q     PROBLEMI CON LE SIMILITUDINI

 

A)    Problemi in cui la similitudine viene utilizzata semplicemente per fare dei calcoli,

senza equazione (NOTA)

 

 

NOTA   Un’equazione potrà eventualmente intervenire in altre fasi della risoluzione del problema,

 ma quando si sfrutterà la similitudine fra due triangoli per scrivere una proporzione,

 non sarà necessario impiegare un’incognita.

 

1)      ð

E’ dato il rettangolo ABCD, in cui la base AB misura 12a e l’altezza AD misura 5a.

Sia P un punto, sulla diagonale AC, tale che ; tracciata per P la perpendicolare

ad AC che incontri AB in S, si chiede di determinare il perimetro del triangolo APS.

 

2)      In un triangolo isoscele ABC, nel quale il lato obliquo supera di 3 cm la base AB

e la somma dei quadrati dei tre lati vale , si tracci, a partire da A,

una semiretta che formi con la base AB un angolo uguale all’angolo , e che tagli il lato BC in D.

Trovare il perimetro del triangolo ABD.

 

3)      Quanto misura la distanza del baricentro dal lato obliquo in un triangolo isoscele di base 2b e altezza h?

 

4)      In una semicirconferenza di diametro ,

si conducano due corde uguali , e sia E il loro punto di intersezione.

Quant’è la distanza di E dal centro O della semicirconferenza?

 

5)      E’ dato il triangolo EFG, rettangolo in E, i cui cateti EF e GE misurano rispettivamente cm 18 e 24.

Sull’ipotenusa FG si prenda un punto K, che divida l’ipotenusa stessa in parti proporzionali

(vedi NOTA) ai numeri 4 e 11 (KG<KF).

Da K si conduca la perpendicolare ad FG fino ad incontrare in T il cateto EG.

Trovare l’area del quadrilatero EFKT e la misura del segmento FT.

 

 

NOTA - Dire che due segmenti a, b sono proporzionali ai due numeri m, n significa affermare che

               (oppure, indifferentemente,  ).

             Stesso significato ha la frase “due segmenti stanno fra loro come i numeri  ”.

             Ad esempio, se due segmenti a, b sono proporzionali ai numeri 3 e 4, significa che

             ,  il primo di questi segmenti è i  dell’altro.

 

 

6)      E’ dato un triangolo rettangolo ABC (AB ipotenusa, BC cateto maggiore),

tale che  e .

Si prolunghi il cateto AC, dalla parte di C, di un segmento .

Da C si tracci la parallela ad AB fino ad incontrare in E la congiungente BD.

Trovare le misure di CE e di BE.

 

7)      Nel triangolo ABC, inscritto in una semicirconferenza di diametro AB = 20 cm, è  CA =  CB.

Preso su CA il punto D tale che , per D si traccia la corda EF parallela al diametro.

Quanto misura EF?

 

8)      L’ipotenusa BC di un triangolo rettangolo ABC misura cm 3,5; il cateto AB è i  del cateto AC.

Un punto P, sul cateto AB, lo divide in due parti che stanno fra loro come 2:5 (AP<PB).

Tracciata per P la parallela a BC, che interseca AC in D, trovare il perimetro del triangolo APD.

 

9)      In un trapezio rettangolo ABCD le basi AB e DC misurano rispettivamente 21b e 15b,

e l’altezza AD misura 8b. Trovare le misure dei due segmenti in cui la diagonale AC è divisa

dalla parallela a BC condotta dal vertice D.

 

 

SOLUZIONI

1)  15/2 a      2)  33,6 cm     3)       4)  7,5 cm      5)   

6)       7)       8)  2,4 cm     9)  34b/7;  85b/7      

 

 

 

 

 

B)  Problemi in cui la similitudine viene utilizzata per impostare l’equazione risolvente

 

 

 

10)     In un trapezio le basi misurano 15k e 10k, e i lati obliqui 7k e 9k.

  Trovare il perimetro del triangolo che ha per lati

  la base minore e i prolungamenti dei lati obliqui.

 

 

 

11)     Dato un triangolo rettangolo

  i cui cateti misurano rispettivamente 48 cm e 36 cm,

  trovare la misura del lato del quadrato inscritto,

  con due lati sui cateti (e un vertice sull’ipotenusa: vedi figura).

 

 Generalizzazione: dato un triangolo rettangolo i cui cateti

  misurano rispettivamente  e , ecc. ecc.

 

12)     ð  Nel triangolo isoscele ABC, di base BC,

  l’area è di , e il lato obliquo misura 15 cm.

  Dopo aver determinato i lati del triangolo,

  trovare il raggio della circonferenza “ex-inscritta”,

  tangente alla base del triangolo e ai prolungamenti dei lati obliqui.

 

 Generalizzazione: determinare il raggio della circonferenza

  supponendo che le misure di base e lato obliquo

  siano  ed  rispettivamente.

 

13)  ð  Il lato AB di un triangolo è corda di una circonferenza,

       e il vertice C è esterno a tale circonferenza (vedi figura).

       I lati AC e BC intersecano la circonferenza rispettivamente in D e in E.

       Dopo aver dimostrato che i due triangoli ABC e DEC sono simili,

       determina x nell’ipotesi che sia  

        

 

 

 

 

 

C)    Problemi in cui la similitudine viene utilizzata

per esprimere un segmento in funzione di x

 

14)    ð  In un triangolo isoscele, di base AB = 1 e altezza CH = 2,

 inscrivere un rettangolo DEFG, con DE su AB, di diagonale unitaria.

 

15)    In un triangolo ABC, rettangolo in A, il raggio della semicirconferenza tangente all’ipotenusa,

 il cui diametro AD si trova sul cateto AB, è i 4/9 di AB.

 Sapendo inoltre che l’area del triangolo ABC vale , trovare la misura di AB.

 

 

16)    In un triangolo isoscele,

       la base è i 5/3 del lato

       del quadrato inscritto,

 con un lato sulla base,

 e il quadrato costruito sull’altezza

 supera l’area del triangolo di .

       Trovare la misura della base

       del triangolo e quella del lato

       del quadrato inscritto.

 

 

 

             

         n.14                       n.15                             n.16

 

 SOLUZIONI

 10) 42k      11)           12) 18 cm oppure 36 cm           13)  

 

 14) DE = 3/5 ed EF = 4/5 oppure (caso “degenere) DE = 1 ed EF = 0      15) 12a      16) 10a, 6a 

 

 

D)    Problemi vari sulle similitudini

 

17)    E’ dato un triangolo rettangolo in cui i cateti misurano 6a, 8a.

  Trovare la misura del lato del quadrato inscritto,

  con un lato sull’ipotenusa (e due vertici sui cateti: vedi figura)

 

 Generalizzazione:

       supporre che le misure dei cateti siano  rispettivamente.

 

 

 

 

18)    In una circonferenza di raggio r è inscritto un triangolo isoscele,

  la cui base BC è uguale all’altezza AH.

 

  I)   Trovare la misura di BC = AH

 

  II)  Determinare sul segmento AH un punto K in modo che,

        condotta per K la perpendicolare ad AH,

        che tagli AB in D, AC in E, e la circonferenza in F

        (dalla parte di D) e in G (dalla parte di E),

        sia verificata la relazione    ð

 

19)    ð

 I centri O e  di due circonferenze,

 di raggi r e  rispettivamente

 (con  )

 hanno distanza   (  ).

 

 Una tangente comune x

 taglia il prolungamento

 del segmento  nel punto X;

 un’altra tangente comune y

 taglia  internamente, in Y.

 

       Determinare le misure dei segmenti

 

 

20)    ð

       In un triangolo

    isoscele

 di area  

 è inscritto

 un quadrato

 di lato .

 Quanto misura

 la base

 del triangolo?

 

22)

 

Il triangolo ABC

ha i lati di

5, 12 e 13 cm.

CD è la terza

parte di BC,

e CE è la terza

parte di AC.

 

 

 

 

 

21)    Se voglio che l’area

       di un triangolo raddoppi,

       per quale numero devo moltiplicare

       la lunghezza di tutti i lati?

 

a) Dimostra che ABC è rettangolo

b) Dimostra che DE è parallela ad AB

c) Determina la lunghezza di DE

d) Dimostra che i due segmenti AD e BE si tagliano

    reciprocamente in due parti, una tripla dell’altra

e) Trova la misura della distanza FG di F da BC

 

 

 

 SOLUZIONI

 

17)               18)    

19)   

20)  La base del triangolo può misurare 3 cm oppure 6 cm        21)   ð

 

22)    a) ABC è rettangolo (in A) per l’inverso del Teorema di Pitagora, essendo  

 b)  2° Criterio di Similitudine …   c) DE = 5/3      d) Anche i due triangoli ABF, DEF sono simili …  

 e)  (dopo aver tracciato …)