DREPTE PERPENDICULARE: proprietăți și distanța la o dreaptă - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VI-a)

Echipa Școala Virtuală · materie predată pe video de prof. Alexandra Pavel · actualizat

Două drepte sunt perpendiculare dacă se intersectează formând un unghi de 90∘, iar distanța de la un punct la o dreaptă este chiar lungimea perpendicularei duse din acel punct pe dreaptă. Mai jos găsești proprietățile, cu figură, și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Drepte perpendiculare și distanța de la un punct la o dreaptă

Două drepte sunt perpendiculare dacă se intersectează formând un unghi de 90∘. Notezi perpendicularitatea cu simbolul ⟂: dacă d1 e perpendiculară pe d2, scrii d1⟂d2. Când două drepte sunt perpendiculare, ele formează de fapt patru unghiuri la intersecție, toate egale cu 90∘: unghiul dat și cel opus lui la vârf sunt evident egale, iar fiecare dintre celelalte două este suplementar cu 90∘, deci tot 90∘.

Dreptele d1 și d2, perpendiculare în O, și punctul P cu distanța PA până la dreapta d, mai scurtă decât oblica PQOPAQd₁d₂d
Dreptele d1 și d2 sunt perpendiculare în O; distanța de la P la dreapta d este PA, mai scurtă decât oblica PQ.

O proprietate esențială: printr-un punct dat trece o singură dreaptă perpendiculară pe o dreaptă dată. Nu contează dacă punctul este chiar pe dreaptă sau în afara ei: perpendiculara aceea este unică.

Folosind unicitatea perpendicularei, definești distanța de la un punct la o dreaptă: dacă P este un punct și d o dreaptă care nu trece prin P, tragi din P perpendiculara pe d; piciorul ei, A, este punctul de pe d cel mai apropiat de P. Distanța de la P la d este chiar lungimea segmentului PA.

dist(P,d)= PA,  unde PA⟂d

Orice alt segment de la P la un punct de pe d, diferit de A, este mai lung decât PA: perpendiculara este mereu drumul cel mai scurt de la un punct la o dreaptă.

Tot din unicitatea perpendicularei pleacă definiția mediatoarei unui segment: mediatoarea segmentului AB este dreapta perpendiculară pe AB, dusă prin mijlocul lui. Orice punct de pe ea este la aceeași distanță de A și de B. Construcția cu compasul, reciproca și mai multe exerciții găsești în articolul dedicat, mediatoarea unui segment.

Exerciții rezolvate : dreptele perpendiculare

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Cele patru unghiuri drepteușor

Dreptele d1 și d2 din figură se intersectează în O, formând un unghi de 90∘. Câte unghiuri drepte apar în total la intersecție și cum notezi relația dintre d1 și d2?

Dreptele d1 și d2, care se intersectează în O formând un unghi de 90 de gradeOABd₁d₂
Rezolvare pas cu pas
  1. Unghiul opus la vârf celui dat este întotdeauna egal cu el, deci și el este 90∘.
  2. Fiecare dintre celelalte două unghiuri este suplementar cu un unghi de 90∘: 180∘−90∘= 90∘.
  3. Toate patru unghiurile sunt drepte, deci d1 și d2 sunt perpendiculare: d1⟂d2.

Răspuns: 4 unghiuri drepte; d1⟂d2

EXERCIȚIUL 2Care segment este distanțaușor

Punctul P are piciorul perpendicularei pe dreapta d în punctul A, cu PA=6 cm. Un alt punct B, de pe d, este la PB=9 cm de P. Care dintre cele două segmente reprezintă distanța de la P la d? Explică.

Punctul P, cu piciorul perpendicularei A pe dreapta d și un alt punct B pe dPABd
Rezolvare pas cu pas
  1. Distanța de la un punct la o dreaptă se definește ca lungimea PERPENDICULAREI din acel punct pe dreaptă, nu a oricărui segment către dreaptă.
  2. PA este perpendiculara (piciorul A este piciorul perpendicularei), deci PA este distanța căutată.
  3. PB este o oblică, adică un segment către d care nu e perpendicular pe d; orice oblică este mai lungă decât perpendiculara, ceea ce se și confirmă: 9>6.

Răspuns: distanța de la P la d este PA=6 cm, nu PB

EXERCIȚIUL 3Unicitatea perpendiculareiușor

Fie o dreaptă d și un punct O pe ea. Câte drepte perpendiculare pe d pot fi duse prin O?

Rezolvare pas cu pas
  1. Aceasta este chiar proprietatea de unicitate a perpendicularei: printr-un punct dat trece o singură dreaptă perpendiculară pe o dreaptă dată, indiferent dacă punctul e pe dreaptă sau nu.
  2. Dacă ar exista două perpendiculare diferite pe d prin O, amândouă ar forma unghi de 90∘ cu d în același punct, ceea ce ar însemna că, de fapt, coincid.

Răspuns: exact o singură dreaptă perpendiculară

EXERCIȚIUL 4Unghiul necunoscutmediu

Dreptele d1 și d2 se intersectează în O și d1⟂d2. Dreapta d3 trece tot prin O și formează cu d1 un unghi de 52∘, ca în figură. Calculează unghiul dintre d3 și d2.

Dreptele d1 și d2, perpendiculare în O, și dreapta d3 care formează 52 de grade cu d152°OABCd₁d₂d₃
Rezolvare pas cu pas
  1. d1⟂d2, deci unghiul dintre ele este 90∘.
  2. Dreapta d3 împarte acest unghi de 90∘ în două părți: cea dintre d3 și d1 (52∘) și cea dintre d3 și d2 (necunoscută).
  3. Unghiul dintre d3 și d2 este 90∘−52∘= 38∘.

Răspuns: 38∘

EXERCIȚIUL 5Perpendiculara și oblicamediu

Distanța de la punctul P la dreapta d este PA=8 cm, unde A este piciorul perpendicularei. Un punct Q, aflat pe d, este la PQ=17 cm de P. Explică de ce este posibil ca PQ să fie mai mare decât PA, fără nicio contradicție.

Punctul P, cu distanța PA = 8 cm până la dreapta d și punctul Q pe d, cu PQ = 17 cmPAQd
Rezolvare pas cu pas
  1. PA este perpendiculara din P pe d, deci este chiar distanța de la P la d, prin definiție cel mai scurt drum posibil.
  2. PQ este o oblică (Q≠A), deci nu poate fi mai scurtă decât perpendiculara PA; e firesc ca 17>8.
  3. Nu există nicio contradicție: perpendiculara este mereu segmentul cel mai scurt de la P la dreapta d, iar orice altă oblică e mai lungă.

Răspuns: nu e o contradicție: PA e perpendiculara (cea mai scurtă), PQ e o oblică, deci firesc PQ>PA

EXERCIȚIUL 6Proprietatea mediatoareimediu

Punctul P se află pe mediatoarea segmentului AB, unde AB=10 cm. Știind că PA=11 cm, calculează PB.

Punctul P de pe mediatoarea segmentului AB, cu PA = 11 cmABMPd
Rezolvare pas cu pas
  1. Mediatoarea segmentului AB este dreapta perpendiculară pe AB, dusă prin mijlocul lui, iar orice punct de pe ea este egal depărtat de A și de B.
  2. Fiindcă P este pe mediatoare, PA=PB.
  3. Cum PA=11 cm, rezultă direct PB=11 cm; lungimea AB nu intervine în acest calcul.

Răspuns: PB=11 cm

EXERCIȚIUL 7De ce coincid d2 și d3greu

Dreptele d1 și d2 se intersectează în punctul O, cu d1⟂d2. Dreapta d3 trece tot prin O și este, de asemenea, perpendiculară pe d1. Ce poți spune despre d2 și d3? Justifică folosind unicitatea perpendicularei.

Rezolvare pas cu pas
  1. Atât d2, cât și d3 trec prin O și sunt perpendiculare pe d1.
  2. Dar printr-un punct dat (aici, O) trece o SINGURĂ dreaptă perpendiculară pe o dreaptă dată (aici, d1).
  3. Dacă d2 și d3 ar fi drepte diferite, am avea două perpendiculare distincte pe d1 prin același punct, ceea ce contrazice unicitatea.
  4. Prin urmare, d2 și d3 nu sunt drepte diferite: coincid, sunt aceeași dreaptă.

Răspuns: d2 și d3 coincid (sunt aceeași dreaptă), din unicitatea perpendicularei

EXERCIȚIUL 8Perpendiculara e mereu drumul cel mai scurtgreu

Distanța de la punctul M la dreapta d este MA=12 cm, unde A este piciorul perpendicularei. Arată că, pentru orice alt punct N de pe d, diferit de A, segmentul MN este mai lung decât 12 cm.

Punctul M, cu distanța MA = 12 cm până la dreapta d, și un punct oarecare N de pe d, diferit de AMANd
Rezolvare pas cu pas
  1. Dacă N≠A, atunci M, A și N formează un triunghi, pentru că N nu se află pe dreapta MA (care e perpendiculară pe d, iar N e pe d, deci N nu poate fi și pe MA, în afară de cazul N=A).
  2. În acest triunghi, unghiul din A este drept (90∘), deci este cel mai mare unghi al triunghiului: orice alt unghi al unui triunghi cu un unghi de 90∘ este obligatoriu ascuțit, deci mai mic.
  3. Într-un triunghi, laturii cu unghiul cel mai mare îi corespunde latura cea mai lungă. Aici, unghiul cel mai mare este cel din A, iar latura opusă lui este chiar MN.
  4. Deci MN este mai lungă decât MA, adică MN>12 cm, pentru orice N≠A de pe d.

Răspuns: MN>12 cm pentru orice N≠A, pentru că MN e latura opusă unghiului drept din triunghiul MAN

Cum recunoști un exercițiu pe drepte perpendiculare

  • Ți se dă un unghi format de două drepte la intersecție și trebuie să decizi dacă sunt perpendiculare sau doar concurente.
  • Apare sintagma „distanța de la un punct la o dreaptă” și trebuie să identifici sau să calculezi lungimea perpendicularei, nu a unei oblice.
  • Ți se cere să compari o perpendiculară cu o oblică, sau să folosești unicitatea perpendicularei într-un raționament.

Greșeli frecvente la dreptele perpendiculare

  • Crezi că orice segment de la un punct la o dreaptă este „distanța” până la ea. Doar perpendiculara reprezintă distanța de la punct la dreaptă. Orice alt segment (oblica) este mai lung.
  • Confunzi „concurente” cu „perpendiculare”. Perpendicularitatea este un caz special de concurență, în care unghiul format este exact 90∘. Nu orice drepte concurente sunt și perpendiculare.
  • Crezi că pot exista două perpendiculare diferite pe aceeași dreaptă, duse prin același punct. Unicitatea perpendicularei spune exact contrariul: printr-un punct dat trece o singură perpendiculară pe o dreaptă dată.

Exersează : dreptele perpendiculare

Din același capitol

Întrebări frecvente despre dreptele perpendiculare

Distanța de la un punct la o dreaptă poate fi zero?

Da, dacă punctul se află chiar pe dreaptă. În acel caz, piciorul perpendicularei este punctul însuși, iar distanța este 0.

Ce diferență este între o perpendiculară și o mediatoare?

Mediatoarea este tot o perpendiculară, dar cu o condiție în plus: trece prin mijlocul unui segment dat. O perpendiculară „obișnuită” pe o dreaptă poate trece prin orice punct, nu neapărat printr-un mijloc.

De ce e unică perpendiculara printr-un punct?

Pentru că un unghi de 90∘ format într-un punct, față de o direcție dată, determină o singură direcție posibilă pentru cealaltă dreaptă. Două drepte diferite, amândouă perpendiculare pe aceeași dreaptă prin același punct, ar trebui să coincidă.

Exersează cu fișa de lucru: Perpendicularitate — fișă de lucru — temă printabilă, cu rezolvări separate.

Vrei să stăpânești toată materia, nu doar acest subiect?

Lecții video cu profesori, teste și fișe de lucru pentru tot gimnaziul - într-un singur abonament.

Abonează-te - 5 lei prima lună →

Vrei mai mult? Vezi toate resursele de matematică pentru clasele 5-8 →

Verifică-te: 5 întrebări

Alege un răspuns și vezi imediat dacă e corect. Nu se salvează nimic, îl poți relua oricând.

  1. 1. Două drepte sunt perpendiculare dacă unghiul format între ele este:

  2. 2. Dacă dreapta  d1⟂d2 , ce putem spune despre unghiurile formate la intersecția lor?

  3. 3. Distanța de la un punct  P  la o dreaptă  d  este:

  4. 4. Mediatoarea unui segment  [AB]  este:

  5. 5. Un punct  M  se află pe mediatoarea segmentului  [AB] . Ce proprietate are punctul  M ?

Despre acest articol

Redactat de
Echipa editorială Școala Virtuală. Răspundem de conținutul lui și îl corectăm când găsim o greșeală.
Pe ce se bazează
Programa școlară în vigoare pentru gimnaziu, la matematică - aceleași noțiuni, în aceeași ordine în care se predau la clasă.
Cine predă tema
Alexandra Pavel, profesor de matematică cu 15 ani la catedră, predă lecțiile video de matematică pentru clasele V-VIII.
Publicat
, actualizat