Copertă

VI.3.2. Rezolvă

Lecția VI.3.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 6

Rezolvare scurtă

\( d \cap g = \{O\} \) Desenează două drepte care se taie sub orice unghi (drepte concurente) și notează punctul lor de intersecție cu O. Notează una dintre drepte cu d și pe cealaltă cu g. Folosește o riglă gradată pentru a măsura distanțe pe aceste drepte. Pe dreapta d, de o parte și de alta a punctului O, marchează punctele M și N astfel încât distanța OM să fie de 1,5 cm și distanța ON să fie tot de 1,5 cm (astfel încât segmentul MN să aibă 3 cm). Pe dreapta g, procedează la fel: marchează punctele P și Q astfel încât OP = 1,5 cm și OQ = 1,5 cm (astfel încât segmentul PQ să aibă 3 cm). Verifică vizual ca punctul O să fie exact la mijlocul distanțelor dintre M și N, respectiv dintre P și Q. \( O \) mijlocul \( MN \Rightarrow OM = ON = \frac{MN}{2} \) \( OM = ON = 3 \text{ cm} : 2 = 1,5 \text{ cm} \) \( MN \equiv PQ \Rightarrow PQ = MN = 3 \text{ cm} \) \( O \) mijlocul \( PQ \Rightarrow OP = OQ = \frac{PQ}{2} \) \( OP = OQ = 3 \text{ cm} : 2 = 1,5 \text{ cm} \) Punctele \( M, N \in d \) și \( P, Q \in g \) sunt astfel poziționate încât \( OM = ON = OP = OQ = 1,5 \text{ cm} \).

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Analiza datelor problemei și pregătirea desenului

Pentru a rezolva problema, trebuie să construim o figură geometrică respectând condițiile date. Avem două drepte, \( d \) și \( g \), care se intersectează în punctul \( O \). Punctul \( O \) va servi drept centru de simetrie pentru segmentele pe care urmează să le trasăm.
Desenează două drepte care se taie sub orice unghi (drepte concurente) și notează punctul lor de intersecție cu O. Notează una dintre drepte cu d și pe cealaltă cu g. Folosește o riglă gradată pentru a măsura distanțe pe aceste drepte. Pe dreapta d, de o parte și de alta a punctului O, marchează punctele M și N astfel încât distanța OM să fie de 1,5 cm și distanța ON să fie tot de 1,5 cm (astfel încât segmentul MN să aibă 3 cm). Pe dreapta g, procedează la fel: marchează punctele P și Q astfel încât OP = 1,5 cm și OQ = 1,5 cm (astfel încât segmentul PQ să aibă 3 cm). Verifică vizual ca punctul O să fie exact la mijlocul distanțelor dintre M și N, respectiv dintre P și Q.

Pasul 2: Determinarea poziției punctelor \( M \) și \( N \) pe dreapta \( d \)

Ni se spune că punctul \( O \) este mijlocul segmentului \( MN \). Din definiția mijlocului unui segment, știm că acesta împarte segmentul în două părți egale: \[ OM = ON = \frac{MN}{2} \] Deoarece lungimea segmentului \( MN \) este de \( 3 \text{ cm} \), calculăm distanța de la punctul de intersecție \( O \) la fiecare dintre capetele segmentului: \[ OM = ON = 3 : 2 = 1,5 \text{ cm} \] Astfel, pe dreapta \( d \), măsurăm \( 1,5 \text{ cm} \) în ambele direcții pornind din \( O \) pentru a fixa punctele \( M \) și \( N \).

Pasul 3: Determinarea lungimii segmentului \( PQ \)

Enunțul precizează că segmentele \( MN \) și \( PQ \) sunt congruente (\( MN \equiv PQ \)). Congruența segmentelor înseamnă că acestea au lungimi egale. Prin urmare: \[ PQ = MN = 3 \text{ cm} \]

Pasul 4: Determinarea poziției punctelor \( P \) și \( Q \) pe dreapta \( g \)

Punctul \( O \) este, de asemenea, mijlocul segmentului \( PQ \). Aplicăm aceeași logică ca la pasul 2: \[ OP = OQ = \frac{PQ}{2} \] \[ OP = OQ = 3 : 2 = 1,5 \text{ cm} \] Pe dreapta \( g \), măsurăm câte \( 1,5 \text{ cm} \) de o parte și de alta a punctului \( O \) pentru a fixa punctele \( P \) și \( Q \).

Pasul 5: Finalizarea construcției

Prin fixarea acestor puncte, am obținut configurația cerută: două drepte concurente în \( O \), cu segmentele \( MN \) și \( PQ \) având lungimea de \( 3 \text{ cm} \), fiecare fiind înjumătățit de punctul de intersecție.

Rezolvare pe scurt:

\( d \cap g = \{O\} \), \( MN = 3 \text{ cm} \), \( PQ = MN = 3 \text{ cm} \) \( O \) mijloc \( MN \Rightarrow OM = ON = 3 : 2 = 1,5 \text{ cm} \) \( O \) mijloc \( PQ \Rightarrow OP = OQ = 3 : 2 = 1,5 \text{ cm} \) Se desenează punctele pe drepte la \( 1,5 \text{ cm} \) de \( O \).

Cele mai importante aspecte ale lecției

Mijlocul unui segment: Punctul unic interior care împarte un segment în două segmente congruente (\( AM = MB = \frac{AB}{2} \)).
Simetricul unui punct: \( \text{sim}_M A = B \) înseamnă că punctul \( M \) devine mijlocul segmentului \( AB \). În acest caz, distanțele de la centrul de simetrie \( M \) la cele două puncte simetrice \( A \) și \( B \) sunt egale (\( AM = MB \)).
Mijlocul unui segment este un punct unic, interior segmentului, care împarte segmentul în două segmente congruente (egale).
\( M \text{ este mijlocul segmentului } AB \Leftrightarrow M \in AB \text{ și } AM = MB = \frac{AB}{2} \)
Segmentul orizontal AB cu punctul M poziționat exact la mijloc. Segmentele AM și MB sunt marcate fiecare cu o tăietură (o mică linie oblică) pentru a arăta că sunt congruente.
Marcajele identice (de exemplu, două liniuțe oblice sau un punct gros) aplicate pe segmente diferite în desenele geometrice sunt utilizate pentru a evidenția faptul că acele segmente au lungimi egale (sunt congruente).
Dacă lungimea segmentului \( AB \) este de \( 10\text{ cm} \) și punctul \( M \) este mijlocul său, aflați lungimea segmentului \( AM \).
Deoarece \( M \) este mijlocul segmentului \( AB \), lungimea segmentului \( AM \) este jumătate din lungimea întregului segment: \[ AM = \frac{AB}{2} = \frac{10}{2} = 5\text{ cm} \]
1. Măsurăm cu rigla lungimea segmentului (de exemplu, \( MN = 6\text{ cm} \)).
2. Împărțim această lungime la 2 (\( 6 : 2 = 3\text{ cm} \)).
3. Fixăm pe segment punctul \( O \) în dreptul diviziunii de \( 3\text{ cm} \). Punctul \( O \) este mijlocul segmentului \( MN \).
1. Așezăm acul compasului în capătul \( M \) și fixăm o deschidere mai mare decât jumătatea estimată a segmentului.
2. Trasăm două arce de cerc (unul deasupra și unul dedesubtul segmentului).
3. Păstrând aceeași deschidere, punem acul compasului în celălalt capăt, \( N \), și trasăm alte două arce care să le intersecteze pe primele în punctele \( A \) (sus) și \( B \) (jos).
4. Unim punctele \( A \) și \( B \) printr-o dreaptă. Intersecția acestei drepte cu segmentul \( MN \) reprezintă mijlocul acestuia.
Prin simetricul unui punct \( A \) față de un punct \( M \) înțelegem un punct \( B \) aflat în prelungirea segmentului \( AM \), astfel încât punctul \( M \) este mijlocul segmentului \( AB \).
\( \text{sim}_M A = B \Leftrightarrow M \text{ este mijlocul segmentului } AB \Leftrightarrow AM = MB = \frac{AB}{2} \)
Trei puncte coliniare A, M și B, în această ordine. Punctul M este mijlocul segmentului AB, iar distanța AM este egală cu distanța MB. Sub desen este scris: sim_M A = B.
Cum se construiește simetricul unui punct \( P \) față de un punct \( Q \)?
Pentru a construi simetricul lui \( P \) față de \( Q \) (notat cu \( R \)):
  1. Trasăm semidreapta \( [PQ \) și o prelungim dincolo de punctul \( Q \).
  2. Măsurăm distanța \( PQ \) cu rigla sau o luăm în deschiderea compasului.
  3. Purtăm această distanță pe prelungirea semidreptei, dincolo de \( Q \), pentru a obține punctul \( R \), astfel încât \( QR = PQ \).
Punctul \( R \) va fi simetricul lui \( P \) față de \( Q \), iar \( Q \) este mijlocul segmentului \( PR \).

Probleme propuse

Problema 1 (Ușoară): Pe o dreaptă se consideră punctele \( A \), \( B \) și \( C \), în această ordine, astfel încât \( AB = 12\text{ cm} \) și \( BC = 8\text{ cm} \). Dacă \( M \) este mijlocul segmentului \( BC \), calculați lungimea segmentului \( AM \).
Deoarece \( M \) este mijlocul segmentului \( BC \), avem: \[ BM = MC = \frac{BC}{2} = \frac{8}{2} = 4\text{ cm} \] Punctele fiind coliniare în ordinea \( A - B - M - C \), lungimea segmentului \( AM \) este suma lungimilor segmentelor \( AB \) și \( BM \): \[ AM = AB + BM = 12 + 4 = 16\text{ cm} \] Răspuns: \( AM = 16\text{ cm} \)
Problema 2 (Medie): Fie \( M \), \( N \) și \( P \) trei puncte coliniare în această ordine. Știind că \( N \) este mijlocul segmentului \( MP \) și \( NP = 6,5\text{ cm} \), calculați lungimea segmentelor \( MN \) și \( MP \).
Deoarece \( N \) este mijlocul segmentului \( MP \), segmentele determinate de acesta sunt congruente: \[ MN = NP = 6,5\text{ cm} \] Lungimea întregului segment \( MP \) este suma celor două părți egale: \[ MP = MN + NP = 6,5 + 6,5 = 13\text{ cm} \] (sau \( MP = 2 \cdot NP = 2 \cdot 6,5 = 13\text{ cm} \)).
Răspuns: \( MN = 6,5\text{ cm} \), \( MP = 13\text{ cm} \)
Problema 3 (Dificilă): Se consideră un segment \( AB \) cu lungimea de \( 6\text{ cm} \) și fie \( M \) mijlocul acestuia. Construiți punctul \( N \), simetricul punctului \( M \) față de punctul \( B \).
a) Calculați lungimea segmentului \( AN \).
b) Ce puteți afirma despre segmentele \( MB \) și \( BN \)? Justificați răspunsul.
a) Din ipoteză, \( M \) este mijlocul lui \( AB \), deci: \[ AM = MB = \frac{AB}{2} = \frac{6}{2} = 3\text{ cm} \] Punctul \( N \) este simetricul lui \( M \) față de \( B \), ceea ce înseamnă că \( B \) este mijlocul segmentului \( MN \). Prin urmare: \[ MB = BN = 3\text{ cm} \] Punctele sunt coliniare în ordinea \( A - M - B - N \). Lungimea segmentului \( AN \) este: \[ AN = AB + BN = 6 + 3 = 9\text{ cm} \]
b) Deoarece \( B \) este mijlocul segmentului \( MN \), segmentele \( MB \) și \( BN \) au lungimi egale (\( MB = BN = 3\text{ cm} \)). Prin urmare, segmentele \( MB \) și \( BN \) sunt congruente (\( MB \equiv BN \)).
Răspuns: a) \( AN = 9\text{ cm} \); b) Segmentele sunt congruente deoarece au lungimi egale de \( 3\text{ cm} \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: