Lecția VI.3 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

\( \frac{MA}{MB} = \frac{9}{5} \Rightarrow MA = 9k, MB = 5k \) \( AB = MA + MB = 9k + 5k = 14k \) \( \frac{MB}{MA} = \frac{5k}{9k} = \frac{5}{9} \) \( \frac{MB}{AB} = \frac{5k}{14k} = \frac{5}{14} \) \( \frac{3MA}{4AB} = \frac{3 \cdot 9k}{4 \cdot 14k} = \frac{27k}{56k} = \frac{27}{56} \) \( \frac{5MA - 8MB}{3MA + 2MB} = \frac{5 \cdot 9k - 8 \cdot 5k}{3 \cdot 9k + 2 \cdot 5k} = \frac{45k - 40k}{27k + 10k} = \frac{5k}{37k} = \frac{5}{37} \)

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Exprimarea lungimilor segmentelor folosind o variabilă comună

Pornim de la relația dată în enunț: \( \frac{MA}{MB} = \frac{9}{5} \). Pentru a ușura calculele, introducem un factor de proporționalitate \( k > 0 \). Astfel, putem scrie lungimile segmentelor componente sub forma: \[ MA = 9k \] \[ MB = 5k \] Deoarece punctul \( M \) se află pe segmentul \( AB \), lungimea totală a segmentului \( AB \) este suma lungimilor segmentelor \( MA \) și \( MB \): \[ AB = MA + MB = 9k + 5k = 14k \]

Pasul 2: Calcularea rapoartelor simple

Folosind expresiile în funcție de \( k \), determinăm primele două rapoarte cerute:
  • Pentru \( \frac{MB}{MA} \): \( \frac{5k}{9k} = \frac{5}{9} \) (acesta este inversul raportului inițial).
  • Pentru \( \frac{MB}{AB} \): \( \frac{5k}{14k} = \frac{5}{14} \).

Pasul 3: Calcularea raportului \( \frac{3MA}{4AB} \)

Înlocuim \( MA \) și \( AB \) cu valorile lor corespunzătoare: \[ \frac{3 \cdot 9k}{4 \cdot 14k} = \frac{27k}{56k} = \frac{27}{56} \]

Pasul 4: Calcularea raportului compus \( \frac{5MA - 8MB}{3MA + 2MB} \)

Efectuăm înlocuirile în expresia algebrică și simplificăm prin \( k \): \[ \frac{5 \cdot 9k - 8 \cdot 5k}{3 \cdot 9k + 2 \cdot 5k} = \frac{45k - 40k}{27k + 10k} = \frac{5k}{37k} = \frac{5}{37} \] Am obținut astfel valorile tuturor rapoartelor solicitate în problemă.

Rezolvare scurtă:

\( \frac{MA}{MB} = \frac{9}{5} \Rightarrow MA=9k, MB=5k, AB=14k \) \( \frac{MB}{MA} = \frac{5k}{9k} = \frac{5}{9} \) \( \frac{MB}{AB} = \frac{5k}{14k} = \frac{5}{14} \) \( \frac{3MA}{4AB} = \frac{27k}{56k} = \frac{27}{56} \) \( \frac{5MA - 8MB}{3MA + 2MB} = \frac{45k - 40k}{27k + 10k} = \frac{5k}{37k} = \frac{5}{37} \)

