Lecția IV.4 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
\( AB = 3 \text{ cm}, AD = 5 \text{ cm} \)
\( \text{Pasul 1: Se trasează segmentul } [AB] \text{ cu lungimea de 3 cm.} \) \( \text{Pasul 2: În punctele } A \text{ și } B \text{ se construiesc perpendiculare pe } AB. \) \( \text{Pasul 3: Pe aceste perpendiculare se măsoară } AD = 5 \text{ cm și } BC = 5 \text{ cm.} \) \( \text{Pasul 4: Se unește punctul } D \text{ cu punctul } C. \) 1. Desenează un segment orizontal AB cu lungimea de 3 cm folosind rigla.
2. În punctul A, folosește echerul pentru a trasa o perpendiculară pe AB în sus.
3. Pe această perpendiculară, măsoară cu rigla un segment AD de 5 cm.
4. Repetă procedura în punctul B: trasează o perpendiculară pe AB și măsoară un segment BC de 5 cm.
5. Unește punctele D și C. Verifică dacă DC are 3 cm și dacă unghiurile din C și D sunt drepte.
b)
\( d = 8 \text{ cm}, \measuredangle(d_1, d_2) = 50^\circ \)
\( AC = BD = 8 \text{ cm} \) \( AC \cap BD = \{O\} \implies AO = OC = BO = OD = \frac{8}{2} = 4 \text{ cm} \) \( \measuredangle AOB = 50^\circ \) \( \text{Pasul 1: Se trasează segmentul } [AC] = 8 \text{ cm și se fixează mijlocul } O \text{ la 4 cm.} \) \( \text{Pasul 2: Prin } O \text{ se trasează o dreaptă } d \text{ astfel încât } \measuredangle(AC, d) = 50^\circ. \) \( \text{Pasul 3: Pe dreapta } d, \text{ de o parte și de alta a lui } O, \text{ se măsoară } OB = 4 \text{ cm și } OD = 4 \text{ cm.} \) \( \text{Pasul 4: Se unesc punctele } A, B, C, D. \) 1. Desenează un segment AC de 8 cm (prima diagonală).
2. Marchează mijlocul segmentului AC în punctul O (la 4 cm de capete).
3. Folosește raportorul cu centrul în O pentru a măsura un unghi de 50 de grade față de segmentul AC. Trasează o dreaptă prin O la acest unghi.
4. Pe această dreaptă, măsoară de o parte și de alta a punctului O câte 4 cm pentru a marca punctele B și D (astfel încât BD să aibă 8 cm și O să fie mijlocul său).
5. Unește punctele A cu B, B cu C, C cu D și D cu A pentru a forma dreptunghiul.

Rezolvare detaliată

Analiza problemei

Pentru a desena un dreptunghi, trebuie să avem în vedere definiția și proprietățile acestuia: este un paralelogram cu un unghi drept, ceea ce implică faptul că toate unghiurile sale sunt de \( 90^\circ \). De asemenea, diagonalele unui dreptunghi sunt congruente și se înjumătățesc.

a) \( AB = 3 \text{ cm}, AD = 5 \text{ cm} \)

Pașii construcției


1. Desenează un segment orizontal AB cu lungimea de 3 cm folosind rigla. 2. În punctul A, folosește echerul pentru a trasa o perpendiculară pe AB în sus. 3. Pe această perpendiculară, măsoară cu rigla un segment AD de 5 cm. 4. Repetă procedura în punctul B: trasează o perpendiculară pe AB și măsoară un segment BC de 5 cm. 5. Unește punctele D și C. Verifică dacă DC are 3 cm și dacă unghiurile din C și D sunt drepte.
1. **Desenarea bazei:** Utilizăm rigla gradată pentru a trasa segmentul \( [AB] \) de \( 3 \text{ cm} \). 2. **Construcția unghiurilor drepte:** Deoarece \( ABCD \) este dreptunghi, \( \measuredangle A = 90^\circ \). Folosim echerul sau raportorul pentru a ridica o perpendiculară din punctul \( A \). 3. **Măsurarea lățimii:** Pe perpendiculara ridicată din \( A \), măsurăm cu rigla segmentul \( [AD] \) de \( 5 \text{ cm} \). 4. **Finalizarea figurii:** Din punctul \( D \), trasăm o paralelă la \( AB \) (sau o perpendiculară pe \( AD \)) de \( 3 \text{ cm} \) pentru a găsi punctul \( C \). Unim \( B \) cu \( C \) pentru a închide dreptunghiul.

b) Diagonalele au lungimile de \( 8 \text{ cm} \) și formează un unghi de \( 50^\circ \)

Pașii construcției


1. Desenează un segment AC de 8 cm (prima diagonală). 2. Marchează mijlocul segmentului AC în punctul O (la 4 cm de capete). 3. Folosește raportorul cu centrul în O pentru a măsura un unghi de 50 de grade față de segmentul AC. Trasează o dreaptă prin O la acest unghi. 4. Pe această dreaptă, măsoară de o parte și de alta a punctului O câte 4 cm pentru a marca punctele B și D (astfel încât BD să aibă 8 cm și O să fie mijlocul său). 5. Unește punctele A cu B, B cu C, C cu D și D cu A pentru a forma dreptunghiul.
1. **Proprietatea diagonalelor:** Într-un dreptunghi, diagonalele sunt congruente (\( AC = BD = 8 \text{ cm} \)) și se înjumătățesc în punctul \( O \). Deci, \( AO = OC = BO = OD = 4 \text{ cm} \). 2. **Construcția centrului:** Trasăm un segment \( [AC] \) de \( 8 \text{ cm} \) și marcăm mijlocul acestuia, punctul \( O \), la \( 4 \text{ cm} \). 3. **Trasarea celei de-a doua diagonale:** În punctul \( O \), construim un unghi de \( 50^\circ \) față de \( AC \). Pe dreapta suport a acestui unghi, măsurăm segmentele \( [OB] \) și \( [OD] \), fiecare având \( 4 \text{ cm} \). 4. **Finalizarea dreptunghiului:** Unim punctele \( A, B, C, D \) în ordine. Patrulaterul obținut este un dreptunghi deoarece are diagonalele egale și acestea se înjumătățesc.

Rezolvare scurtă:

a)

\( AB = 3 \text{ cm}, AD = 5 \text{ cm}, \measuredangle A = \measuredangle B = 90^\circ \) \( \text{Construcție: } AB \perp AD, AB \perp BC, AD = BC = 5 \text{ cm}, DC = 3 \text{ cm}. \)

b)

\( AC = BD = 8 \text{ cm} \implies AO = BO = CO = DO = 4 \text{ cm} \) \( \measuredangle AOB = 50^\circ \) \( \text{Construcție: } [AC] = 8 \text{ cm}, O = \text{mijloc}, \measuredangle AOB = 50^\circ, [BD] = 8 \text{ cm} \text{ prin } O. \)

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: