METODA TRIUNGHIURILOR CONGRUENTE pas cu pas - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VI-a)

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

Ca să demonstrezi că două segmente sau două unghiuri sunt congruente, le așezi în două triunghiuri, arăți că triunghiurile sunt congruente și apoi citești concluzia din corespondența vârfurilor. Aceasta este metoda triunghiurilor congruente, iar cu ea ajungi și la drepte paralele, perpendiculare sau la mijlocul unui segment. Mai jos găsești metoda în cinci pași și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Metoda triunghiurilor congruente în cinci pași

Într-o problemă de demonstrație, congruența triunghiurilor nu este de obicei ce ți se cere, ci drumul până acolo. În figură, segmentele AB și CD au același mijloc O. Vrei să arăți că AC=BD: cele două segmente sunt laturi în triunghiurile OAC și OBD, deci pe acestea le compari.

Segmentele AB și CD care se intersectează în mijlocul lor comun O, cu triunghiurile OAC și OBDOABCD
Segmentele AB și CD au același mijloc O: din △OAC≡△OBD (L.U.L.) rezultă AC=BD și AC∥BD.

△OAC≡△OBD⇒ AC= BD

  1. Citește concluzia. Ce trebuie să arăți: două segmente egale, două unghiuri egale, un unghi drept, două drepte paralele, un mijloc?
  2. Alege triunghiurile. Caută două triunghiuri în care elementele din concluzie ocupă același loc. Dacă nu există, unește două puncte și construiește-le.
  3. Găsește trei perechi de elemente congruente, fiecare cu justificare. Sursele obișnuite: ipoteza, latura comună, unghiul comun, unghiurile opuse la vârf, unghiurile alterne interne formate de două paralele, mijlocul unui segment, bisectoarea unui unghi, razele aceluiași cerc, sume sau diferențe de segmente congruente.
  4. Numește criteriul. L.U.L. (unghiul cuprins între cele două laturi), U.L.U. (latura cuprinsă între cele două unghiuri) sau L.L.L.
  5. Trage concluzia. Din congruență rezultă toate celelalte elemente, în ordinea vârfurilor. De exemplu, din △OAC≡△OBD rezultă AC=BD și ∠OAC≡∠OBD.

Cum ajungi la alte concluzii decât egalități. Două unghiuri congruente care sunt și suplementare (adiacente, cu laturile necomune în prelungire) au câte 90∘: obții o perpendiculară. Două unghiuri alterne interne congruente arată că dreptele sunt paralele: în figură, ∠OAC≡∠OBD, deci AC∥BD. Un punct al unui segment care îl împarte în două segmente congruente este mijlocul lui. O semidreaptă care împarte un unghi în două unghiuri congruente este bisectoarea lui.

Exerciții rezolvate : metoda triunghiurilor congruente

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Segmente egale obținute prin adunareușor

Punctele A, B, C, D se află pe o dreaptă, în această ordine, cu AB=CD. De aceeași parte a dreptei se iau punctele E și F, astfel încât AE=DF și ∠EAD≡∠FDA. Demonstrează că EC=FB și că ∠ACE≡∠DBF.

Exercițiul 1: punctele A, B, C, D pe o dreaptă, cu AB = CD, și punctele E și F de aceeași parte a dreptei, cu AE = DF și unghiurile EAD și FDA congruenteABCDEF
Pe figură sunt marcate doar datele: AB=CD, AE=DF și unghiurile de la A și D congruente. Egalitatea EC=FB se demonstrează.
Rezolvare pas cu pas
  1. Concluzia cere EC=FB. Segmentul EC este latură în triunghiul EAC, iar FB în triunghiul FDB: pe acestea le compari.
  2. Punctele B și C sunt între A și D, deci AC=AB+BC și DB=DC+CB. Cum AB=DC, adunând la ambele același segment BC, obții AC=DB.
  3. AE=DF (ipoteză).
  4. Unghiul EAC este chiar unghiul EAD, pentru că C este pe semidreapta AD; la fel, unghiul FDB este unghiul FDA. Deci ∠EAC≡∠FDB, iar fiecare este cuprins între laturile egale.
  5. Prin L.U.L., △EAC≡△FDB, cu E→F, A→D, C→B. Rezultă EC=FB și ∠ACE≡∠DBF.

Răspuns: △EAC≡△FDB (L.U.L.), deci EC=FB și ∠ACE≡∠DBF

EXERCIȚIUL 2Unghiul comun al două triunghiuriușor

Pe latura Ox a unghiului xOy se iau punctele A și B, iar pe latura Oy punctele C și D, astfel încât OA=OC=3 cm și OB=OD=7 cm. Demonstrează că AD=CB și că ∠ODA≡∠OBC.

Exercițiul 2: unghiul xOy, punctele A și B pe latura Ox, punctele C și D pe latura Oy, cu OA = OC și OB = OD, și segmentele AD și CBOABCDxy
Segmentele AD și CB par egale pe desen, dar egalitatea lor se demonstrează.
Rezolvare pas cu pas
  1. Segmentul AD este latură în triunghiul OAD, iar CB este latură în triunghiul OCB. Pe acestea le compari.
  2. OA=OC și OD=OB (ipoteză).
  3. Unghiul AOD și unghiul COB sunt același unghi, xOy: unghiul comun. El este cuprins între laturile egale.
  4. Prin L.U.L., △OAD≡△OCB, cu corespondența O→O, A→C, D→B.
  5. Rezultă AD=CB și ∠ODA≡∠OBC.

Răspuns: △OAD≡△OCB (L.U.L.), deci AD=CB și ∠ODA≡∠OBC

EXERCIȚIUL 3Un unghi aflat din congruențăușor

Triunghiurile ABC și DBC se află de o parte și de alta a laturii comune BC, cu AB=DB și AC=DC. Știind că m(∠BAC)= 70∘ și m(∠ABC)= 60∘, calculează m(∠BDC) și m(∠BCD).

Exercițiul 3: triunghiurile ABC și DBC, de o parte și de alta a laturii comune BC, cu AB = DB, AC = DC și unghiul BAC de 70 de grade70°BCAD
Rezolvare pas cu pas
  1. Compari triunghiurile ABC și DBC: AB=DB și AC=DC (ipoteză), iar BC este latură comună.
  2. Prin L.L.L., △ABC≡△DBC, cu corespondența A→D, B→B, C→C.
  3. Unghiul BDC corespunde unghiului BAC: m(∠BDC)= 70∘.
  4. În triunghiul ABC: m(∠ACB)= 180∘−70∘−60∘= 50∘. Unghiul BCD corespunde lui ACB, deci m(∠BCD)= 50∘.

Răspuns: m(∠BDC)= 70∘, m(∠BCD)= 50∘

EXERCIȚIUL 4Laturi opuse egale, laturi opuse paralelemediu

În patrulaterul convex ABCD, AB=CD și AD=BC. Demonstrează că ∠ABC≡∠CDA și că AB∥CD.

Exercițiul 4: patrulaterul ABCD cu AB = CD și AD = BC, și diagonala ACABDC
Paralelismul laturilor nu se citește de pe desen; se demonstrează.
Rezolvare pas cu pas
  1. Nu există încă triunghiuri pe figură, așa că le construiești: diagonala AC împarte patrulaterul în △ABC și △CDA.
  2. AB=CD, BC=DA (ipoteză) și AC latură comună. Prin L.L.L., △ABC≡△CDA, cu A→C, B→D, C→A.
  3. Unghiul ABC corespunde unghiului CDA, deci ∠ABC≡∠CDA.
  4. Tot din congruență, ∠BAC≡∠DCA. Aceste unghiuri sunt alterne interne, formate de dreptele AB și CD cu secanta AC.
  5. Unghiurile alterne interne sunt congruente, deci AB∥CD.

Răspuns: △ABC≡△CDA (L.L.L.); ∠ABC≡∠CDA și AB∥CD

EXERCIȚIUL 5Prelungești segmentul cu lungimea luimediu

În triunghiul ABC, M este mijlocul laturii BC. Pe prelungirea segmentului AM, dincolo de M, se ia punctul D astfel încât MD=AM. Demonstrează că CD=AB și că CD∥AB.

Exercițiul 5: triunghiul ABC, M mijlocul laturii BC și punctul D pe prelungirea segmentului AM, cu MD = AMBCAMD
Rezolvare pas cu pas
  1. AB este latură în triunghiul MAB, iar CD în triunghiul MDC.
  2. MB=MC, pentru că M este mijlocul lui BC; MA=MD (ipoteză).
  3. ∠AMB≡∠DMC, fiind unghiuri opuse la vârf. Fiecare este cuprins între laturile egale.
  4. Prin L.U.L., △MAB≡△MDC, cu A→D, B→C. Rezultă CD=AB.
  5. Tot din congruență, ∠MAB≡∠MDC: unghiuri alterne interne pentru dreptele AB, CD și secanta AD. Deci CD∥AB.

Răspuns: △MAB≡△MDC (L.U.L.), deci CD=AB și CD∥AB

EXERCIȚIUL 6Două unghiuri și latura dintre elemediu

Punctele C și D sunt de o parte și de alta a dreptei AB, astfel încât m(∠CAB)= m(∠DAB)= 40∘ și m(∠CBA)= m(∠DBA)= 30∘. Știind că AC=5 cm, calculează AD și m(∠ADB) și arată că BC=BD.

Exercițiul 6: segmentul AB, punctele C și D de o parte și de alta a lui, cu unghiurile CAB și DAB de 40 de grade, unghiurile CBA și DBA de 30 de grade și AC = 5 cm40°40°30°30°ABCD5 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Compari triunghiurile ABC și ABD. Latura AB este comună.
  2. Unghiurile alăturate laturii AB sunt congruente: ∠CAB≡∠DAB și ∠CBA≡∠DBA.
  3. Latura AB este cuprinsă între cele două unghiuri, deci prin U.L.U., △ABC≡△ABD, cu C→D.
  4. Rezultă AD=AC=5 cm și BD=BC.
  5. Unghiul ADB corespunde unghiului ACB: m(∠ADB)= 180∘−40∘−30∘= 110∘.

Răspuns: AD=5 cm, m(∠ADB)= 110∘, BC=BD

EXERCIȚIUL 7Linia centrelor și coarda comunăgreu

Două cercuri, cu centrele O și P, se intersectează în punctele A și B. Segmentul OP intersectează segmentul AB în punctul M. Demonstrează că OP⟂AB și că M este mijlocul lui AB.

Exercițiul 7: cercurile cu centrele O și P, care se intersectează în punctele A și B, dreapta OP și coarda comună AB, cu punctul M de intersecțieOPABM
Unghiul drept dintre OP și AB nu este marcat pe figură, pentru că el trebuie demonstrat.
Rezolvare pas cu pas
  1. Pasul 1. În triunghiurile OAP și OBP: OA=OB (raze ale primului cerc), PA=PB (raze ale celui de-al doilea cerc), OP latură comună.
  2. Prin L.L.L., △OAP≡△OBP, deci ∠AOP≡∠BOP, adică ∠AOM≡∠BOM.
  3. Pasul 2. În triunghiurile OAM și OBM: OA=OB, ∠AOM≡∠BOM (pasul 1) și OM latură comună. Prin L.U.L., △OAM≡△OBM.
  4. Rezultă AM=BM, deci M este mijlocul lui AB, și ∠OMA≡∠OMB.
  5. Unghiurile OMA și OMB sunt adiacente suplementare (A, M, B coliniare) și congruente, deci fiecare are 180∘:2= 90∘. Așadar OP⟂AB.

Răspuns: OP⟂AB și AM=MB (două congruențe: L.L.L., apoi L.U.L.)

EXERCIȚIUL 8Unghiuri formate prin adunaregreu

În triunghiul ABC, m(∠BAC)= 50∘. În exteriorul triunghiului se construiesc triunghiurile ABD și ACE, cu m(∠BAD)= m(∠CAE)= 90∘, AD=AB și AE=AC. a) Calculează m(∠DAC) și m(∠BAE). b) Demonstrează că DC=BE.

Exercițiul 8: triunghiul ABC cu unghiul A de 50 de grade și, în exterior, triunghiurile ABD și ACE cu unghiurile drepte în A, AD = AB și AE = AC50°ABCDE
Segmentele DC și BE nu sunt desenate, ca figura să rămână clară: trasează-le tu. Egalitatea lor se demonstrează.
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Unghiul DAC este format din unghiurile DAB și BAC: m(∠DAC)= 90∘+50∘= 140∘.
  2. La fel, unghiul BAE este format din BAC și CAE: m(∠BAE)= 50∘+90∘= 140∘.
  3. b) Segmentul DC este latură în triunghiul DAC, iar BE în triunghiul BAE.
  4. AD=AB și AC=AE (ipoteză), iar ∠DAC≡∠BAE (punctul a), fiecare unghi fiind cuprins între laturile egale.
  5. Prin L.U.L., △DAC≡△BAE, cu D→B, C→E. Rezultă DC=BE.

Răspuns: a) m(∠DAC)= m(∠BAE)= 140∘; b) △DAC≡△BAE (L.U.L.), deci DC=BE

Cum recunoști că o problemă se rezolvă cu metoda triunghiurilor congruente

  • Ți se cere să arăți că două segmente sau două unghiuri sunt egale, fără să ai lungimi sau măsuri de calculat: caută două triunghiuri care le conțin.
  • Ți se cere o perpendiculară, o paralelă, un mijloc sau o bisectoare: gândește-te ce pereche de unghiuri sau de segmente congruente ți-ar da-o, apoi caută triunghiurile.
  • Enunțul are mijloace, bisectoare, raze, paralele sau segmente prelungite cu aceeași lungime: acestea sunt, aproape mereu, sursa perechilor de elemente congruente.

Greșeli frecvente la metoda triunghiurilor congruente

  • Alegi triunghiuri care nu conțin concluzia. Dacă trebuie să arăți AD=CB, triunghiurile alese trebuie să aibă laturile AD și CB. Altfel, chiar dacă demonstrezi o congruență corectă, nu ajungi la ce ți se cere.
  • Scrii corespondența vârfurilor la întâmplare. Ordinea literelor în △OAD≡△OCB spune ce latură corespunde cărei laturi. Dacă o scrii greșit, citești concluzia greșit. Pune pe aceeași poziție vârfurile cu unghiuri congruente.
  • Folosești ce vrei să demonstrezi. Nu poți scrie „EC=FB” ca pas justificat când exact asta ți se cere. Fiecare pereche de elemente congruente are o justificare din ipoteză sau dintr-un rezultat demonstrat înainte.

Exersează : metoda triunghiurilor congruente

Din același capitol

Întrebări frecvente despre metoda triunghiurilor congruente

De unde știu ce triunghiuri să aleg?

Pornește de la concluzie. Segmentele sau unghiurile pe care trebuie să le arăți congruente trebuie să fie elemente care își corespund în cele două triunghiuri. Dacă figura nu are astfel de triunghiuri, trasează un segment ajutător, de exemplu o diagonală.

Ce fac dacă găsesc doar două perechi de elemente congruente?

Caută a treia pereche printre elementele „ascunse”: latura comună, unghiul comun, unghiurile opuse la vârf, unghiurile alterne interne sau o sumă de segmente congruente. Dacă tot nu o găsești, încearcă altă pereche de triunghiuri sau o congruență intermediară.

Cum arăt că două drepte sunt perpendiculare cu această metodă?

Arăți că cele două unghiuri adiacente formate de drepte sunt congruente. Cum ele sunt și suplementare, fiecare are 90∘. Congruența lor o obții dintr-o pereche de triunghiuri congruente.

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. Metoda triunghiurilor congruente se folosește pentru a demonstra că două segmente sau două unghiuri sunt egale. Care este primul pas al acestei metode?

  2. 2. Două triunghiuri sunt congruente prin criteriul L.U.L. dacă îndeplinesc condiția:

  3. 3. În triunghiurile  △ABC  și  △DEF , știm că  AB=DE ,  BC=EF  și  AC=DF . Prin ce criteriu sunt congruente cele două triunghiuri?

  4. 4. Dacă demonstrăm că  △ABC≅△DEF , ce putem concluziona despre elementele celor două triunghiuri?

  5. 5. Într-un exercițiu, vrem să dovedim că  AM=BM , unde  M  este un punct. Am identificat  △AMP  și  △BMP  cu  AP=BP  și  MP  latură comună. Mai avem nevoie de o condiție pentru criteriul L.L.L. Care este aceasta?

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