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Definiție: Două triunghiuri sunt asemenea (\( \sim \)) dacă au unghiurile corespondente egale și laturile corespondente proporționale.
  • Raport de asemănare: Fracția formată din lungimile a două laturi omoloage (\( \frac{l_1}{l_2} = k \)). Dacă \( k = 1 \), triunghiurile sunt identice (congruente).
  • Teorema Fundamentală a Asemănării (T.F.A.): Orice dreaptă paralelă cu o latură a unui triunghi taie celelalte două laturi formând un triunghi mic asemenea cu triunghiul mare.
  • Aplicație practică: T.F.A ne permite să scriem rapoarte de forma \( \frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} = \frac{DE}{BC} \) pentru a afla laturi necunoscute.
Două triunghiuri sunt asemenea dacă au toate unghiurile corespondente congruente și laturile corespondente proporționale.
Pentru triunghiurile \( ABC \) și \( A'B'C' \): \[ \measuredangle A \equiv \measuredangle A', \quad \measuredangle B \equiv \measuredangle B', \quad \measuredangle C \equiv \measuredangle C' \] \[ \frac{AB}{A'B'} = \frac{BC}{B'C'} = \frac{CA}{C'A'} \]
Două triunghiuri, ABC (mai mare) și A'B'C' (mai mic), care au exact aceeași formă. Unghiurile A și A', B și B', C și C' sunt marcate identic pentru a arăta că sunt congruente.
Dacă triunghiurile sunt asemenea, notăm: \( \triangle ABC \sim \triangle A'B'C' \).
Laturi omoloage: Laturile care se opun unghiurilor congruente din cele două triunghiuri asemenea (de exemplu, \( BC \) și \( B'C' \) care se opun unghiurilor congruente \( A \) și \( A' \)).
Raport de asemănare: Valoarea obținută prin împărțirea lungimilor a două laturi omoloage din două triunghiuri asemenea. Se notează de obicei cu \( k \).
\[ \frac{AB}{A'B'} = \frac{BC}{B'C'} = \frac{CA}{C'A'} = k \]
Dacă raportul de asemănare a două triunghiuri asemenea este egal cu \( 1 \) (\( k = 1 \)), atunci triunghiurile sunt congruente (\( \triangle ABC \equiv \triangle A'B'C' \)) și reciproc.
Dacă \( \triangle ABC \sim \triangle DEF \) și \( AB = 6 \text{ cm} \), iar \( DE = 3 \text{ cm} \), raportul de asemănare este \( \frac{6}{3} = 2 \). Aceasta înseamnă că toate laturile triunghiului \( ABC \) sunt de două ori mai mari decât laturile omoloage din \( \triangle DEF \).
O paralelă la una dintre laturile unui triunghi formează cu celelalte două laturi (sau cu prelungirile acestora) un triunghi asemenea cu triunghiul inițial.
Fie \( \triangle ABC \) și o dreaptă \( DE \parallel BC \).
Atunci: \( \triangle ADE \sim \triangle ABC \), ceea ce implică: \[ \frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} = \frac{DE}{BC} \]
Trei triunghiuri ilustrând cazurile teoremei fundamentale a asemănării: 1) Dreapta DE este paralelă cu baza BC și taie laturile AB și AC în interior. 2) Dreapta DE taie prelungirile laturilor AB și AC în jos, sub baza BC. 3) Dreapta DE taie prelungirile laturilor deasupra vârfului A, formând un triunghi mic opus la vârf.
Dreapta paralelă \( DE \) poate intersecta triunghiul în trei moduri:
  1. Pe laturile propriu-zise ale triunghiului (în interior).
  2. Pe semidreptele opuse laturilor (dincolo de baza triunghiului).
  3. Pe semidreptele opuse laturilor (dincolo de vârful opus bazei).
În toate cele trei cazuri, se formează un nou triunghi asemenea cu cel inițial.

Probleme practice

Ușoară: Se știe că \( \triangle ABC \sim \triangle MNP \). Dacă \( \measuredangle A = 50^\circ \) și \( \measuredangle N = 70^\circ \), determinați măsura unghiului \( \measuredangle P \).
Deoarece triunghiurile sunt asemenea, unghiurile corespondente sunt congruente:
\( \measuredangle B \equiv \measuredangle N \implies \measuredangle B = 70^\circ \).
În \( \triangle ABC \), suma unghiurilor este \( 180^\circ \):
\( \measuredangle C = 180^\circ - (50^\circ + 70^\circ) = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ \).
Din asemănare, \( \measuredangle P \equiv \measuredangle C \implies \measuredangle P = 60^\circ \).
Medie: În \( \triangle ABC \), se duce dreapta \( DE \parallel BC \), cu \( D \in AB \) și \( E \in AC \). Se cunosc următoarele lungimi: \( AD = 4 \text{ cm} \), \( DB = 2 \text{ cm} \) și \( BC = 12 \text{ cm} \). Calculați lungimea segmentului \( DE \).
Calculăm mai întâi lungimea laturii \( AB \):
\( AB = AD + DB = 4 + 2 = 6 \text{ cm} \).
Conform Teoremei fundamentale a asemănării (deoarece \( DE \parallel BC \)), rezultă că \( \triangle ADE \sim \triangle ABC \).
Scriem rapoartele de proporționalitate: \[ \frac{AD}{AB} = \frac{DE}{BC} \] Înlocuim cu valorile cunoscute: \[ \frac{4}{6} = \frac{DE}{12} \] Simplificăm \( \frac{4}{6} \) la \( \frac{2}{3} \): \[ \frac{2}{3} = \frac{DE}{12} \implies DE = \frac{2 \cdot 12}{3} = \frac{24}{3} = 8 \text{ cm} \). \]
Dificilă: Fie \( \triangle MNP \sim \triangle QRS \) având un raport de asemănare de \( \frac{3}{5} \). Se cunoaște că laturile triunghiului \( MNP \) sunt \( MN = 6 \text{ cm} \), \( NP = 9 \text{ cm} \), și \( PM = 12 \text{ cm} \). Determinați lungimile laturilor triunghiului \( QRS \).
Deoarece triunghiurile sunt asemenea, raportul oricăror două laturi omoloage este egal cu raportul de asemănare: \[ \frac{MN}{QR} = \frac{NP}{RS} = \frac{PM}{SQ} = \frac{3}{5} \] Calculăm fiecare latură separat:
1) \( \frac{6}{QR} = \frac{3}{5} \implies QR = \frac{6 \cdot 5}{3} = 10 \text{ cm} \).
2) \( \frac{9}{RS} = \frac{3}{5} \implies RS = \frac{9 \cdot 5}{3} = 15 \text{ cm} \).
3) \( \frac{12}{SQ} = \frac{3}{5} \implies SQ = \frac{12 \cdot 5}{3} = 20 \text{ cm} \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: