Sari la conținut
La Liceu
Geometrie plană

Relații metrice în triunghiul dreptunghic: proiecții ortogonale; teorema înălțimii; teorema catetei; teorema lui Pitagora + reciproca

Lecția 11 din 23≈ 2 min de citit

Fie triunghiul ABCABC dreptunghic în AA, cu ipotenuza BC=aBC = a, catetele AB=cAB = c, AC=bAC = b, și DD piciorul înălțimii din AA pe ipotenuză (AD=hAD = h).

Proiecții ortogonale. Proiecția ortogonală a unui punct pe o dreaptă este piciorul perpendicularei din punct pe dreaptă; proiecția unui segment este segmentul determinat de proiecțiile capetelor. În configurația noastră, BDBD este proiecția catetei ABAB pe ipotenuză, iar DCDC este proiecția catetei ACAC pe ipotenuză. Evident BD+DC=BCBD + DC = BC.

Teorema înălțimii. Înălțimea corespunzătoare ipotenuzei este media geometrică a proiecțiilor catetelor pe ipotenuză: AD2=BD⋅DC.AD^2 = BD\cdot DC. Formă echivalentă, foarte utilă la calcule: h=b⋅cah = \dfrac{b\cdot c}{a} (înălțimea = produsul catetelor împărțit la ipotenuză, obținută egalând cele două exprimări ale ariei).

Teorema catetei. Fiecare catetă este media geometrică între ipotenuză și proiecția catetei pe ipotenuză: AB2=BC⋅BD,AC2=BC⋅DC.AB^2 = BC\cdot BD, \qquad AC^2 = BC\cdot DC.

Teorema lui Pitagora. Pătratul ipotenuzei este suma pătratelor catetelor: BC2=AB2+AC2.BC^2 = AB^2 + AC^2. (Se obține și adunând cele două forme ale teoremei catetei.) Din ea se deduce orice latură când se cunosc celelalte două: c=a2−b2c = \sqrt{a^2 - b^2} etc.

Reciproca teoremei lui Pitagora. Dacă într-un triunghi pătratul unei laturi este egal cu suma pătratelor celorlalte două (a2=b2+c2a^2 = b^2 + c^2), atunci triunghiul este dreptunghic, cu unghiul drept opus laturii aa. Se folosește pentru a demonstra perpendicularitatea. Triplete pitagorice frecvente: (3,4,5)(3,4,5), (6,8,10)(6,8,10), (5,12,13)(5,12,13), (8,15,17)(8,15,17), (7,24,25)(7,24,25) — și multiplii lor.

Strategia de rezolvare. Într-o problemă cu triunghi dreptunghic și înălțime pe ipotenuză, avem cinci segmente (bb, cc, hh, BDBD, DCDC) și ipotenuza aa; cunoscând oricare două dintre ele, celelalte se determină în lanț cu cele trei teoreme. Alegerea teoremei potrivite: dacă apare înălțimea și proiecțiile — teorema înălțimii; catetă și proiecția sa — teorema catetei; două laturi — Pitagora. Aceste combinații („relații metrice combos") sunt materia clasică a subpunctelor b) de nota 10.

Formule

Exemple rezolvate

Greșeli frecvente

Ai terminat lecția

„Relații metrice în triunghiul dreptunghic: proiecții ortogonale; teorema înălțimii; teorema catetei; teorema lui Pitagora + reciproca” · Matematică | La Liceu