Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette perpendicolari Due rette r e s si dicono perpendicolari se, incontrandosi, formano quattro angoli fra loro congruenti; ciascuno di questi angoli è un angolo retto. Teorema. La perpendicolare condotta per un punto a una retta data esiste sempre ed è unica. 1 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette perpendicolari Il concetto di perpendicolarità permette di introdurre le seguenti definizioni: Distanza di un punto P da una retta r : segmento di perpendicolare condotto da P su r. Il segmento PH è il segmento di minima lunghezza che congiunge P con r. H: piede, ossia proiezione ortogonale di P su r. Proiezione ortogonale di un segmento PQ su una retta r : il segmento P’Q’ dove P’ e Q’ sono le proiezioni ortogonali di P e Q su r. 2 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Perpendicolarità a Asse di un segmento AB: retta a ad esso perpendicolare passante per il suo punto medio. Proprietà dell’asse: ogni punto dell’asse è equidistante dagli estremi del segmento stesso. K 3 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Perpendicolarità Dato un triangolo, di dice altezza relativa ad un lato il segmento di perpendicolare condotto dal vertice opposto su quel lato. Triangolo acutangolo Triangolo ottusangolo Triangolo rettangolo Teorema. In ogni triangolo isoscele la bisettrice dell’angolo al vertice è anche mediana e altezza. 4 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette parallele Due rette si dicono parallele se non si intersecano oppure se sono coincidenti. L’esistenza di tali rette è garantita dal teorema: Teorema. Se due rette distinte s e t sono perpendicolari ad una stessa retta r, allora non hanno alcun punto in comune. La relazione di parallelismo è: Riflessiva: ogni retta è parallela a se stessa perché questo equivale a considerare due rette coincidenti r s Simmetrica: se r ⁄⁄ s anche s ⁄⁄ r Transitiva: se r ⁄⁄ s e s ⁄⁄ t anche r ⁄⁄ t. t 5 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette parallele Direzione è la caratteristica comune a tutte le rette che sono tra loro parallele. L’insieme di tutte le rette che hanno la stessa direzione si dice fascio di rette parallele o fascio di rette improprio. L’unicità della retta parallela è garantita dal seguente assioma (Quinto postulato di Euclide) P A13. Dati una retta r ed un punto P che non le appartiene, la parallela ad r per P è unica. r 6 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette parallele Angoli formati da due rette tagliate da una trasversale t : Alterni interni: γ e α’ o δ e β’ Alterni esterni: α e γ’ o β e δ’ Corrispondenti: α e α’ o β e β’ o γ e γ’ o δ e δ’ Coniugati interni: γ e β’ o δ e α’ Coniugati esterni: β e γ’ o α e δ’ Se le rette a e b sono parallele: gli angoli alterni sono congruenti gli angoli corrispondenti sono congruenti gli angoli coniugati sono supplementari 7 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Rette parallele Per riconoscere se due rette sono parallele si applica il seguente criterio. Criterio generale di parallelismo. Due rette sono parallele se, tagliate da una trasversale, formano: angoli alterni congruenti, oppure angoli corrispondenti congruenti, oppure angoli coniugati supplementari. Angoli alterni congruenti Angoli corrispondenti congruenti Angoli coniugati supplementari 8 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Triangoli Secondo teorema dell’angolo esterno Teorema. In ogni triangolo ciascun angolo esterno è congruente alla somma degli angoli interni ad esso non adiacenti. ACD ≅ ABC + BAC Teorema. La somma degli angoli interni di un triangolo è congruente ad un angolo piatto. ABC + BAC + ACB = π 9 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Poligoni Da questa proprietà discende che: Gli angoli acuti di un triangolo rettangolo sono complementari. La somma degli angoli interni di un poligono convesso di n lati è congruente a n – 2 angoli piatti. 10 Parallelismo e perpendicolarità nel piano Poligoni La somma degli angoli esterni di un poligono convesso è sempre congruente a due angoli piatti. Se due triangoli hanno due angoli ordinatamente congruenti, hanno congruente anche il terzo angolo. P r Si chiama distanza fra due rette parallele la distanza PQ di un punto qualunque di una di esse dall’altra. s Q 11 Parallelismo e perpendicolarità nel piano CRITERI Poligoni DI CONGRUENZA PER I TRIANGOLI RETTANGOLI Teorema. Due triangoli rettangoli sono congruenti se hanno ordinatamente congruenti: i due cateti, oppure un cateto e un angolo acuto, oppure l’ipotenusa e un angolo acuto, oppure l’ipotenusa e un cateto. Ipotenusa e angolo acuto congruenti Cateti congruenti Cateto e angolo acuto congruenti Ipotenusa e cateto congruenti 12