Scheda di allenamento
Allenamento sui criteri di congruenza
Questa scheda riprende il linguaggio degli assiomi e allena il riconoscimento dei criteri LAL, LLL e ALA. Prima di applicare un criterio, scrivi sempre le corrispondenze tra i vertici.
Termini, assiomi e teoremi
es-geo-cong-sheet-001Classifica ciascuna frase come definizione, assioma oppure proposizione:
- Un triangolo ha tre lati.
- Per due punti distinti passa una sola retta.
- Gli angoli alla base di un triangolo isoscele sono congruenti.
Suggerimento 1
Chiediti se la frase stabilisce un significato, viene accettata come punto di partenza oppure deve essere dimostrata.
Soluzione passo-passo
- È una definizione: stabilisce che cosa intendiamo per triangolo.
- È un assioma del sistema geometrico.
- È una proposizione: si dimostra, per esempio, confrontando il triangolo con sé stesso letto nell'ordine inverso e applicando LAL.
Leggere l'ordine dei vertici
es-geo-cong-sheet-002Se \(\triangle ABC \cong \triangle DEF\), completa le corrispondenze: \(A\leftrightarrow\_\_\), \(B\leftrightarrow\_\_\), \(C\leftrightarrow\_\_\), \(AC\leftrightarrow\_\_\) e \(\angle B\leftrightarrow\_\_\).
Suggerimento 1
La posizione delle lettere nella scrittura della congruenza è già l'ordine della corrispondenza.
Soluzione passo-passo
Quindi \(AC\leftrightarrow DF\) e \(\angle B\leftrightarrow\angle E\).
Riconoscere LAL
es-geo-cong-sheet-003Per i triangoli \(ABC\) e \(DEF\) sono dati \(AB \cong DE\), \(BC \cong EF\) e \(\angle ABC \cong \angle DEF\). Indica il criterio e scrivi la conclusione.
Suggerimento 1
L'angolo in \(B\) è formato proprio dai lati \(BA\) e \(BC\); controlla la stessa proprietà nell'altro triangolo.
Soluzione passo-passo
L'angolo \(\angle ABC\) è compreso tra \(AB\) e \(BC\), mentre \(\angle DEF\) è compreso tra \(DE\) e \(EF\). Il criterio è LAL e la corrispondenza è \(A\leftrightarrow D\), \(B\leftrightarrow E\), \(C\leftrightarrow F\). Pertanto
Due lati e angolo non compreso
es-geo-cong-sheet-004Vero o falso? «Se \(AB \cong DE\), \(AC \cong DF\) e \(\angle ABC \cong \angle DEF\), allora i triangoli \(ABC\) e \(DEF\) sono congruenti per LAL». Motiva.
Suggerimento 1
In \(\triangle ABC\), l'angolo compreso tra \(AB\) e \(AC\) è quello con vertice \(A\), non quello con vertice \(B\).
Soluzione passo-passo
Falso. I lati dati sono \(AB\) e \(AC\), ma l'angolo dato è \(\angle ABC\): non è compreso tra quei due lati. I dati hanno forma SSA e non autorizzano a usare LAL; in generale possono determinare due triangoli diversi.
Riconoscere LLL
es-geo-cong-sheet-005Sono dati \(AB \cong PQ\), \(BC \cong QR\) e \(AC \cong PR\). Quale criterio puoi applicare? Scrivi la corrispondenza dei vertici.
Suggerimento 1
Confronta le coppie \(AB\leftrightarrow PQ\) e \(BC\leftrightarrow QR\): i vertici comuni ai due lati sono rispettivamente \(B\) e \(Q\).
Soluzione passo-passo
Sono congruenti tutti e tre i lati, quindi il criterio è LLL. Dalle coppie di lati segue
perciò \(\triangle ABC\cong\triangle PQR\).
Riconoscere ALA
es-geo-cong-sheet-006Per i triangoli \(ABC\) e \(DEF\) sono dati \(\angle ABC\cong\angle DEF\), \(BC\cong EF\) e \(\angle BCA\cong\angle DFE\). Indica il criterio e la corrispondenza.
Suggerimento 1
Il lato \(BC\) è tra gli angoli con vertici \(B\) e \(C\). Cerca il lato corrispondente tra gli angoli con vertici \(E\) e \(F\).
Soluzione passo-passo
Il lato è compreso tra i due angoli dati in entrambi i triangoli. Il criterio è ALA. La corrispondenza è \(B\leftrightarrow E\), \(C\leftrightarrow F\) e \(A\leftrightarrow D\), dunque
Dimostrare la proprietà del triangolo isoscele
es-geo-cong-sheet-007Nel triangolo \(ABC\) vale \(AB\cong AC\). Dimostra che \(\angle ABC\cong\angle ACB\) confrontando \(\triangle ABC\) con \(\triangle ACB\).
Suggerimento 1
Usa come angolo compreso il medesimo angolo in \(A\) e scrivi le tre corrispondenze LAL nell'ordine corretto.
Soluzione passo-passo
Confrontiamo \(\triangle ABC\) con \(\triangle ACB\). Vale:
- \(AB\cong AC\) per ipotesi;
- \(\angle BAC\cong\angle CAB\) perché è lo stesso angolo;
- \(AC\cong AB\) per simmetria della congruenza.
Quindi i triangoli sono congruenti per LAL. Nella corrispondenza \(B\leftrightarrow C\), perciò gli angoli corrispondenti soddisfano
Bisettrice e perpendicolare nella simmetria
es-geo-cong-sheet-008Nel triangolo isoscele \(ABC\) vale \(AB\cong AC\) e \(M\) è il punto medio di \(BC\). Dimostra che \(AM\) è perpendicolare a \(BC\). Suggerimento: confronta \(\triangle ABM\) e \(\triangle ACM\) e usa il fatto che \(B,M,C\) sono allineati.
Suggerimento 1
Nei due triangoli hai \(AB\cong AC\), \(BM\cong MC\) e \(AM\) in comune. Dopo LLL, gli angoli \(\angle BMA\) e \(\angle AMC\) sono congruenti e insieme formano un angolo piatto.
Soluzione passo-passo
Nei triangoli \(ABM\) e \(ACM\):
- \(AB\cong AC\) perché \(ABC\) è isoscele;
- \(BM\cong MC\) perché \(M\) è il punto medio di \(BC\);
- \(AM\cong AM\) per riflessività.
Quindi \(\triangle ABM\cong\triangle ACM\) per LLL e \(\angle BMA\cong\angle AMC\). Poiché \(B,M,C\) sono allineati, questi due angoli sono adiacenti e la loro somma è un angolo piatto. Due angoli adiacenti congruenti che formano un angolo piatto sono entrambi retti. Perciò
La scheda è un adattamento editoriale originale di Matematica Libera, Volume 1, capitolo 5, esercizi delle pp. 221–230 (pagine stampate 209–218), con licenza CC BY-SA 4.0.