TEOREMA ÎNĂLȚIMII - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VII-a)

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

Teorema înălțimii spune că, într-un triunghi dreptunghic, înălțimea dusă din unghiul drept pe ipotenuză, la pătrat, este egală cu produsul celor două proiecții ale catetelor pe ipotenuză. Mai jos găsești figura, formula și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Teorema înălțimii: enunț, figură și formulă

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, duci înălțimea din C pe ipotenuza AB. Piciorul înălțimii este punctul D, iar ipotenuza se împarte în două segmente: AD, proiecția catetei AC pe ipotenuză, și DB, proiecția catetei BC. Fiecare proiecție are un capăt comun cu cateta ei: A pentru AC, B pentru BC.

Triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD pe ipotenuza AB și proiecțiile AD și DBDABC
Înălțimea CD împarte ipotenuza AB în proiecțiile AD și DB.

Teorema înălțimii. Înălțimea dusă din unghiul drept pe ipotenuză este medie geometrică între cele două proiecții:

CD2=AD⋅DB

Teorema se demonstrează cu asemănarea triunghiurilor: △ADC∼△CDB, pentru că ambele au un unghi drept (în D) și un al doilea unghi congruent (∠DAC≡∠DCB, ambele complementare cu ∠DCA). Din asemănare rezultă ADCD= CDDB, adică exact CD2=AD⋅DB.

Teorema înălțimii se folosește des împreună cu teorema catetei, care leagă fiecare catetă de ipotenuză și de proiecția ei: AC2=AB⋅AD și BC2=AB⋅DB.

Merită să înțelegi de ce apar exact aceste trei triunghiuri asemenea. Înălțimea CD împarte triunghiul mare ABC în două triunghiuri mai mici, ADC și CDB, fiecare având câte un unghi drept (în D) și câte un unghi moștenit din triunghiul mare. Toate trei triunghiurile, cel mare și cele două mici, au aceleași unghiuri, doar așezate altfel, ceea ce înseamnă că sunt asemenea două câte două. Din perechea ADC și CDB rezultă exact formula de mai sus, pentru că latura comună a celor două triunghiuri mici este chiar înălțimea CD.

Un reper bun, ca să nu te încurci la o figură complicată: proiecția unei catete pare mereu segmentul de pe ipotenuză situat sub acea catetă, dacă privești triunghiul cu ipotenuza jos, orizontală. Cateta mai lungă are proiecția mai lungă, iar cateta mai scurtă are proiecția mai scurtă, exact în aceeași ordine.

Exerciții rezolvate : teorema înălțimii

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Din cele două proiecții, înălțimeaușor

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, înălțimea CD este dusă pe ipotenuza AB. Știind că AD=3 cm și DB=12 cm, calculează lungimea înălțimii CD.

Exercițiul 1: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD, AD = 3 cm și DB = 12 cmDABC3 cm12 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aplici direct teorema înălțimii: CD2=AD⋅DB.
  2. CD2= 3⋅12= 36.
  3. CD=36=6 cm.

Răspuns: CD=6 cm

EXERCIȚIUL 2Alte două proiecțiiușor

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, cu înălțimea CD pe ipotenuza AB, AD=5 cm și DB=20 cm. Calculează CD.

Exercițiul 2: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD, AD = 5 cm și DB = 20 cmDABC5 cm20 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. CD2= AD⋅DB= 5⋅20= 100.
  2. CD=100=10 cm.

Răspuns: CD=10 cm

EXERCIȚIUL 3Drumul invers: o proiecție necunoscutăușor

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, înălțimea CD=6 cm, iar AD=4 cm. Calculează DB.

Exercițiul 3: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD = 6 cm și AD = 4 cmDABC4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Din teorema înălțimii: CD2=AD⋅DB, deci 36=4⋅DB.
  2. DB=36:4=9 cm.

Răspuns: DB=9 cm

EXERCIȚIUL 4Aceeași idee, cealaltă proiecție necunoscutămediu

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, înălțimea CD=12 cm, iar DB=16 cm. Calculează AD.

Exercițiul 4: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD = 12 cm și DB = 16 cmDABC16 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Din teorema înălțimii: 144=AD⋅16.
  2. AD=144:16=9 cm.

Răspuns: AD=9 cm

EXERCIȚIUL 5Când știi ipotenuza, nu ambele proiecțiimediu

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, ipotenuza AB=20 cm, iar AD=4 cm. Calculează DB și înălțimea CD.

Exercițiul 5: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD, ipotenuza AB = 20 cm și AD = 4 cmDABC20 cm4 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Cele două proiecții acoperă toată ipotenuza: AD+DB=AB.
  2. DB= AB−AD= 20−4= 16 cm.
  3. Aplici teorema înălțimii: CD2= AD⋅DB= 4⋅16= 64.
  4. CD=64=8 cm.

Răspuns: DB=16 cm și CD=8 cm

EXERCIȚIUL 6Aria triunghiului, din ipotenuză și înălțimemediu

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, ipotenuza AB=18 cm, iar înălțimea CD=5 cm. Calculează aria triunghiului ABC.

Exercițiul 6: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD = 5 cm și ipotenuza AB = 18 cmDABC18 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria unui triunghi este jumătate din produsul unei laturi cu înălțimea corespunzătoare ei.
  2. Aici iei ca bază chiar ipotenuza AB, iar CD este exact înălțimea dusă pe ea.
  3. 𝒜ABC= AB⋅CD2= 18⋅52.
  4. 𝒜ABC= 45 cm².

Răspuns: 𝒜ABC= 45 cm²

EXERCIȚIUL 7Din înălțime și ipotenuză, ambele proiecțiigreu

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, înălțimea CD=6 cm, iar ipotenuza AB=13 cm. Calculează AD și DB.

Exercițiul 7: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD = 6 cm și ipotenuza AB = 13 cmDABC13 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Știi suma celor două proiecții: AD+DB=13.
  2. Din teorema înălțimii știi și produsul lor: AD⋅DB= CD2= 36.
  3. Cauți două numere cu suma 13 și produsul 36: testezi perechi de divizori ai lui 36 care se adună la 13.
  4. Perechea 9 și 4 are suma 13 și produsul 36.
  5. Cum AD>DB în figură, AD=9 cm și DB=4 cm.

Răspuns: AD=9 cm și DB=4 cm

EXERCIȚIUL 8Tip Evaluare Națională: de la proiecții la perimetrugreu

În triunghiul ABC, dreptunghic în C, înălțimea CD este dusă pe ipotenuza AB, cu AD=9 cm și DB=16 cm. a) Calculează CD. b) Calculează catetele AC și BC, folosind teorema catetei. c) Calculează perimetrul triunghiului ABC.

Exercițiul 8: triunghiul ABC dreptunghic în C, cu înălțimea CD, AD = 9 cm și DB = 16 cmDABC9 cm16 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Din teorema înălțimii: CD2= AD⋅DB= 9⋅16= 144, deci CD=12 cm.
  2. b) Ipotenuza este AB= AD+DB= 9+16= 25 cm.
  3. b) Din teorema catetei: AC2= AB⋅AD= 25⋅9= 225, deci AC=15 cm.
  4. b) La fel, BC2= AB⋅DB= 25⋅16= 400, deci BC=20 cm.
  5. c) Perimetrul este P= AB+AC+BC= 25+15+20= 60 cm.

Răspuns: a) CD=12 cm; b) AC=15 cm, BC=20 cm; c) P=60 cm

Cum recunoști un exercițiu pe teorema înălțimii

  • Ai un triunghi dreptunghic cu înălțimea dusă din unghiul drept pe ipotenuză și în enunț apar CD, AD și DB (sau alte litere cu același rol).
  • Dacă se cere direct înălțimea sau una dintre cele două proiecții, ai nevoie doar de teorema înălțimii: CD2=AD⋅DB.
  • Dacă se cere o catetă (nu înălțimea), acela e semnul că trebuie teorema catetei, nu teorema înălțimii.

Greșeli frecvente la teorema înălțimii

  • Confunzi înălțimea cu o catetă. Teorema înălțimii leagă înălțimea CD de cele două proiecții AD și DB. Catetele AC și BC apar în teorema catetei, o relație diferită.
  • Uiți radicalul la final. Formula dă CD2, nu CD. După ce calculezi produsul AD⋅DB, mai ai un pas: extragi radical.
  • Presupui că AD și DB sunt egale. Cele două proiecții sunt egale doar dacă triunghiul e isoscel. În general D nu este mijlocul lui AB, ci piciorul înălțimii.

Exersează : teorema înălțimii

Din același capitol

Întrebări frecvente despre teorema înălțimii

Ce spune teorema înălțimii?

Într-un triunghi dreptunghic, înălțimea dusă din unghiul drept pe ipotenuză, la pătrat, este egală cu produsul celor două proiecții ale catetelor pe ipotenuză: CD2=AD⋅DB.

Cu ce diferă de teorema catetei?

Teorema înălțimii leagă înălțimea de cele două proiecții. Teorema catetei leagă o catetă de ipotenuză și de proiecția ei pe ipotenuză: AC2=AB⋅AD.

Cum aflu proiecțiile dacă știu doar ipotenuza și înălțimea?

Notezi AD+DB=AB și AD⋅DB=CD2, apoi cauți două numere cu suma și produsul date, ca la exercițiul cu CD=6 cm și AB=13 cm.

Vezi și lecția video: explicația completă, pas cu pas, în 1. Proiecții ortogonale pe o dreaptă. Teorema înălțimii..

Exersează cu fișa de lucru: Proiecții ortogonale pe o dreaptă — 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 , înălțimea  AD  este dusă pe ipotenuza  BC . Ce reprezintă punctul  D  față de punctul  A  și dreapta  BC ?

  2. 2. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A  și ipotenuza  BC=a , înălțimea  AD=h  împarte ipotenuza în segmentele  BD=m  și  DC=n . Care este relația exprimată de Teorema înălțimii?

  3. 3. În triunghiul dreptunghic, înălțimea dusă pe ipotenuză are lungimea  h=6  cm, iar una dintre proiecțiile catetelor pe ipotenuză este  m=4  cm. Cât este cealaltă proiecție  n ?

  4. 4. Proiecția ortogonală a unui segment  AB  pe o dreaptă  d  se obține prin:

  5. 5. În triunghiul dreptunghic  ABC  cu unghiul drept în  A , înălțimea pe ipotenuză creează proiecțiile  m=3  cm și  n=12  cm. Cât măsoară înălțimea  h ?

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