Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 4

Cele mai importante aspecte ale lecției

Fie două triunghiuri asemenea cu raportul de asemănare \( k \):
• Raportul laturilor omoloage este \( k \).
• Raportul înălțimilor corespunzătoare este \( k \).
• Raportul ariilor este \( k^2 \). (Exemplu: dacă laturile se dublează, aria crește de 4 ori).
• Aplicațiile practice (aflarea înălțimilor și distanțelor) se bazează pe identificarea a două triunghiuri asemenea (de obicei folosind unghiuri drepte și unghiuri formate de linia vizuală sau razele solare) și calcularea elementului necunoscut din proporția laturilor omoloage.
Raportul înălțimilor corespunzătoare laturilor omoloage a două triunghiuri asemenea este egal cu raportul de asemănare a triunghiurilor.
Dacă \( \Delta ABC \sim \Delta A'B'C' \) și raportul de asemănare este \( \frac{A'B'}{AB} = \frac{B'C'}{BC} = \frac{A'C'}{AC} = k \), iar \( AD \perp BC \) și \( A'D' \perp B'C' \), atunci: \[ \frac{A'D'}{AD} = k \]
Știind că \( \Delta ABC \sim \Delta MNP \), raportul de asemănare este \( \frac{2}{3} \), iar înălțimea din \( A \) a triunghiului \( ABC \) este de \( 12 \text{ cm} \), aflați lungimea înălțimii corespunzătoare din triunghiul \( MNP \).
Deoarece triunghiurile sunt asemenea, raportul înălțimilor este egal cu raportul de asemănare.
Fie \( h_1 \) înălțimea din \( M \). Avem \( \frac{h_1}{12} = \frac{2}{3} \).
\( h_1 = \frac{12 \cdot 2}{3} = \frac{24}{3} = 8 \text{ cm} \).
Raportul ariilor a două triunghiuri asemenea este egal cu pătratul raportului de asemănare a triunghiurilor.
Dacă \( \Delta ABC \sim \Delta A'B'C' \) și raportul de asemănare este \( \frac{A'B'}{AB} = k \), atunci: \[ \frac{\mathcal{A}_{A'B'C'}}{\mathcal{A}_{ABC}} = k^2 \]
Dacă laturile unui triunghi sunt de \( 3 \) ori mai mari decât laturile altui triunghi asemenea cu el (\( k = 3 \)), atunci aria sa va fi de \( 3^2 = 9 \) ori mai mare.
Asemănarea triunghiurilor se folosește frecvent pentru a măsura indirect distanțe sau înălțimi inaccesibile (ex: înălțimea unui copac, a unei clădiri, lățimea unui râu, adâncimea unei fântâni).
Se transpune situația reală într-o schiță geometrică, identificând două triunghiuri.
Se demonstrează că cele două triunghiuri formate sunt asemenea (de cele mai multe ori se folosește criteriul UU - unghi-unghi, folosind unghiuri drepte și unghiuri comune sau opuse la vârf).
Se scriu rapoartele laturilor omoloage și se calculează elementul necunoscut.
Un copac înalt și un baston vertical scurt, ambele așezate pe sol perpendicular. Razele soarelui cad paralel, formând unghiuri egale cu solul. Se formează astfel două triunghiuri dreptunghice asemenea: unul mare (înălțimea copacului și umbra lui) și unul mic (înălțimea bastonului și umbra lui).
Metoda umbrelor (folosind razele solare): \[ \frac{\text{Înălțime obiect mare}}{\text{Înălțime obiect mic}} = \frac{\text{Lungime umbră obiect mare}}{\text{Lungime umbră obiect mic}} \]

Exerciții

Ușoară: Se dau două triunghiuri asemenea, \( \Delta ABC \sim \Delta DEF \). Dacă raportul laturilor omoloage este \( \frac{AB}{DE} = \frac{1}{4} \), care este valoarea raportului ariilor celor două triunghiuri?
Notăm raportul de asemănare \( k = \frac{AB}{DE} = \frac{1}{4} \).
Conform teoremei raportului ariilor, avem: \[ \frac{\mathcal{A}_{ABC}}{\mathcal{A}_{DEF}} = k^2 = \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16} \]
Medie: Ariile a două triunghiuri asemenea sunt de \( 25 \text{ cm}^2 \) și \( 49 \text{ cm}^2 \). Știind că o latură a primului triunghi are lungimea de \( 10 \text{ cm} \), determinați lungimea laturii omoloage din cel de-al doilea triunghi.
Fie \( k \) raportul de asemănare al celor două triunghiuri. Raportul ariilor este \( k^2 \). \[ k^2 = \frac{25}{49} \implies k = \sqrt{\frac{25}{49}} = \frac{5}{7} \] Fie \( x \) latura căutată din al doilea triunghi. Raportul laturilor omoloage este egal cu \( k \): \[ \frac{10}{x} = \frac{5}{7} \] \[ x = \frac{10 \cdot 7}{5} = \frac{70}{5} = 14 \text{ cm} \]
Dificilă (Situație practică): Un stâlp de iluminat proiectează pe sol o umbră cu lungimea de \( 6 \text{ m} \). În același timp, un copil cu înălțimea de \( 1,5 \text{ m} \), așezat vertical pe sol, proiectează o umbră de \( 1,2 \text{ m} \). Calculați înălțimea stâlpului.
Stâlpul și copilul sunt perpendiculari pe sol (formează unghiuri de \( 90^\circ \)). Razele soarelui formează unghiuri congruente cu solul în ambele cazuri.
Se formează două triunghiuri dreptunghice asemenea (criteriul UU).
Fie \( h \) înălțimea stâlpului. Raportul laturilor omoloage este: \[ \frac{\text{Înălțime stâlp}}{\text{Înălțime copil}} = \frac{\text{Umbră stâlp}}{\text{Umbră copil}} \] \[ \frac{h}{1,5} = \frac{6}{1,2} \] \[ h = \frac{1,5 \cdot 6}{1,2} = \frac{9}{1,2} = 7,5 \text{ m} \]

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: