COMPITI DI MATEMATICA PER LE VACANZE ESTIVE Prof. Antonio Cerullo Classe 1°A a.s. 2013/2014 ALGEBRA Libro di algebra: Matematica C3 Algebra 1 (manuale completo per il primo anno della secondaria di secondo grado)*** link: http://www.matematicamente.it/staticfiles/matematica-C3/algebra1_5ed_ridotto.pdf Polinomi pagina 204 da 10.2 a 10.8 Prodotti notevoli pagina 208 da 10.27 a 10.31 Equazioni intere di primo grado pagine 254-255: da 13.33 a 13.35 Problemi di primo grado pagine 264-266-267: 14.13, 14.14, 14.15, 14.42, 14.43, 14.44, 14.57 Scomposizioni pagina 308 da 17.21 a 17.24 Frazioni algebriche pagina 328 da 19.7 a 19.8, pagina 332 : 19.32, 19.33 e 19.35 Equazioni di altro tipo pagine 352-353-354 da 20.1 a 20.4, da 20.15 a 20.17, da 20.34 a 20.36 Se ci sono dubbi nello svolgimento di alcuni esercizi, nella teoria di ogni capitolo sono riportati gli esercizi guidati più semplici e sono riportate anche le formule necessarie (per esempio quelle dei prodotti notevoli); in caso di ulteriore difficoltà consultare i quaderni con gli appunti. GEOMETRIA Libro di geometria: Matematica C3 Geometria Razionale (manuale di geometria per il biennio della scuola secondaria di secondo grado)*** link: http://www.matematicamente.it/staticfiles/matematica-C3/MatematicaC3-Geometria-Razionale-3ed-stampa.pdf Congruenza nei triangoli pagine 64-65-66 esercizi 54, 68, 76, 94, 98 Rette parallele pagina 84-85-86-87-88 esercizi 21, 26, 66, 78, 84, 105, 109, 110 Quadrilateri pagina 98-99-100 esercizi 20, 49, 50, 51, 60, 61, 62, 63, 64 ***Un estratto dai due manuali delle sole pagine contenenti gli esercizi li trovate in : Sito Liceo Russell -> Servizi online -> E-learning -> Claroline ver. 1.10.1 -> Matematica -> 1A -> Documenti e link Buone vacanze !! MATEMATICA C3 ALGEBRA 1 Testo per il primo biennio della Scuola Superiore di II grado Matematicamente.it 5◦ Edizione - 2014 vi Indice 7.8 7.9 I diagrammi di Eulero-Venn come modello di un problema Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . 7.9.2 Esercizi riepilogativi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.3 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III Calcolo Letterale 8 9 149 153 153 158 164 165 Espressioni letterali e valori numerici 8.1 Lettere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1.1 Lettere per esprimere formule . . . . . . . . 8.1.2 Lettere per descrivere schemi di calcolo . . 8.1.3 Lettere per esprimere proprietà . . . . . . . 8.2 Il valore numerico di un’espressione letterale . . . 8.3 Condizione di esistenza di un’espressione letterale 8.4 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . 8.4.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 167 167 167 168 168 169 171 171 176 Monomi 9.1 L’insieme dei monomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Valore di un monomio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Moltiplicazione di due monomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.1 Proprietà della moltiplicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 Potenza di un monomio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.5 Divisione di due monomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.6 Addizione di due monomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.6.1 Addizione di due monomi simili . . . . . . . . . . . . . . . . 9.6.2 Addizione di monomi non simili . . . . . . . . . . . . . . . . 9.7 Espressioni con i monomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.8 Massimo Comune Divisore e minimo comune multiplo tra monomi 9.8.1 Massimo Comune Divisore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.8.2 Minimo comune multiplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.9 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.9.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.9.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 177 179 180 180 180 181 182 183 184 184 186 186 187 189 189 197 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 199 201 201 202 202 204 204 206 10 Polinomi 10.1 Definizioni fondamentali . . . . . . . . . . . 10.2 Somma algebrica di polinomi . . . . . . . . 10.3 Prodotto di un polinomio per un monomio 10.4 Quoziente tra un polinomio e un monomio 10.5 Prodotto di polinomi . . . . . . . . . . . . . 10.6 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.6.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . 10.6.2 Esercizi riepilogativi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indice vii 10.6.3 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 11 Prodotti notevoli 11.1 Quadrato di un binomio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Quadrato di un polinomio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Prodotto della somma fra due monomi per la loro differenza 11.4 Cubo di un binomio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5 Potenza n-esima di un binomio . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.6 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.6.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . 11.6.2 Esercizi riepilogativi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.6.3 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 211 212 212 213 213 215 215 220 223 12 Divisione tra due polinomi 12.1 Polinomi in una sola variabile . . . . 12.2 Polinomi in più variabili . . . . . . . 12.3 Regola di Ruffini . . . . . . . . . . . 12.3.1 Calcolo del resto . . . . . . . 12.4 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.4.1 Esercizi dei singoli paragrafi 12.4.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 225 229 229 233 234 234 236 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV Equazioni 239 13 Identità, equazioni, equivalenza 13.1 Identità ed equazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.1 Ricerca dell’insieme soluzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2 Prinicipi di equivalenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2.1 Risoluzione di equazioni numeriche intere di primo grado . . 13.3 Equazioni a coefficienti frazionari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.1 Equazioni in cui l’incognita compare con grado maggiore di 1 13.3.2 Equazioni in cui l’incognita scompare . . . . . . . . . . . . . . 13.3.3 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 241 243 243 244 246 247 247 248 250 250 258 . . . . . . . 259 259 260 264 264 265 268 270 14 Problemi di I grado in un’incognita 14.1 Un po’ di storia e qualche aneddoto 14.1.1 Risoluzione dei problemi . . 14.2 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.2.1 Problemi con i numeri . . . . 14.2.2 Problemi dalla realtà . . . . . 14.2.3 Problemi di geometria . . . . 14.2.4 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii V Indice Scomposizione e Frazioni 273 15 Scomposizione in fattori 15.1 Cosa vuol dire scomporre in fattori . . . . 15.2 Raccoglimento totale a fattore comune . . 15.3 Raccoglimento parziale a fattore comune 15.4 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.4.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . 15.4.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . 16 Riconoscimento di prodotti notevoli 16.1 Quadrato di un binomio . . . . . . . 16.2 Quadrato di un polinomio . . . . . . 16.3 Cubo di un binomio . . . . . . . . . . 16.4 Differenza di due quadrati . . . . . . 16.5 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.5.1 Esercizi dei singoli paragrafi 16.5.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 275 275 277 279 279 283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 285 286 287 288 290 290 294 17 Altre tecniche di scomposizione 17.1 Trinomi particolari . . . . . . . . . . . . . . 17.2 Scomposizione con la regola Ruffini . . . . 17.3 Somma e differenza di due cubi . . . . . . . 17.4 Scomposizione mediante metodi combinati 17.5 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.5.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . 17.5.2 Esercizi riepilogativi . . . . . . . . . 17.5.3 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 295 297 299 300 305 305 307 313 18 MCD e mcm tra polinomi 18.1 Divisore comune e multiplo comune 18.2 Massimo Comun Divisore . . . . . . 18.3 Minimo comune multiplo . . . . . . 18.4 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.4.1 Esercizi dei singoli paragrafi 18.4.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 315 315 316 317 317 318 19 Frazioni algebriche 19.1 Definizione di frazione algebrica . . . . . . . . . . . . . 19.2 Condizioni di esistenza per una frazione algebrica . . . 19.3 Semplificazione di una frazione algebrica . . . . . . . . 19.4 Moltiplicazione di frazioni algebriche . . . . . . . . . . 19.5 Potenza di una frazione algebrica . . . . . . . . . . . . . 19.5.1 Casi particolari dell’esponente . . . . . . . . . . 19.6 Divisione di frazioni algebriche . . . . . . . . . . . . . . 19.7 Addizione di frazioni algebriche . . . . . . . . . . . . . 19.7.1 Proprietà della addizione tra frazioni algebriche 19.8 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 319 320 321 322 323 323 324 325 325 327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indice ix 19.8.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 19.8.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 VI Algebra di Primo Grado 341 20 Equazioni 20.1 Equazioni di grado superiore al primo riducibili al primo grado . . . . . . . 20.2 Equazioni numeriche frazionarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3 Equazioni letterali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.1 Equazioni con due parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3.2 Equazioni letterali, caso in cui il denominatore contiene il parametro 20.3.3 Equazioni letterali frazionarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.4 Equazioni letterali e formule inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.5 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.5.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.5.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 343 344 345 347 348 349 350 352 352 361 21 Disequazioni 21.1 Intervalli sulla retta reale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2 Disequazioni numeriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2.1 Ricerca dell’insieme soluzione di una disequazione 21.2.2 Problemi con le disequazioni . . . . . . . . . . . . . 21.3 Sistemi di disequazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.4 Disequazioni polinomiali di grado superiore al primo . . . 21.5 Disequazioni frazionarie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.6 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.6.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . 21.6.2 Risposte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 365 367 368 370 371 375 378 381 381 391 22 Sistemi di equazioni 22.1 Equazione lineare in due incognite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.1.1 Rappresentazione di un’equazione lineare sul piano cartesiano 22.2 Definizione di sistema di equazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2.1 Procedimento per ottenere la forma canonica di un sistema . . . 22.2.2 Metodo di sostituzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2.3 Metodo del confronto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2.4 Metodo di riduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2.5 Metodo di Cramer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.2.6 Classificazione dei sistemi rispetto alle soluzioni . . . . . . . . . 22.2.7 Il metodo grafico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.3 Sistemi fratti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.4 Sistemi letterali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.5 Sistemi lineari di tre equazioni in tre incognite . . . . . . . . . . . . . . 22.6 Sistemi da risolvere con sostituzioni delle variabili . . . . . . . . . . . . 22.7 Esercizi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.7.1 Esercizi dei singoli paragrafi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 393 394 395 396 397 399 400 402 403 405 407 409 411 413 415 415 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Capitolo 10. Polinomi 10.6 Esercizi 10.6.1 Esercizi dei singoli paragrafi 10.1 - Definizioni fondamentali 10.1. Riduci in forma normale il seguente polinomio: 5a3 − 4ab − 1 + 2a3 + 2ab − a − 3a3 . á il polinomio è ordinato rispetto alla a? á è completo? á è omogeneo? Svolgimento: Evidenziamo i termini simili e 10.6. Scrivere un polinomio di terzo grado nelle variabili a e b che sia omogeneo. sommiamoli tra di loro: 5a3 − 4ab + 1 + 2a3 + 2ab − a − 3a3 in modo da ottenere . . . Il termine noto è . . . 10.2. Il grado di: a ) x2 y2 − 3y3 + 5yx − 6y2 x3 rispetto alla lettera y è . . , il grado complessivo è . . b ) 5a2 − b + 4ab rispetto alla lettera b è , il grado complessivo è . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.7. Scrivere un polinomio di quarto grado nelle variabili x e y che sia omogeneo e ordinato secondo le potenze decrescenti della seconda indeterminata. 10.8. Scrivere un polinomio di quinto grado nelle variabili r e s che sia omogeneo e ordinato secondo le potenze crescenti della prima indeterminata. 10.3. Stabilire quali dei seguenti polinomi 10.9. Scrivere un polinomio di quarto grado sono omogenei: nelle variabili z e w che sia omogeneo e ordi3 2 2 4 a ) x y + 2y x − 4x ; nato secondo le potenze crescenti della prima b ) 2x + 3 − xy; indeterminata e decrescenti della seconda. c ) 2x3 y3 − y4 x2 + 5x6 . 10.10. Scrivere un polinomio di sesto grado 10.4. Individuare quali dei seguenti polino- nelle variabili x, y e z che sia completo e ormi sono ordinati rispetto alla lettera x con dinato secondo le potenze decrescenti della potenze crescenti: seconda variabile. 1 a ) 2 − x2 + x; 2 2 b ) − x + 3x2 + 5x3 ; 3 1 7 c ) 3x4 − x3 + 2x2 − x + . 2 8 10.5. Relativamente al polinomio b2 + a4 + a3 + a2 : á Il grado massimo è . . . . Il grado rispetto alla lettera a è . . . Rispetto alla lettera b è ... 10.11. Calcola il valore numerico dei polinomi per i valori a fianco indicati. x2 + x per x = −1; 2x2 − 3x + 1 per x = 0; 3x2 − 2x − 1 per x = 2; 3x3 − 2x + x per x = −2; 3 1 1 1 e ) a + b − ab per a = − , b = 3; 4 2 6 2 1 1 2 f ) 4x − 6y + x per x = −5, y = . 5 2 a) b) c) d) 10.2 - Somma algebrica di polinomi 10.12. Calcolare la somma dei due polinomi: 2x2 + 5 − 3y2 x, x2 − xy + 2 − y2 x + y3 . 208 d) Capitolo 10. Polinomi 1 xy 3 x − y2 1 1 1 1 x2 − y − 3x − xy (3y) − x x3 y + xy2 . 2 9 3 4 10.27 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 1 1 1 1 1 x x − y2 x2 + y − 5x − xy (4y) − x x3 y + xy2 2 2 10 2 2 1 1 1 − x2 x2 + y + xy2 + xy y2 + 2x3 + xy . 2 2 4 10.28 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 3 9 2 9 2 2 3 9 2 a − 2b a + 2b a + 4b2 − a − a2 a − 5b2 3 2 4 4 4 4 + 5ab 3 2 4 2 a + b . 4 3 10.29 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 1 1 1 2 1 27 3 61 2 x + 2y x − 2y x − 4y2 − x x − xy 2 2 4 4 4 3 37 141 4 x . − 16 y4 + x4 − x2 y2 + 12 8 10.30 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 2 2 27 2 3 2 9 2 4 2 9 2 1 x y − x − − x− y x + xy + y2 + x2 y + y 3 8 2 3 4 3 3 4 3 2 + y x2 + 4y2 − 9xy . 9 10.31 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. " 2 2 # 2 1 2 1 2 1 3 2 2 1 ab + xy ab − xy − ab − xy ax + ax a− y 2 3 2 3 2 3 2 2 3 3 1 3 2 1 3 1 2 −x ax + xy − x2 y2 (ax − 2) + a2 b2 ax − 1 + x2 y + a . 2 4 9 4 2 4 3 10.32 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 3 3 1 1 1 1 4 25 2 8 9 ab − a2 − ab + a b − a− a· a − ab − − ab − b 6 3 4 2 2 6 5 3 3 3 8 1 1 + a a − 5b − 9a3 b + a2 b . 3 6 10.33 (∗ ). Risolvi la seguente espressione con i polinomi. 1 2 3 2 7 1 1 7 1 x + 2x − x y − xy + y3 : − y 2x − xy − x2 5 2 4 8 2 10 6 1 3 1 + x2 y − x x − x2 y − x3 − xy2 . 3 5 12 Sezione 10.6. Esercizi 209 10.34. Se A = x − 1, B = 2x + 2, C = x2 − 1 determina c ) A + B · C; d ) A · B · C; a ) A + B + C; b ) A · B − C; e ) 2AC − 2BC; f ) (A + B) · C. 10.35 (∗ ). Operazioni tra polinomi con esponenti letterali. a ) an+1 − an+2 + an+3 : a1+n ; b ) 1 + an+1 1 − an−1 ; c ) 16an+1 bn+2 − 2a2n bn+3 + 5an+2bn+1 : (2an bn ); d ) an+1 − an+2 + an+3 an+1 − an ; n+1 n n+1 n+2 n−1 e) a −a +a an+1 − an ; n n+1 n+2 f) a +a + a a − a ; g ) an+2 + an+1 an+1+ an+2 ; h ) 1 + an+1 an+1 − 2 ; n a2n+2 + a2n ; i ) an+1 − an an+1 + a 1 n 1 n 3 2n 1 n 1 − j) x − x x − x − 1 (xn + x). 2 2 3 2 3 10.36. Se si raddoppiano i lati di un rettangolo, 10.39. Come varia l’area di un cerchio se si come varia il suo perimetro? triplica il suo raggio? di un rettangolo 10.37. Se si raddoppiano i lati di un triangolo 10.40. Determinare l’area 3 2 1 a avente come dimensioni 2 e 4 a b. rettangolo, come varia la sua area? 10.41. Determinare la superficie laterale di 10.38. Se si raddoppiano gli spigoli a, b, e c di un cilindro avente raggio di base x2 y e un parallelepipedo, come varia il suo volume? altezza 1 xy2 . 5 10.6.3 Risposte 10.14. d) −x2 + x + e) 2 − a2 − 29 2 15 a , 7 5 24 ab + 2 b. 10.21. a) −a, b) −9b, c) −18b, 2 2 d) 6a2 − 63 2 a b, e) 2x − 9x − 3. 10.26. a) a4 − 12 a3 b − 13 a4 b + a3 , b) 32 x3 y + x2 y2 − 6xy3 + 83 y4 , c) 21 b3 , d) 16 xy4 − 14 x2 y2 . 10.27. 0. 10.28. −16b4 − 10.29. 0. 27 2 16 a . 10.30. − 32 x2 y2 . 10.31. a2 x − axy. 10.32. − 79 a4 b + 32 a2 b2 − 3ab. 10.33. 1 4 2x + 7 3 60 x y. 10.35. a) 1 − a + a2 , b) 1 − an−1 + an+1 − a2 n, c) 8ab2 − an b3 + 25 a2 b, d) a2n+4 − 2a2n+3 + 2a2n+2 − a2n+1 , e) a2n+3 − a2n+2 − a2n−1 + a2n , f) −a2 n + a2n+3 , g) a2n+4 + 2a2n+3 + a2n+2 , i) a2n+2 − an+1 − 2, h) a4n+4 − a4n , 7 2n j) 12 x + 43 xn − 12 x3n − 31 xn+1 + x. 254 Capitolo 13. Identità, equazioni, equivalenza 13.29. Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. a ) 2x + 2 = 2x + 3; b) x+2 x+1 = ; 2 2 2x + 1 = x + 1; 2 1 x 1 d ) + = 3x − ; 2 4 2 c) e ) πx = 0; f ) 2πx = π. 13.30. Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. a ) 0, 12x = 0, 1; d ) 892x − 892 = 893x − 892; 1 2 b ) − x − 0, 3 = − x − 0, 15; 2 5 c ) 892x − 892 = 892x − 892; e ) 348x − 347 = 340x − 347; f ) 340x + 740 = 8942 + 340x. 13.31. Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. a ) 2x + 3 = 2x + 4; c ) 2(x + 3) = 2x + 5; e ) 3x + 6 = 6x + 6; b ) 2x + 3 = 2x + 3; d ) 2(x + 4) = 2x + 8; f ) −2x + 3 = −2x + 4. 13.32. Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. x 1 x 1 + = − ; 2 4 4 2 x 1 x 1 b) + = − ; 2 4 2 2 x 1 x 1 c) + = 3 − ; 2 4 2 2 a) 1 1 x + = ; 200 100 200 e ) 1000x − 100 = 2000x − 200; d) f ) 100x − 1000 = −1000x + 100. 13.33 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. a ) x − 5(1 − x) = 5 + 5x; d ) 4(x − 2) − 3(x + 2) = 2(x − 1); b ) 2(x − 5) − (1 − x) = 3x; e) c ) 3(2 + x) = 5(1 + x) − 3(2 − x); x + 1000 x + 1000 + = 1; 3 4 2x + 1 x−4 f) = . 5 3 13.34 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. x+1 x−1 1 + = ; 2 5 10 x 1 x x b) − = − ; 3 2 4 6 x c ) 8x − = 2x + 11; 6 a) 1 = 4(x − 2) + 1; 7 x 537x e ) 537x + 537 − = 0; 4 7 2x + 3 f) = x − 1. 5 d ) 3(x − 1) − Sezione 13.4. Esercizi 255 13.35 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. x x x − −1 = ; 2 6 3 4 − x 3 − 4x b) + = 3; 5 2 x+3 c) = 3x − 2; 2 a) d) x + 0, 25 = 1, 75 − 0, 3x; 5 1 e ) 3(x − 2) − 4(5 − x) = 3x 1 − ; 3 f ) 4(2x − 1) + 5 = 1 − 2(−3x − 6). 13.36 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. 1 3 (x + 1) − (1 − x) = x + 2; 2 3 1 1 b ) (x + 5) − x = (3 − x); 2 2 a) 1 c ) (x + 3)2 = (x − 2)(x + 2) + x; 3 (x + 1)2 2 + 3x (x − 1)2 − = ; 4 2 4 1 + x = 3x − 2; e) 2 x− 3 3 x 2 1 f) x+ − x. = 5 x− 2 4 3 2 d) 13.37 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. 1 1 = 2(x − 1)2 − ; 4 2 1 1 b ) (x − 2)(x + 5) + = x2 − ; 4 2 1 1 1 x− = x2 + ; c) x− 2 2 2 a ) (2x − 3)(5 + x) + d ) (x + 1)2 = (x − 1)2 ; (1 − x)2 x2 − 1 − = 1; 2 2 (x + 1)2 1 f) = (x2 − 1). 3 3 e) 13.38 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. a ) 4(x + 1) − 3x(1 − x) = (x + 1)(x − 1) + 4 + 2x2 ; 2 2 1−x · (x + 1) = 1 − x2 + x −1 ; b) 3 3 c ) (x + 1)2 = x2 − 1; d ) (x + 1)3 = (x + 2)3 − 3x(x + 3); 1 1 5 1 2 e) x x − 1 + x 1 + x = x(x + 3); 3 3 3 3 3 1 1 1 3 f) 3x + − (1 − x) + 2 x − 1 = − x + 1. 2 3 3 2 13.39 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni nell’insieme Q. 3 3 x+3 1 x a ) 3 + 2x − +1 − x = x+ ; 2 2 4 4 2 1 x+2 1 x+1 1 x−2 2−x b) − x+ + + x= − x+ ; 2 2 2 2 4 4 3 1 2 1 2 1 c) 2 x− + x+ = (x + 1)(3x − 1) − 5x − ; 2 2 2 258 Capitolo 13. Identità, equazioni, equivalenza 13.49. L’insieme soluzione dell’equazione 2 · (x + 1) = 5 · (x − 1) − 11 è: 11 A I. S. = −6 B I. S. = 6 C I. S. = D 3 I. S. = 1 6 13.50. Per ogni equazione, individua quali tra gli elementi dell’insieme indicato a fianco sono soluzioni: x+5 1 27 ; a) + = 0, Q = 1, −5, 7, − 2 5 5 3 b ) x − x = 4, Q = 1, −1, 0, 16 ; 4 1 1 c ) x(x + 1) + 4 = 5 − 2x + x2 , Q = −9, 3, , − . 3 3 13.4.2 Risposte 13.14 a) x = 2, b) x = d) x = − 32 . 13.15 a) x = d) Impossibile. 3 5, 1 3, c) x = b) x = 0, 2 11 , c) x = 5, 13.16 a) Indeterminata, b) x = − 61 , c) Impossibile, d) x = −2. 13.17 a) Indeterminata, b) x = determinata. 5 2, 13.36 a) x = 1, b) Impossibile, c) x = − 39 d) x = −2, e) Impossibile, 17 , . f) x = 30 7 37 13.37 a) x = 65 c) x = − 14 , 44 , b) x = 12 , d) x = 0, e) x = 0, f) x = −1. 13.38 a) x = −1, b) Indeterminata, c) x = −1, d) Impossibile, e) x = 0, f) x = 23 . 28 c) In13.39 a) x = 4, b) x = − 52 , c) x = − 98 , d) x = 13 e) Impossibile, f) x = 2. 3 , 13.33 a) x = 10, b) Impossibile, 3 13.40 a) x = 1, b) x = 26 , c) x = c) x = 75 , d) x = −12, e) x = − 6988 7 , 23 17 d) x = −1, e) x = , f) x = − 25 f) x = − 7 . 20 7 . 13.34 a) x = − 27 , b) x = 2, d) x = 27 e) x = 0, f) x = 38 . 7 , c) x = 66 35 , 7 13.35 a) Impossibile, b) x = − 22 , 7 51 26 c) x = 5 , d) x = 16 , e) x = 5 , f) x = 6. 19 7 , 13.41 a) Indeterminata, b) x = 63 23 , 7 9000 c) x = 2 , d) x = 173 , e) x = −6, f) x = 2. 13.42 a) x = − 20 c) x = − 37 , 3 , b) x = −2, d) x = 27 , e) x = 12, f) x = − 15 . 264 Capitolo 14. Problemi di I grado in un’incognita Gli esercizi indicati con († ) sono tratti da Matematica 1, Dipartimento di Matematica, ITIS V. Volterra, San Donà di Piave, Versione [11-12][S-A11], pg. 90; licenza CC,BY-NC-BD, per gentile concessione dei professori che hanno redatto il libro. Il libro è scaricabile da http: //www.istitutovolterra.it/dipartimenti/matematica/dipmath/docs/M1_1112.pdf 14.2 Esercizi 14.2.1 Problemi con i numeri 14.1 (∗ ). Determina due numeri, sapendo che 14.10 (∗ ). Se a 52 sottraiamo un numero, ottela loro somma vale 70 e il secondo supera di 16 niamo il numero stesso aumentato di 23 . Di il doppio del primo. quale numero si tratta? 14.2 (∗ ). Determina due numeri, sapendo che 14.11 (∗ ). Se ad un numero sottraiamo 34 il secondo supera di 17 il triplo del primo e e sommiamo 75, otteniamo 200. Qual è il numero? che la loro somma è 101. ∗ 14.3 (∗ ). Determinare due numeri dispari con- 14.12 ( ). Se alla terza parte di un nusecutivi sapendo che il minore supera di 10 mero sommiamo 45 e poi sottraiamo 15, otteniamo 45. Qual è il numero? i 37 del maggiore. ∗ 14.4 (∗ ). Sommando 15 al doppio di un nume- 14.13 ( ). Se ad un numero sommiamo il dopro si ottengono i 72 del numero stesso. Qual è pio del suo consecutivo otteniamo 77. Qual è il numero? il numero? 14.14 (∗ ). Se alla terza parte di un numero 14.5. Determinare due numeri consecutivi sasommiamo la sua metà, otteniamo il numero 2 pendo che i 49 del maggiore superano di 8 i 13 aumentato di 2. Qual è il numero? del minore. 14.15 (∗ ). Il doppio di un numero equivale al14.6 (∗ ). Se ad un numero sommiamo il la metà del suo consecutivo più 1. Qual è il suo doppio, il suo triplo, il suo quintuplo numero? e sottraiamo 21, otteniamo 100. Qual è il 14.16 (∗ ). Un numero è uguale al suo numero? consecutivo meno 1. Trova il numero. 14.7 (∗ ). Trova il prodotto tra due numeri, ∗ sapendo che: se al primo numero sottraia- 14.17 ( ). La somma tra un numero e il suo mo 50 otteniamo 50 meno il primo numero; consecutivo è uguale al numero aumentato se al doppio del secondo aggiungiamo il suo di 2. Trova il numero. consecutivo, otteniamo 151. 14.18 (∗ ). La somma tra un numero ed il suo 1 14.8 (∗ ). Se a 25 sottraiamo un numero, otte- consecutivo aumentato di 1 è uguale a 18. niamo la quinta parte del numero stesso. Qual Qual è il numero? è questo numero? 14.19. La somma tra un numero e lo stesso numero aumentato di 3 è uguale a 17. Qual è 14.9 (∗ ). Carlo ha 152 caramelle e vuole diviil numero? derle con le sue due sorelline. Quante caramelle resteranno a Carlo se le ha distribuite 14.20 (∗ ). La terza parte di un numero auin modo che ogni sorellina ne abbia la metà mentata di 3 è uguale a 27. Trova il delle sue? numero. 266 Capitolo 14. Problemi di I grado in un’incognita 14.50 (∗ ). Ubaldo, per recarsi in palestra, passa sui mezzi di trasporto 20 minuti, tuttavia il tempo totale per completare il tragitto è maggiore a causa dei tempi di attesa. Sappiamo 3 che Ubaldo utilizza 3 mezzi, impiega i 10 del 3 tempo totale per l’autobus, i 5 del tempo tota14.43 (∗ ). L’età di Antonio è i 38 di quella della le per la metropolitana e 10 minuti per il treno. sua professoressa. Sapendo che tra 16 anni Quanti minuti è costretto ad aspettare i mezzi l’età della professoressa sarà doppia di quella di trasporto? (poni x il tempo di attesa) di Antonio, quanti anni ha la professoressa? 14.51 (∗ ). Anna pesa un terzo di Gina e Gina 14.44 (∗ ). Policrate, tiranno di Samos, doman- pesa la metà di Alfredo. Se la somma dei tre da a Pitagora il numero dei suoi allievi. Pita- pesi è 200 kg, quanto pesa Anna? 14.42. Un rubinetto, se aperto, riempie una vasca in 5 ore; un altro rubinetto riempie la stessa vasca in 7 ore. Se vengono aperti contemporaneamente, quanto tempo ci vorrà per riempire 16 della vasca? gora risponde che: ” la metà studia le belle scienze matematiche; l’eterna Natura è oggetto dei lavori di un quarto; un settimo si esercita al silenzio e alla meditazione; vi sono inoltre tre donne”. Quanti allievi aveva Pitagora? (”Matematica dilettevole e curiosa”) 14.45. Trovare un numero di due cifre sapendo che la cifra delle decine è inferiore di 3 rispetto alla cifra delle unità e sapendo che invertendo l’ordine delle cifre e sottraendo il numero stesso, si ottiene 27. (”Algebra riceativa”) 14.46. Al cinema ”Matematico” hanno deciso di aumentare il biglietto del 10%; il numero degli spettatori è calato, però, del 10%. È stato un affare? 14.47. A mezzogiorno le lancette dei minuti e delle ore sono sovrapposte. Quando saranno di nuovo sovrapposte? 14.52. In una partita a dama dopo i primi 10 minuti sulla scacchiera restano ancora 18 pedine. Dopo altri 10 minuti un giocatore perde 4 pedine nere e l’altro 6 pedine bianche ed entrambi rimangono con lo stesso numero di pedine. Calcolate quante pedine aveva ogni giocatore dopo i primi 10 minuti di gioco. 14.53 (∗ ). Due numeri naturali sono tali che la loro somma è 16 e il primo, aumentato di 1, è il doppio del secondo diminuito di 3. Trovare i due numeri. 14.54. Un dvd recoder ha due modalità di registrazione: SP e LP. Con la seconda modalità è possibile registrare il doppio rispetto alla modalità SP. Con un dvd dato per 2 ore in SP, come è possibile registrare un film della durata di 3 ore e un quarto? Se voglio registrare il più possibile in SP (di qualità migliore rispetto all’altra) quando devo necessariamente passare all’altra modalità LP? 14.55 (∗ ). Tizio si reca al casinò e gioca tutti i soldi che ha; dopo la prima giocata, perde la metà dei suoi soldi. Gli vengono prestati e 2 e gioca ancora una volta tutti i suoi soldi; questa volta vince e i suoi averi vengono quadruplicati. Torna a casa con e 100. Con 14.49 (∗ ). In un supermercato si vendono le quanti soldi era arrivato al casinò? uova in due diverse confezioni, che ne contengono rispettivamente 10 e 12. In un giorno è 14.56 (∗ ). I sette nani mangiano in tutto 127 stato venduto un numero di contenitori da 12 bignè; sapendo che il secondo ne ha mangiauova doppio di quelli da 10, per un totale ti il doppio del primo, il terzo il doppio del di 544 uova. Quanti contenitori da 10 uova secondo e così via, quanti bignè ha mangiato sono stati venduti? ciascuno di loro? 14.48. Con due qualità di caffè da 3 e/ kg e 5 e/ kg si vuole ottenere un quintale di miscela da 3, 25 e/ kg. Quanti kg della prima e quanti della seconda qualità occorre prendere? Sezione 14.2. Esercizi 14.57 (∗ ). Babbo Natale vuole mettere in fila le sue renne in modo tale che ogni fila abbia lo stesso numero di renne. Se le mette in fila per quattro le file sono due di meno rispetto al caso in cui le mette in fila per tre. Quante sono le renne? 267 e 21000 depositando i soldi calcolati al punto precedente? 14.66 (∗ ). Si devono distribuire e 140800 fra 11 persone che hanno vinto un concorso. Alcune di esse rinunciano alla vincita e quindi la somma viene distribuita tra le persone rimanenti. 14.58 (∗ ). Cinque fratelli si devono spartire Sapendo che ad ognuna di esse sono stati dati un’eredità di e180000 in modo tale che ciascu- e 4800 euro in più, quante sono le persone no ottenga e 8000 in più del fratello immedia- che hanno rinunciato al premio? tamente minore. Quanto otterrà il fratello più 14.67 (∗ ). Un treno parte da una stazione e piccolo? viaggia alla velocità costante di 120 km/h. Do14.59 (∗ ). Giovanni ha tre anni in più di Maria. po 80 minuti parte un secondo treno dalla stesSette anni fa la somma delle loro età era 19. sa stazione e nella stessa direzione alla veloQuale età hanno attualmente? cità di 150 km/h. Dopo quanti km il secondo raggiungerà il primo? 14.60 (∗ ). Lucio ha acquistato un paio di jeans e una maglietta spendendo complessivamen- 14.68 (∗ ). Un padre ha 32 anni, il figlio 5. Dote e 518. Calcolare il costo dei jeans e quello po quanti anni l’età del padre sarà 10 volte della maglietta, sapendo che i jeans costano maggiore di quella del figlio? Si interpreti il e 88 più della maglietta. risultato ottenuto. 14.61 (∗ ). Francesca ha il triplo dell’età di Anna. Fra sette anni Francesca avrà il doppio dell’età di Anna. Quali sono le loro età attualmente? 14.69 (∗ ). Uno studente compra 4 penne, 12 quaderni e 7 libri per un totale di e 180. Sapendo che un libro costa quanto 8 penne e che 16 quaderni costano quanto 5 libri, determinare 14.62 (∗ ). In una fattoria ci sono tra polli e co- il costo dei singoli oggetti. nigli 40 animali con 126 zampe. Quanti sono i 14.70 (∗ ). Un mercante va ad una fiera, riesce conigli? a raddoppiare il proprio capitale e vi spen14.63 (∗ ). Due anni fa ho comprato un appartamento. Ho pagato alla consegna 13 del suo prezzo, dopo un anno 34 della rimanenza; oggi ho saldato il debito sborsando e 40500. Qual è stato il prezzo dell’appartamento? de e 500; ad una seconda fiera triplica il suo avere e spende e 900; ad una terza poi quadruplica il suo denaro e spende e 1200. Dopo ciò gli sono rimasti e 800. Quanto era all’inizio il suo capitale? 14.64 (∗ ). Un ciclista pedala in una direzione a 30 km/h, un marciatore parte a piedi dallo stesso punto e alla stessa ora e va nella direzione contraria a 6 km/h. Dopo quanto tempo saranno lontani 150 km? 14.71 (∗ ). L’epitaffio di Diofanto. ”Viandante! Qui furono sepolti i resti di Diofanto. E i numeri possono mostrare, oh, miracolo! Quanto lunga fu la sua vita, la cui sesta parte costituì la sua felice infanzia. Aveva trascorso ormai la dodicesima parte della sua vita, quando di peli si coprì la guancia. E la settima parte della sua esistenza trascorse in un matrimonio senza figli. Passò ancora un quinquiennio e gli fu fonte di gioia la nascita del suo primogenito, che donò il suo corpo, la sua bella esistenza alla terra, la quale durò solo la metà di quella 14.65 (∗ ). Un banca mi offre il 2% di interesse su quanto depositato all’inizio dell’anno. Alla fine dell’anno vado a ritirare i soldi depositati più l’interesse: se ritiro e 20400, quanto avevo depositato all’inizio? Quanto dovrebbe essere la percentuale di interesse per ricevere 270 14.2.4 Capitolo 14. Problemi di I grado in un’incognita Risposte 14.1. 18; 52. 14.27. 46. 14.2. 21; 80. 14.28. 5; 7. 14.3. 19; 21. 14.29. 56. 14.4. 10. 14.31. 8. 14.6. 11. 14.33. Indeterminato. 14.7. 2500. 14.34. 2. 14.8. 1 30 . 14.36. 426. 14.9. 76. 14.37. 216; 360. 14.10. 11 12 . 14.38. 24; 25. 14.11. 159. 14.39. 10. 14.12. 45. 14.40. 36; 24; 18. 14.13. 25. 14.41. 16. 14.14. −12. 14.43. 64. 14.15. 1. 14.44. 28. 14.16. Indeterminato. 14.49. 16. 14.17. 1. 14.50. 80 0 . 14.18. 8. 14.51. 20 kg. 14.20. 72. 14.53. Impossibile. 14.21. 72; 8. 14.55. e 46. 14.22. 60; 60; 60. 14.56. 1, 2, 4, 6, 16, . . . 14.23. 12. 14.57. 24. 308 Capitolo 17. Altre tecniche di scomposizione 17.21 (∗ ). Scomponi in fattori. a) b) c) d) e) 8a3 − 18 b3 ; 4a3 + 8a2 − a − 2; x3 − x4 + 8 − 8x; 4xy + 4xz − 3ya − 3za − yh − zh; x6 − 81x2 ; f) g) h) i) j) 54a3 b − 2b4 ; −12xyz + 9ya + 6x3 a − 8x4 z; y2 + ay − 6a2 ; 2x3 + 4x − 3x2 − 6; (x2 − 7x + 10)2 − x2 + 10x − 25. f) g) h) i) j) 8x3 − 14x2 + 7x − 1; x4 − 3x3 − 10x2 + 24x; 81a4 − 64a2 b2 ; 4x3 + 8x2 + x − 3; 2a4 b3 c − 8a2 bc5 . f) g) h) i) j) x3 − 6x2 y + 12xy2 − 8y3 ; 3x5 + 12x4 − 21x3 − 66x2 + 72x; 32a3 x2 y − 48a3 xy2 + 4b3 x2 y − 6b3 xy2 ; x5 + 3x4 − xy4 − 3y4 ; 48a5 bx + 16a5 by − 6a2 b4 x − 2a2 b4 y. f) g) h) i) j) x4 − 4x2 − 45; −3a7 x2 + 9a5 x4 − 9a3 x6 + 3ax8 ; x3 − 13x2 + 35x + 49; 4ab3 c2 + 20ab3 − 3abc2 − 15ab; 6a6 b3 − 12a4 b5 + 6a2 b7 . 17.22 (∗ ). Scomponi in fattori. a) b) c) d) e) 4 2 2 a − b2 + a + b; 9 3 x2 − 6x + 9 − (y2 − 2y + 1); 16a4 x2 − 8a2 b2 x2 + b4 x2 ; 4(x − 1)2 − 4y(x − 1) + y2 ; 4a4 b − 4a3 b2 + 6a3 b3 − 6a2 b4 ; 17.23 (∗ ). Scomponi in fattori. a) b) c) d) e) x3 + 2x2 − x − 2; 20x3 − 45x; 18p3 q2 x − 2pq4 x + 18p3 q2 y − 2pq4 y; 20a6 − 16a3 c − 25a4 b + 20abc; 2a7 − 6a4 x2 + 6a4 b2 − 18ab2 x2 ; 17.24 (∗ ). Scomponi in fattori. a) b) c) d) e) x2 (x4 − 18x2 + 81) − x6 + 729; x5 − 2x2 − x + 2; x8 − y8 − 2x6 y2 + 2x2 y6 ; 16ab − 81a5 b9 ; 6x7 + 2x6 − 16x5 + 8x4 ; 17.25 (∗ ). Scomponi in fattori. a) b) c) d) e) f) y3 − 5y2 − 24y; x2 + 4xy − 6x + 4y2 − 12y + 9; 2x4 − 4x3 + 4x2 − 4x + 2; x2 − y2 + 2ay − a2 ; (3 − a)2 + (5 + a) · (a − 3); 3x3 − x − 1 + 3x2 ; 1 g ) x3 y2 − x2 y3 + xy4 ; 4 x3 6 5 h ) −27x + 9x − x4 + ; 27 i ) 4x2 − 9y2 − 6yz2 − z4 ; 1 3 j ) a4 b2 − a3 b3 + 23 a2 b4 − ab5 . 8 4 17.26 (∗ ). Scomponi in fattori. a ) a2 + 4ab + 4b2 − x2 + 2xy − y2 ; b ) a4 b − 2a3 b2 + 4a3 bc + a2 b3 − 4a2 b2 c + 4a2 bc2 ; 1 c ) 3a4 − 3a3 x + a2 x2 − ax3 ; 9 Sezione 17.5. Esercizi 17.5.3 17.9. 313 Risposte a) (x + 1)(2x − 5), b) (y + z)(3y − 5), e) (x − 3) (2x + 3). 17.13. a) (x + 1)(x + 3) (x − 3), b) (m − 1)(m + 1) (m + 2), c) (a + 1)(a − 2) (a + 2), d) (a + 1) (3a − 2), e) (a − 2)(3a + 1) (2a + 3), f) (x − 1)(x − 2)2 , g) (t + 2)(t − 2) (3t − 1), h) (x − 3)(x − 1)(x + 2)(3x + 7), i) (y + 2)(y − 2) y2 + y + 1 , j) (t + 2)(t − 4) t2 + 2t + 4 . 17.14. a) (x + 2)(x + 3)(x + 5) 2x2 − 4x + 3 , b) (x + 2)(x − 3)(x − 1) x2 + x + 3 , 2 2 − 4x − 3), c) (x − 1)2 (x + 2)2 , d) (a + 1)(a − 2)(a + 3)(a + a + 1), e) 2(x + 2)(x + 3)(x + 5)(2x 2 2 f) (2x − 1)(3x − 2), g) (3x − 2) x + x + 1 , h) (2x + 1) x + 1 , i) (3x − 1) x + 3 . 17.15. a) (a2 + 1)(a2 + 2)(a2 + 3), b) (xn − 1)(2xn + 3), c) (x − a) x2 − 2a . 2 17.19. a) (x + y) (x − y + 2), b) 5 21 + x2 y , c) (y − 1) (y − 3), d) (y + 1) (3 − y), e) (x − 1) (4x − y), f) 13 (a + b) (a − b), g) (x + 1) (3x + k), h) x(x − 1) (x − 3), i) (x − 2) (4x + 1), j) 6 (x − 2y)2 . 2 2 , d) a(9 − 4ab)(9 + 4ab), 17.20. a) (x − 2) (x − a), b) (x + 4) (2x − 3), c) 14 a − 2b e) (a − 15)(a + 5), f) (a + b)(x − 3y), g) (x + 1) x2 + 1 x2 − x + 1 , 1 1 y 3x2 y2 + 2 3x2 y2 − 2 , i) (a + b)2 (5 − x), j) 36 (2x + 3b) (2x − 3b). h) 100 17.21. a) 2a − 21 b 4a2 + ab + 14 b2 , b) (a + 2) (2a + 1) (2a − 1), c) (1 − x) (x + 2) x2 − 2x + 4 , d) (y + z)(4x − 3a − h), e) x2 (x + 3)(x − 3) x2 + 9 , 3 2 2 f) 2b(3a − b) 9a + 3ab + b 2, g) (3a − 4xz) 2x + 3y , h) (y − 2a) (y + 3a), 2 i) x + 2 (2x − 3), j) (x − 5) (x − 1)(x − 3). 17.22. a) 23 a + b 23 a − b + 1 , b) (x − 4 + y)(x − 2 − y), c) x2 (2a − b)2 (2a + b)2 , d) (2x − 2 − y)2 , e) 2a2 b(2a + 3b2 )(a − b), f) (x − 1)(2x − 1)(4x − 1), g) x(x − 2)(x + 3)(x − 4), h) a2 (9a − 8b)(9a + 8b), i) (2x + 3)(2x − 1)(x + 1), j) 2a2 bc(ab − 2c2 )(ab + 2c2 ). 17.23. a) (x − 1)(x + 2)(x + 1), b) 5x(2x − 3)(2x + 3), c) 2pq2 (3p − q)(3p + q)(x + y), d) a(4a2 − 5b)(5a3 − 4c), e) 2a(a3 + 3b2 )(a3 − 3x2 ), f) (x − 2y)3 , g) 3x(x − 1)(x − 2)(x + 3)(x + 4), h) 2xy(2a + b)(2x − 3y)(4a2 − 2ab + b2 ), i) (x + 3)(x − y)(x + y)(x2 + y2 ), j) 2a2 b(2a − b)(3x + y)(4a2 + 2ab + b2 ). 17.24. a) −9(x + 3)(x − 3)(2x2 + 9), b) (x + 1)(x − 1)2 (x2 + x + 2), c) (x − y)3 (x + y)3 (x2 + y2 ), d) ab(2 − 3ab2 )(2 + 3ab2 )(4 + 9a2 b4 ), e) 2x4 (x − 1)(x + 2)(3x − 2), f) (x − 3)(x + 3)(x2 + 5), g) 3ax2 (x − a)3 (x + a)3 , h) (x + 1)(x − 7)2 , i) ab(4b2 − 3)(c2 + 5), j) 6a2 b3 (a − b)2 (a + b)2 . 328 Capitolo 19. Frazioni algebriche 19.7 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. 2x2 − x − 1 ; 3x2 − x − 2 2 2x − 5x + 2 b) ; 2x2 − 7x + 6 a) −2x + 2 + ax − a ; x2 − 2x + 1 4x3 − 4x4 + 8x − 8x2 f) . 1 − x2 a3 + a2 + a + 1 ; ax + x + 2a + 2 2 x + 5x + 6 d) 2 ; x + 6x + 9 e) c) 19.8 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. 2x2 − 3x + 1 ; 2x2 − 5x + 3 x2 + x − 2 ; b) 2 x + 2x − 3 a) x2 − 2x + 1 ; − 3x2 + 3x − 1 6a2 b3 − 9a3 b2 ; d) 2ab − 3a2 − 2b + 3a c) x2 + 7x + 12 ; x2 − 9 x3 − 1 . f) 4 x + 2x3 + x2 − 1 e) x3 19.9 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. 2x2 + 3x − 2 ; 2x2 + x − 6 3 2 x −x +x−1 ; b) 2x2 − x − 1 a) 2x2 − 4xy ; ax − 2ay + 2x − 4y 5 5 3 5 8a b − 4a b d) ; 2a3 − a − 1 + 2a2 2x2 − x − 3 ; 3x2 + 2x − 1 3 2 x + x − 2x − 2 . f) 3 x + x2 + 2x + 2 c) e) 19.10 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. −2a − a2 ; 2b + ab + 4 + 2a x2 + 3x − 28 ; b) 2 x + 2x − 24 a) 2x3 − 7x2 + 7x − 2 ; 2x3 − 5x2 + x + 2 a2 + a d) ; ab + b + a + 1 x2 − x − 6 ; x2 + 2x − 15 x3 + x2 − 2x − 2 f) . x2 + 2x + 1 c) e) 19.11 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. −a2 − a ; ab + b + a + 1 2x2 − x − 3 b) ; x3 + 1 a) 4x + 4y ; 6x + 6y + 2ax + 2ay 3 2 x −x +x−1 d) 3 ; x − 3x2 + 3x − 1 c) e) f) x2 − xy ; − 2xy + ax2 − axy x3 − 8 . 2 x2 + 4 − 4x2 2x2 19.12 (∗ ). Semplifica le seguenti frazioni e indica le condizioni di esistenza. 2x2 − x − 1 ; 2x2 + x x2 + 2xy + y2 − 1 b) 2 ; x + y2 + 1 + 2xy − 2x − 2y a) c) d) 2x3 − x − 1 ; −x ax2 − ax + x2 x6 − 1 x4 − 1 . 19.4 - Moltiplicazione di frazioni algebriche 19.13 (∗ ). Determinate i seguenti prodotti, indicando sempre le condizioni di esistenza. 3x − 6y 2x2 y2 + xy3 · ; 5xy3 4y2 − x2 x4 − 5x2 + 4 x b) · 3 ; x2 − 1 x − 4x a) 4x − 2a 3a − 3x · ; x−a a − 2x 2 3 −1 − 2a − a a − 3a2 + 3a − 1 d) · . 1 + a2 − 2a a4 + 2a3 − 2a − 1 c) 332 Capitolo 19. Frazioni algebriche 19.32 (∗ ). Semplifica le seguenti espressioni. 2 1 a −1 1 + ; a) a−1 a+1 2a 1 1 a2 − 1 b) + ; a − 1 a + 1 2a a + b 2a − b a − b c) 1− ; − a−b a+b a x2 + 2x + 1 x3 − 1 2 − 8x2 d) − + 2 . x−1 1 − x2 4x − 1 19.33 (∗ ). Semplifica le seguenti espressioni. 1 1 1 + + ; x − 1 x2 − 2x + 1 x3 − 3x2 + 3x − 1 3 2 x +1 3x − 4x + 1 1−x − + ; b) 2 2 (x − 1) (x + 1) 1 − x2 a) 1 2x + 2 6x + 1 x+2 ; + + − 2 − 3x 2x 3x − 2 3x2 − 2x 3x 3 9 d) 2 − + . x − 2xy + y2 x − y 2y − 2x c) 19.34. Semplifica le seguenti espressioni. 6x 3 1 + − ; x2 − 4 2 − x x + 2 2 x 1 b) 4 − ; x + x2 + 1 x2 + x + 1 a) (x − 1)2 x−1 − ; 3 2 x − 3x + 3x − 1 (1 − x)3 1 x − . d) 2 1−x 2x − 1 − x c) 19.35 (∗ ). Semplifica le seguenti espressioni. 24x x+1 18(x − 1) + − ; x2 + 3x − 4 x2 − 3x + 2 x2 + 2x − 8 2 2 4 b) 2 − − ; x − 9x + 20 25 − x2 x2 + x − 20 a) 4ay − 4a2 y−a 1 − 2 + ; 3 3 y + 2a y − 2ay + 4a2 y + 8a 8x − 12 5x 20x d) . − − 4x2 − 12x + 9 2x2 + 3x 9 − 4x2 c) 19.36 (∗ ). Semplifica le seguenti espressioni. x2 − 2x + 3 x−2 1 a) + 2 − ; x3 + 1 x −x+1 x+1 2 2 t − 1 4z − 1 24z − 4t − 2t2 z b) + − ; 4 + t2 2z + 1 2t2 z + t2 + 8z + 4 x2 x−y x y + −2 : 1− 2 + ; c) y x x y 2 x+a x−a x−a d) − : 1− . x−a x+a x+a 19.37. Semplifica le seguenti espressioni. x2 − 4 x2 − 5x + 6 x3 − x x3 − 8 − 2 + 3 − 2 ; 2 − 4x + 4 x − 4x + 4 x − 2x − x + 2 x − 4x + 4 2x2 − 5x − 3 2x3 − x − 1 ; b) − 2 ax − 3a + x − 3 ax − ax + x2 − x b+1 1 a+1−b c) 2 − + 2 ; a + ab + a a a + 2a + 1 − b2 4 2 2 2 x −x a x + ax 2xa2 + a3 d) : · . 4x2 a2 + 4xa3 + a4 2x2 a + xa2 x2 − ax a) x2 19.38 (∗ ). Semplifica le seguenti espressioni. a) 1 1 1 − − ; 2 2 2 xy + yz − y − xz zx + zy − xy − z xy − x − yz + xz 338 19.8.2 Capitolo 19. Frazioni algebriche Risposte x2 +3x−4 , 2 19.5. a) x−3 x+3 , b) 21 , 19.6. a) 2−a x−1 , b) 19.7. a) 2x+1 3x+2 , b) 2x−1 2x−3 , 19.8. a) 2x−1 2x−3 , b) x+2 x+3 , 19.9. a) 2x−1 2x−3 , b) x2 +1 2x+1 , c) 2x a+2 , d) 4a3 b5 a+1 , −a b+2 , b) x+7 x+6 , c) 2x−1 2x+1 , d) a b+1 , 19.10. a) 3a−2b 2a+1 , a 19.11. a) − b+1 , 19.12. a) x−1 x , x+a a+1 , c) b) b) d) a−b b+c , e) x a+2 , f) 12 . a2 +1 x+2 , d) x+2 x+3 , e) a−2 x−1 , f) 4x(x2 +2) x+1 . 3a2 b2 a−1 , e) x+4 x−3 , f) x−1 . x2 +x−1 2x−3 , x2 −x+1 x+y+1 x+y−1 , c) −3(2x+y) , 5y2 (x+2y) b) 1, 19.14. a) −2(a−5) , 5a2 (a2 +4) x b) −5 y 5, 19.15. a) a + 1, 19.19. a) (x−2)2 , x2 −9 19.20. a) y+1 y+2 , 19.28. a) x+y−1 , x2 y2 b) 7 6x , 19.29. a) − x21−x , b) 2x+1 , x2 −4 a−3 2a+6 , b) 19.30. a) a+b+1 (a−1)(b+1) , 19.31. a) 2x2 −5x+3 , x3 19.32. a) 1, 19.33. a) b) b) b) b) c) 4 f) e) x2 −2 . x2 +2 x2 −2 x+1 . 1 a+2 , 2 +1 d) x x+x 2 +1 . d) x1 . 1 2x+1 , d) d) d) 2 x−2 , x2 +1 x−3 . d) −3(x+3) x(2x+3) , c) b2 a(b−a) , d) d) c) e) 1, f) x. x . (x−1)2 c) − 13 , −x3 −x2 +x−1 , x2 −1 x−1 x+1 . 2 a(a−2) , 3a+1 , 2a2 −a−1 c) x+2 x+5 , f) d) 2. c) − 51 , 2 x(1−x) , a2 +1 2a(a−1) , x2 −x+1 , (x−1)3 c) 1 a, e) 2x−3 3x−1 , x2 +1 , (x−1)2 d) x+1 x−1 , c) 1 2(x−2) , c) e) 1 . d) − a+1 c) 6, x+a 2 x+1 , b) 2 a+3 , 2x2 +2x+1 x(a+1) , 8 c) d) c) 19.13. a) b) x, a−1 . 3a2 +1 f) d) 1 x−1 , c) 5 3+a , 4 a+3 , c) c) e) d) x(x+1) . x3 −1 x2 −x−7 x+2 . x3 +3x−2 x−1 . 3x+2 x , d) 3(5y−3x) . 2(x−y)2 f) x−2 . x2 +4−2x Sezione 19.8. Esercizi 339 19.35. a) 7(x+1) (x+4)(x−1) , 19.36. a) x2 −2x , x3 +1 19.38. a) 2 (x−y)(y−z) , 19.39. a) 10 x−3 , b) 2(1−x) x+2 , 19.40. a) y y+1 , b) 1 1−a , 19.41. a) 1 x+2 , b) x6 +x5 −x4 −x3 +18x2 −2 , 2x(x−1)(x+1)2 19.43. a) (a+1)2 , a 19.44. a) 36b2 , b) 3−2t2 , t2 +4 b) b) b) 22 (x+5)(x−5)(x−4) , b) 15−x x+2 , c) 8x2 2x−1 , b) x+2 6x(x−1) , 19.46. a) 6x−5 , 3(x−2)2 b) 45x−19 9(1−x) , 19.47. a) a(4a−1) , 2 19.48. a) −x4 +14x3 +35x2 +380x , 25 b) 19.49. a) (a + 3 − b)2 , 3−2x 2x+3 , b) −6(x + 1)2 , 19.51. a) 1 5a−2 , b) 3, 19.52. a) 5x3 −28 , 2x(x−2)2 19.53. a) x a, 19.59. a) x2n xn +yn , b) 1 a−1 , b) x+3 x−2 , c) b) 3x a, d) a−1 . a2 +a c) d) −1 2a(a−1)(a−2) , c) −1, c) d) 2(x − 3). 4x+111 d) − 6(x+3)(x−3) . d) x(2a + 1). c) x+a+3 a(x+a) , b b−1 , d) −x. c) a + x + 1, d) d) d) 2. a2 +3a−8 a+4 . x2 (x+a)(x−a) . c) 3x − 13, d) 7 x−2 . x+3 x−3 . (x−a)(2x−a) , x+a y x−y , c) 1 x+2y , c) a(a−1) a−x . 2x+3 3(x−2)(x−1) . d) −8x2 +a2 +1 , (a−1)2 ax a−3 , d) 4(2x−1) . (x−1)2 8(x+2) (1−x)(x−3)(x−5) , b) 8−3b a−2 , x(a+x) a(x−a) . 4x−3 x−4 , 14x+3 3(x−1) , b) c) c) c) 9 2x−3 . 1 a−2 . 