (\(90^\circ\)).
2. Diagonalele unui dreptunghi sunt congruente.
Un dreptunghi ABCD cu toate cele patru unghiuri marcate ca fiind drepte (90 de grade). Diagonalele AC și BD sunt trasate și se intersectează în punctul O, evidențiind segmentele congruente OA, OB, OC și OD.
Dacă \(ABCD\) este dreptunghi, atunci: \[ \measuredangle A = \measuredangle B = \measuredangle C = \measuredangle D = 90^\circ \] \[ AC \equiv BD \quad \text{și} \quad OA = OB = OC = OD \]
Pentru a demonstra că un patrulater este dreptunghi, trebuie să arătăm mai întâi că este paralelogram, apoi să demonstrăm una dintre proprietățile specifice.
Arătăm că patrulaterul este un paralelogram care are un unghi drept.
\(ABCD\) paralelogram + \(\measuredangle A = 90^\circ \implies ABCD\) dreptunghi.
Arătăm că patrulaterul este un paralelogram cu diagonalele congruente.
\(ABCD\) paralelogram + \(AC \equiv BD \implies ABCD\) dreptunghi.
Patrulaterul \(MNPQ\) are laturile opuse paralele, iar \(MP = 14 \text{ cm}\) și \(NQ = 14 \text{ cm}\). Este \(MNPQ\) un dreptunghi?
Deoarece laturile opuse sunt paralele, \(MNPQ\) este un paralelogram. Deoarece diagonalele sale sunt egale (\(MP = NQ = 14 \text{ cm}\)), conform teoremei, paralelogramul \(MNPQ\) este un dreptunghi.
Teorema medianei: Lungimea medianei corespunzătoare ipotenuzei unui triunghi dreptunghic este egală cu jumătate din lungimea ipotenuzei.
Un triunghi dreptunghic ABC (cu unghiul drept în A). Mediana AM este trasată de la vârful unghiului drept pe ipotenuza BC, unde M este mijlocul lui BC. Sunt evidențiate segmentele AM, BM și MC ca fiind congruente.
Dacă \( \triangle ABC \) este dreptunghic (\( \measuredangle A = 90^\circ \)) și \( AM \) este mediană, atunci: \[ AM = \frac{BC}{2} \] (deci \( AM = BM = MC \))
Reciproca teoremei medianei: Dacă lungimea medianei corespunzătoare laturii unui triunghi este jumătate din lungimea acelei laturi, atunci triunghiul este dreptunghic, având acea latură drept ipotenuză.
Dacă într-un triunghi \(DEF\), mediana \(DG\) are lungimea de \(5 \text{ cm}\), iar latura \(EF\) are \(10 \text{ cm}\). Deoarece \(5 = \frac{10}{2}\), triunghiul \(DEF\) este sigur un triunghi dreptunghic, cu ipotenuza \(EF\).

Exerciții

Ușoară: Desenează un dreptunghi \(ABCD\) și notează cu \(O\) punctul de intersecție a diagonalelor. Dacă \(AC = 12 \text{ cm}\), calculează lungimea segmentului \(DO\).
Într-un dreptunghi, diagonalele sunt congruente (\(AC = BD\)). Deci, \(BD = 12 \text{ cm}\).
Deoarece dreptunghiul este un paralelogram, diagonalele se înjumătățesc.
\(DO = \frac{BD}{2} = \frac{12}{2} = 6 \text{ cm}\).
Medie: Într-un dreptunghi \(ABCD\), cu diagonalele intersectate în \(O\), măsura unghiului \(AOB\) este de \(120^\circ\). Calculează măsura unghiului \(OAB\).
Într-un dreptunghi, diagonalele se înjumătățesc și sunt congruente, deci \(OA = OB\).
Rezultă că \( \triangle AOB \) este un triunghi isoscel de bază \(AB\).
Suma unghiurilor într-un triunghi este \(180^\circ\).
\( \measuredangle OAB = \measuredangle OBA = \frac{180^\circ - \measuredangle AOB}{2} = \frac{180^\circ - 120^\circ}{2} = \frac{60^\circ}{2} = 30^\circ \).
Dificilă: Se consideră un triunghi \(ABC\) dreptunghic în \(A\). Fie \(M\) mijlocul ipotenuzei \(BC\). Se notează cu \(D\) simetricul punctului \(A\) față de punctul \(M\). Demonstrează că patrulaterul \(ABDC\) este un dreptunghi.
Deoarece \(M\) este mijlocul lui \(BC\), rezultă că \(MB \equiv MC\).
Deoarece \(D\) este simetricul lui \(A\) față de \(M\), rezultă că \(M\) este și mijlocul segmentului \(AD\), deci \(MA \equiv MD\).
Într-un patrulater (\(ABDC\)), dacă diagonalele se înjumătățesc, patrulaterul este un paralelogram.
Știm din ipoteză că \( \measuredangle BAC = 90^\circ \) (triunghiul \(ABC\) este dreptunghic).
Un paralelogram (\(ABDC\)) care are un unghi drept (\( \measuredangle A = 90^\circ \)) este, prin definiție, un dreptunghi.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: