TEOREMA CATETEI în triunghiul dreptunghic - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VII-a)

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

Într-un triunghi dreptunghic, pătratul unei catete este egal cu produsul dintre ipotenuză și proiecția acelei catete pe ipotenuză: AB2=BC⋅BD. Mai jos găsești teorema cu figură, reciproca, legătura cu teorema înălțimii și cu Pitagora și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Teorema catetei: enunț, formule și reciprocă

Proiecțiile. În triunghiul ABC dreptunghic în A ducem înălțimea AD, cu D pe ipotenuza BC. Segmentul BD este proiecția catetei AB pe ipotenuză, iar DC este proiecția catetei AC. Fiecare proiecție are un capăt comun cu cateta ei: B pentru AB, C pentru AC.

Triunghiul ABC dreptunghic în A, cu înălțimea AD și proiecțiile BD și DC ale catetelor pe ipotenuzăBCAD
BD este proiecția catetei AB, iar DC este proiecția catetei AC pe ipotenuza BC.

Teorema catetei. Fiecare catetă este medie geometrică între ipotenuză și proiecția ei pe ipotenuză:

AB2=BC⋅BD, AC2=BC⋅DC

Teorema se demonstrează cu asemănarea: triunghiurile DBA și ABC sunt asemenea, deci BDAB= ABBC.

Reciproca. Dacă D este un punct pe latura BC a triunghiului ABC, AD⟂BC și AB2=BC⋅BD, atunci triunghiul ABC este dreptunghic în A.

Legături utile. Adunând cele două relații obții teorema lui Pitagora: AB2+AC2= BC⋅(BD+DC)= BC2. Împărțindu-le obții AB2AC2= BDDC. Teorema înălțimii, AD2=BD⋅DC, se folosește des împreună cu teorema catetei.

Exerciții rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Cateta din ipotenuză și proiecțieușor

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, iar AD⟂BC, cu D pe BC. Știind că BC=25 cm și BD=9 cm, calculează lungimea catetei AB.

Exercițiul 1: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu înălțimea AD, BC = 25 cm și BD = 9 cmBCAD
Lungimile sunt în enunț: BC este împărțită de D în două proiecții.
Rezolvare pas cu pas
  1. BD este proiecția catetei AB pe ipotenuză.
  2. Din teorema catetei: AB2= BC⋅BD= 25⋅9= 225.
  3. AB=225=15 cm.

Răspuns: AB=15 cm

EXERCIȚIUL 2Proiecția din catetă și ipotenuzăușor

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu AB=12 cm și BC=20 cm. AD este înălțimea dusă pe ipotenuză. Calculează proiecțiile BD și DC.

Exercițiul 2: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu AB = 12 cm, BC = 20 cm și înălțimea ADBCAD12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Din teorema catetei: AB2=BC⋅BD, adică 144=20⋅BD.
  2. BD= 144:20= 7,2 cm.
  3. DC= BC−BD= 20−7,2= 12,8 cm.

Răspuns: BD=7,2 cm, DC=12,8 cm

EXERCIȚIUL 3Drumul invers: ipotenuzaușor

În triunghiul ABC, dreptunghic în A, AD⟂BC, AC=6 cm și CD=4 cm. Calculează BC, BD și AB.

Exercițiul 3: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu AC = 6 cm, înălțimea AD și CD = 4 cmBCAD6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. CD este proiecția catetei AC: AC2=BC⋅CD, deci 36=BC⋅4 și BC=9 cm.
  2. BD= BC−CD= 9−4= 5 cm.
  3. Din teorema catetei pentru AB: AB2= BC⋅BD= 9⋅5= 45.
  4. AB= 45= 35 cm.

Răspuns: BC=9 cm, BD=5 cm, AB=35 cm

EXERCIȚIUL 4Reciproca teoremei cateteimediu

În triunghiul ABC, punctul D este pe latura BC și AD⟂BC. Știind că AB=10 cm, BD=5 cm și BC=20 cm, arată că triunghiul ABC este dreptunghic și calculează AC.

Exercițiul 4: triunghiul ABC cu AB = 10 cm, D pe BC, AD perpendiculară pe BC, BD = 5 cm și BC = 20 cmBCAD10 cm
Nu am marcat unghiul A: faptul că este drept trebuie demonstrat.
Rezolvare pas cu pas
  1. Calculăm: AB2=100 și BC⋅BD= 20⋅5= 100.
  2. Deci AB2=BC⋅BD, cu D pe BC și AD⟂BC. După reciproca teoremei catetei, triunghiul ABC este dreptunghic în A.
  3. DC=20−5=15 cm, iar din teorema catetei: AC2= BC⋅DC= 20⋅15= 300.
  4. AC= 300= 103 cm.

Răspuns: m(∠BAC)= 90∘, AC=103 cm

EXERCIȚIUL 5Împreună cu teorema înălțimiimediu

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, iar AD este înălțimea, cu AD=6 cm și BD=4 cm. Calculează DC, BC și catetele triunghiului.

Exercițiul 5: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu înălțimea AD de 6 cm și BD = 4 cmBCAD6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Teorema înălțimii: AD2=BD⋅DC, deci 36=4⋅DC și DC=9 cm.
  2. BC= BD+DC= 4+9= 13 cm.
  3. Teorema catetei: AB2= BC⋅BD= 13⋅4= 52, deci AB= 52= 213 cm.
  4. AC2= BC⋅DC= 13⋅9= 117, deci AC= 117= 313 cm.

Răspuns: DC=9 cm, BC=13 cm, AB=213 cm, AC=313 cm

EXERCIȚIUL 6Întâi Pitagora, apoi teorema cateteimediu

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu AB=9 cm și AC=12 cm. AD este înălțimea dusă pe ipotenuză. Calculează BD, DC și AD.

Exercițiul 6: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu catetele AB = 9 cm, AC = 12 cm și înălțimea ADBCAD12 cm9 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Teorema lui Pitagora: BC2= 92+122= 81+144= 225, deci BC=15 cm.
  2. Teorema catetei: BD= AB2BC= 8115= 5,4 cm și DC= AC2BC= 14415= 9,6 cm.
  3. Verificare: 5,4+9,6=15.
  4. Teorema înălțimii: AD2= 5,4⋅9,6= 51,84, deci AD=7,2 cm.

Răspuns: BD=5,4 cm, DC=9,6 cm, AD=7,2 cm

EXERCIȚIUL 7Catete în raport datgreu

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu ABAC= 34 și ipotenuza BC=50 cm. AD este înălțimea. Calculează BD, DC și lungimile catetelor.

Exercițiul 7: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu înălțimea AD, catetele în raportul 3 : 4 și ipotenuza de 50 cmBCAD
Rezolvare pas cu pas
  1. Din teorema catetei: AB2AC2= BC⋅BDBC⋅DC= BDDC.
  2. BDDC= (34)2= 916. Scriem BD=9k și DC=16k, cu 9k+16k=50, deci k=2.
  3. BD=18 cm și DC=32 cm.
  4. AB2= 50⋅18= 900, deci AB=30 cm; AC2= 50⋅32= 1600, deci AC=40 cm.

Răspuns: BD=18 cm, DC=32 cm, AB=30 cm, AC=40 cm

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Națională: dreptunghiul și diagonalagreu

Dreptunghiul ABCD are AB=20 cm și AD=15 cm. Punctul E este piciorul perpendicularei din D pe diagonala AC. a) Arată că AC=25 cm. b) Arată că AE=9 cm. c) Calculează aria triunghiului DEC.

Exercițiul 8: dreptunghiul ABCD cu AB = 20 cm, AD = 15 cm, diagonala AC și perpendiculara DE pe ACABCDE20 cm15 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Triunghiul ADC este dreptunghic în D, cu DC=AB=20 cm. Din Pitagora: AC2= 152+202= 225+400= 625, deci AC=25 cm.
  2. b) În triunghiul ADC, DE este înălțimea pe ipotenuza AC, iar AE este proiecția catetei AD. Teorema catetei: AD2=AC⋅AE, deci 225=25⋅AE și AE=9 cm.
  3. c) EC=25−9=16 cm. Teorema înălțimii: DE2= AE⋅EC= 9⋅16= 144, deci DE=12 cm.
  4. Triunghiul DEC este dreptunghic în E: ADEC= EC⋅DE2= 16⋅122= 96 cm².

Răspuns: a) AC=25 cm; b) AE=9 cm; c) 96 cm²

Cum recunoști un exercițiu pe teorema catetei

  • Ai un triunghi dreptunghic cu înălțimea dusă pe ipotenuză și în enunț apar o catetă, ipotenuza sau o proiecție.
  • Se cere „proiecția catetei pe ipotenuză” sau un segment de pe ipotenuză determinat de piciorul înălțimii.
  • Apare un dreptunghi sau un pătrat cu o perpendiculară dusă dintr-un vârf pe diagonală: diagonala este ipotenuza unui triunghi dreptunghic.

Greșeli frecvente

  • Folosești proiecția greșită. Cateta AB merge cu proiecția BD (ambele au capătul B), nu cu DC. Verifică litera comună.
  • Înmulțești cateta cu proiecția. Teorema folosește pătratul catetei și produsul dintre ipotenuză și proiecție: AB2=BC⋅BD, nu AB=BC⋅BD.
  • Confunzi teorema catetei cu teorema înălțimii. La teorema înălțimii ambele proiecții se înmulțesc între ele: AD2=BD⋅DC. La teorema catetei una dintre ele se înlocuiește cu ipotenuza.

Exersează

Din același capitol

Întrebări frecvente

Ce spune teorema catetei?

Într-un triunghi dreptunghic, pătratul unei catete este egal cu produsul dintre ipotenuză și proiecția acelei catete pe ipotenuză: AB2=BC⋅BD.

Ce este proiecția unei catete pe ipotenuză?

Este segmentul de pe ipotenuză cuprins între capătul catetei aflat pe ipotenuză și piciorul înălțimii duse din vârful unghiului drept.

Care este diferența dintre teorema catetei și teorema lui Pitagora?

Teorema catetei leagă o catetă de ipotenuză și de o proiecție. Pitagora leagă cele trei laturi între ele și se obține adunând cele două relații ale teoremei catetei.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 2. Teorema catetei..

Exersează cu fișa de lucru: Teorema catetei — 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. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A , fie  AD  înălțimea dusă pe ipotenuză  BC . Conform teoremei catetei, care este relația corectă pentru cateta  AB ?

  2. 2. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A  și înălțimea  AD  pe  BC , dacă  BD=4  cm și  BC=9  cm, cât măsoară cateta  AB ?

  3. 3. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A  și înălțimea  AD  pe ipotenuza  BC , conform teoremei catetei, relația pentru cateta  AC  este:

  4. 4. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A ,  AD⟂BC ,  DC=5  cm și  BC=20  cm. Cât măsoară cateta  AC ?

  5. 5. Elevul Andrei scrie că în triunghiul dreptunghic  ABC  (unghi drept în  A ), cu înălțimea  AD  pe  BC , avem  AB2=BD⋅DC . Afirmația lui este:

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