2a−1 a−1 , c) 19.50. a) 19.54. a) 4(x − 2), d) (x−2)2 (2x2 +3x+2) , 8x5 −2 , x2 (x+2) d) d) 21 . x+1 2x , c) d) c) ab, c) −1, 19.45. a) b) x−y x+y , c) a , y2 −2ay+4a2 c) 1 a. d) x x+y , e) b x−3b . 352 Capitolo 20. Equazioni 20.5 Esercizi 20.5.1 Esercizi dei singoli paragrafi 20.1 - Equazioni di grado superiore al primo riducibili al primo grado 20.1 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) x2 + 2x = 0; b ) x2 + 2x − 9x − 18 = 0; c ) 2x2 − 2x − 4 = 0; d ) 4x2 + 16x + 16 = 0. 20.2 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) x2 − 3x − 10 = 0; b ) x2 + 4x − 12 = 0; c ) 3x2 − 6x − 9 = 0; d ) x2 + 5x − 14 = 0. 20.3 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) −3x2 − 9x + 30 = 0; 3 3 b ) − x2 + x + 63 = 0; 2 2 c ) 7x2 + 14x − 168 = 0; 7 d ) x2 + 7x − 168 = 0. 2 20.4 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) x4 − 16x2 = 0; b ) 2x3 + 2x2 − 20x + 16 = 0; c ) −2x3 + 6x + 4 = 0; d ) −x6 + 7x5 − 10x4 = 0. 20.5 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) x3 − 3x2 − 13x + 15 = 0; b ) x2 + 10x − 24 = 0; c ) 2x3 − 2x2 − 24x = 0; d ) x4 − 5x2 + 4 = 0. 20.6 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) −x3 − 5x2 − x − 5 = 0; 3 3 b ) x3 − x = 0; 4 4 c ) −4x4 − 28x3 + 32x2 = 0; 6 6 54 54 d ) − x3 − x2 + x + = 0. 5 5 5 5 20.7 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) −4x3 + 20x2 + 164x − 180 = 0; b ) 5x3 + 5x2 − 80x − 80 = 0; c ) −3x3 + 18x2 + 3x − 18 = 0; d ) 4x3 + 8x2 − 16x − 32 = 0. 20.8 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) x3 + 11x2 + 26x + 16 = 0; b ) 2x3 + 6x2 − 32x − 96 = 0; c ) 2x3 + 16x2 − 2x − 16 = 0; d ) −2x3 + 14x2 − 8x + 56 = 0. Sezione 20.5. Esercizi 353 20.9 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) 2x3 + 12x2 + 18x + 108 = 0; b ) x4 − 10x3 + 35x2 − 50x + 24 = 0; c ) −2x3 − 12x2 + 18x + 28 = 0; d ) −5x4 + 125x2 + 10x3 − 10x − 120 = 0. 20.10 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. 7 4 161 2 140 x − x − 21x + = 0; 6 6 3 2 5 4 b ) (x − 6x + 8)(x − 3x + 2x3 ) = 0; a) c ) 25 − 4x2 4 (3x − 2)2 = 0; d ) (x − 4)3 2x3 − 4x2 − 8x + 16 9 = 0. 20.11 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) (x3 − x)(x5 − 9x3 )(x2 + 25) = 0; b ) x5 + 3x4 − 11x3 − 27x2 + 10x + 24 = 0; c ) 2x2 − x − 1 = 0; d ) 3x2 + 5x − 2 = 0. 20.12 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) 6x2 + x − 2 = 0; b ) 2x3 − x2 − 2x + 1 = 0; c ) 3x3 − x2 − 8x − 4 = 0; d ) 8x3 + 6x2 − 5x − 3 = 0. 20.13 (∗ ). Risolvere le seguenti equazioni riconducendole a equazioni di primo grado. a ) 6x3 + x2 − 10x + 3 = 0; b ) 4x4 − 8x3 − 13x2 + 2x + 3 = 0; c ) 8x4 − 10x3 − 29x2 + 40x − 12 = 0; d ) −12x3 + 68x2 − 41x + 5 = 0. 20.14 (∗ ). Risolvere la seguente equazione riconducendola a una equazione di primo grado. (x4 + 3x3 − 3x2 − 11x − 6)(4x6 − 216x3 + 2916) = 0; 20.2 - Equazioni numeriche frazionarie 20.15 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 1 2 = ; x+1 x+2 1 b) = 2; x−1 a) 1 = 0; x+1 2x − 4 d) = 0. x−2 c) 1− 20.16 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. x 1 − = 1; x+1 x−1 1 x b) = ; x−3 3−x a) x−1 5 =− ; x+2 x2 − 4 3 2 d) = . x+1 x+1 c) 354 Capitolo 20. Equazioni 20.17 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 1 4 − = 0; 3 − x 2x − 6 x2 − 1 b) − 1 = 2x + 1; x−1 a) 1 x = ; x+2 x2 − 4 3 1 2 − 2x d) − 2 = . x x x3 c) 20.18 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. x−1 x−2 = ; x−1 x−2 x+3 b) = x + 3; x+1 a) 3x + 1 = 1; 3x2 + x 6+x x2 d) = . x−3 x−3 c) 20.19 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 2 3 1 + = 2 ; x−2 x+1 x −x−2 5 6 3x − 1 b) − = 2 ; x−2 x+1 x −x−2 a) 1 x − = 0; 1−x x−1 x+1 x d) − = 0. x−1 1+x c) 20.20 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 2x + 1 4x2 + 1 + = 2; 2x − 1 4x2 − 1 1 2 1 b) + + 2 = 0; x−1 x x −x a) x−1 2 ; = 2 − 2x − 2x + 1 2 x + 5x + 6 d ) 4 − x2 = − 1. x+2 c) x2 20.21 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 2 1 5 + = ; 5x + 1 2x − 1 1 − 2x 1 2 3 b) + = 2 ; x−2 x+1 x −x−2 a) 30 3 = 0; + − 25 5 − x x−1 1 1 − x2 d) 1+ = + 2 . x+1 x−2 x −x−2 c) x2 20.22 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 3x 5x 1−x + = ; 6 − 2x 10 − 5x 4 − 2x 18x2 − 9x − 45 6x + 1 21x − 1 b) − + = 0; 9x − 3 18x + 6 4 − 36x2 a) − 1 1 x+3 − = 2 ; x+3 2−x x +x−6 1 + 2x 1 − 2x 6 − 8x2 d) + = . 1 − 2x 1 + 2x 1 − 4x2 c) 20.23 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni frazionarie. 3x 6x 3x2 + 2 = ; 2 x−2 x − 4x + 4 (x − 2) 4 1 b ) (4x + 6) − = 0; x+1 x−1 a) 5x 2 5 − = ; 18x − 90 3x2 − 18x + 15 3x − 3 (x − 4)(x + 3) d ) (x − 4)(x + 3) = . x−2 c) 356 Capitolo 20. Equazioni 20.31 (∗ ). Quale numero occorre aggiungere a numeratore e denominatore della frazione due settimi perchè essa triplichi di valore? 20.32. Due amici A e B partono con le loro automobili nello stesso istante da due località diverse; A fa un viaggio di 100 Km a una certa velocità, B fa un viaggio di 132 Km ad una velocità che supera quella dell’amico di 20 Km/h. I due amici arrivano nello stesso istante all’appuntamento. Qual è la velocità di A? B A 100 km 32 km Traccia di soluzione: á se A e B partono insieme e arrivano insieme significa che hanno impiegato lo stesso tempo per fare il proprio viaggio; á il tempo è dato dal rapporto tra lo spazio percorso e la velocità; á la velocità di A è l’incognita del problema: la indichiamo con x; á l’equazione risolvente è 110 132 = . x x + 20 Prosegui nella risoluzione. 20.33. Per percorrere 480 Km un treno impiega 3 ore di più di quanto impiegherebbe un aereo a percorrere 1920 Km. L’aereo viaggia ad una velocità media che è 8 volte quella del treno. Qual è la velocità del treno? 20.3 - Equazioni letterali 20.34 (∗ ). Risolvi e discuti le seguenti equazioni letterali nell’incognita x. a ) 1 + 2x = a + 1 − 2x; 7 b ) 2x − = ax − 5; 2 c ) b2 x = 2b + bx; d ) ax + 2 = x + 3. 20.35 (∗ ). Risolvi e discuti le seguenti equazioni letterali nell’incognita x. a ) k(x + 2) = k + 2; b ) (b + 1)(x + 1) = 0; c ) k2 x + 2k = x + 2; d ) (a − 1)(x + 1) = x + 1. 20.36. Risolvi e discuti le seguenti equazioni letterali nell’incognita x. a ) ax + x − 2a2 − 2ax = 0; b ) 3ax − 2a = x · (1 − 2a) + a · (x − 1); c ) x(3 − 5a) + 2(a − 1) = (a − 1)(a + 1); d ) x + 2a · (x − 2a) + 1 = 0. Sezione 20.5. Esercizi 361 20.65. Equazione di stato dei gas perfetti: pV = nRT . Ricava le formule per calcolare: V = . . . . . . . . . . . . , t = ............. 20.66. Rendimento del ciclo di Carnot: η = 1− T1 . T2 Ricava le formule per calcolare: T1 = . . . . . . . . . . . . , T2 = . . . . . . . . . . . . . 20.67. Legge di Stevino: PB = PA + ρ · g · (zA − zB ). Ricava le formule per calcolare: ρ = . . . . . . . . . . . . , zA = . . . . . . . . . . . . , zB = . . . . . . . . . . . . . 20.68. Risolvi le seguenti equazioni rispetto alla lettera richiesta. 2−a x a b) y = 2− x a) y = x = ..., a = ...; x = ..., a = ...; 2 −a x 2−a d) y = − x c) y = x = ..., a = ...; x = ..., a = .... 20.69. Risolvi le seguenti equazioni rispetto alla lettera richiesta. 2x + 1 2k − 1 = 2x − 1 k+1 b ) (m − 1)x = m − 3 a) k = ...; m = ...; 2 a−1 + =0 x+2 a+1 d ) (a + 1)(b − 1)x = 0 c) a = ...; b = .... 20.70 (∗ ). Risolvi le seguenti equazioni rispetto alla lettera richiesta. x x−b b + = 2 a+b a−b a − b2 1 2x bx − b) + 2 =0 2 a+b a −b a−b a) 20.5.2 20.1. a = ..., x = ...; a = ..., b = .... Risposte a) {0, −2}, b) {−2, +9}, c) {2, −1},d) {−2}. 20.5. a) {1, +5, −3}, b) {2, −12}, c) {0, −3, +4}, d) {1, −1, +2, −2}. 20.2. a) {5, −2}, b) {2, −6}, c) {3, −1}, d) {2, −7}. 20.6. a) {−5}, b) {0, +1, −1}, c) {0, +1, −8}, d) {−1, +3, −3}. 20.3 a) {2, −5}, b) {7, −6}, c) {4, −6}, d) {6, −8}. 20.7. a) {1, +9, −5}, b) {−1, +4, −4}, c) {1, −1, +6}, d) {2, −2}. 20.4. a) {0, +4, −4}, b) {1, +2, −4}, c) {2, −1}, d) {0, +2, +5}. 20.8. a) {−1, −2, −8}, c) {1, −1, −8}, d) {7}. b) {4, −4, −3}, 362 Capitolo 20. Equazioni 20.9. a) {−6}, b) {1, +2, +3, +4}, c) {−1, +2, −7}, d) {1, −1, −4, +6}. 20.10. a) {1, −2, +5, −4}, b) {0, +1, +2, +4}, c) 25 , − 52 , 32 , d) {4, +2, −2}. 20.13. a) 1, 13 , − 23 , b) 3, −1, 12 , − 12 , c) 2, −2, 34 , 21 , d) 5, 12 , 16 . 20.14. {−1, +2, +3, −3}. 20.16. a) {0}, 20.17. a) ∅, 20.18. a) b) {−1}, b) {−1}, 3 2 , 20.19. a) ∅, b) c) {0}, c) c) ∅, b) {0, −3}, 9 2 , d) ∅. 11 6 , d) ∅. d) {2, −1}. c) {1}, c) {−1}, 20.21. a) 2 25 , 20.22. a) 3 4 , b) 1 3 , b) ∅, b) c) ∅, 7 3 , d) {1, −2}. c) ∅, d) − 13 . c) ∅, d) ∅. b) − 23 , 53 , c) {−5}, 20.24. a) R − − 23 , 2 , b) {1}, c) − 32 , d) {1}. 20.12. a) 12 , − 32 , b) 1, −1, 12 , c) −1, 2, − 23 , d) −1, − 12 , 34 . 20.15. a) {−3}, a) {−1}, 20.23. a) R − {2}, d) {4, −3, 3}. 20.11. a) {0, +1, −1, +3, −3}, b) {1, −1, −2, +3, −4}, c) 1, − 21 , d) −2, 13 . b) 32 , 20.20. d) {−2}. d) − 13 . 20.25. a) 1 2 , b) {2, 3}, 20.26. a) {−5, +1}, 3 . d) − 16 20.27. a) R − {−3}, d) − 34 . 20.28. a) d) − 26 25 , c) − 23 , b) 2, − 14 , −2 , b) 3 2 , c) d) {2}. c) ∅, 35 3 , 5 4 − 3 , c) {4}, 3 , b) e) 12 , f) {−30}. 5 20.30. x = 21 20.31. x = 28 3 b) a = 2 → ∅; a 6= 2 → 2(a−2) , 2 1 c) b = 0 → R; b = 1 → ∅; b 6= 0 ∧ b 6= 1 → b−1 , d) a = 1 → ∅; a 6= 1 → a−1 . 20.34. a) ∀a ∈ R → a 4 , 20.35. a) k = 0 → ∅; k 6= 0 → 2−k , b) b = −1 → R; b 6= −1 → {−1}, k 2 , d) a = 2 → R; a 6= 2 → {−1}. c) k = 1 → R; k = −1 → ∅; k 6= 1 ∧ k 6= −1 → − k+1 20.37. a) a = 1 → R; a 6= 1 → {0}, b) k = 0 → ∅; k 6= 0 → k2 , 10 c) a = 0 → R; a = 3 → ∅; a 6= 0 ∧ a 6= 3 → 3−a , d) a = 0 → R; a 6= 0 → 32 (a − 2) . 20.38. a) a = 3 → R; a 6= 3 → {2}, b) a = 2 → R; a = 1 → ∅; a 6= 2 ∧ a 6= 1 → 1 c) a = 2 → ∅; a = −2 → R; a 6= −2 ∧ a 6= 2 → a−2 , d) m = 1 ∨ m = −1 → R; m 6= 1 ∧ m 6= −1 → ∅. 1 a−1 , Matematica C3 – Geometria Razionale Manuale di geometria per il biennio della scuola secondaria di secondo grado terza edizione Copyright © Matematicamente.it 2014 Questo libro, eccetto dove diversamente specificato, è rilasciato nei termini della licenza Creative Commons Attribuzione 3.0 Italia (CC BY 3.0) il cui testo integrale è disponibile al sito http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.it Tu sei libero di Condividere — riprodurre, distribuire, comunicare al pubblico, esporre in pubblico, rappresentare, eseguire e recitare questo materiale con qualsiasi mezzo e formato Modificare — remixare, trasformare il materiale e basarti su di esso per le tue opere per qualsiasi fine, anche commerciale. Per maggiori informazioni su questo particolare regime di diritto d'autore si legga il materiale informativo pubblicato su www.copyleft-italia.it. Coordinatori del progetto Antonio Bernardo Angela D'Amato Anna Cristina Mocchetti Claudio Carboncini Autori Angela D’Amato Antonio Bernardo Cristina Mocchetti Lucia Rapella Gemma Fiorito Hanno collaborato Francesco Camia Erasmo Modica Germano Pettarin Nicola Chiriano Luciano Sarra Paolo Baggiani Vittorio Patriarca Giuseppe Pipino Anna Battaglini-Frank Dorotea Jacona Eugenio Medaglia Laura Todisco Alberto Brudaglio Luca Frangella Alessandro Paolini Collaborazione, commenti e suggerimenti Se vuoi contribuire anche tu alla stesura e aggiornamento del manuale Matematica C3 o se vuoi inviare commenti e/o suggerimenti scrivi a [email protected] Versione del documento Versione 3.1 del 16.04.2014 Stampa Terza edizione, 2014 Dati tecnici per l'adozione del libro a scuola: Titolo: Matematica C3, Geometria razionale Codice ISBN: 9788896354650 Editore: Matematicamente.it Anno di edizione: 2014 Prezzo: 0,00 Formato: ebook (PDF + ODT) www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale - Indice INDICE CAPITOLO 1: NOZIONI FONDAMENTALI ►1. Introduzione alla geometria razionale......................................................................................6 ►2. Il metodo assiomatico, i concetti primitivi e le definizioni.....................................................7 ►3. Gli enti fondamentali della geometria...................................................................................14 ►4. Prime definizioni: segmenti e angoli.....................................................................................19 ►5. Confronto e operazioni fra segmenti e angoli........................................................................24 ►6. La misura...............................................................................................................................32 ►7. Poligoni e poligonale.............................................................................................................36 ►8. ESERCIZI..............................................................................................................................39 CAPITOLO 2: CONGRUENZA NEI TRIANGOLI ►1. Definizioni relative ai triangoli..............................................................................................52 ►2. Primo e secondo criterio di congruenza dei triangoli............................................................53 ►3. Teoremi del triangolo isoscele...............................................................................................56 ►4. Terzo criterio di congruenza dei triangoli..............................................................................59 ►5. Congruenza dei poligoni........................................................................................................60 ►6. ESERCIZI..............................................................................................................................61 CAPITOLO 3: RETTE PARALLELE ►1. Primo teorema dell’angolo esterno .....................................................................................................68 ►2. Rette perpendicolari ............................................................................................................................69 ►3. Rette parallele .....................................................................................................................................70 ►4. Somma degli angoli interni di un triangolo.........................................................................................73 ►5. Generalizzazione dei criteri di congruenza dei triangoli.....................................................................74 ►6. Disuguaglianze tra gli elementi di un triangolo ..................................................................................77 ►7. ESERCIZI............................................................................................................................................81 CAPITOLO 4: QUADRILATERI ►1. Generalità sui quadrilateri ...................................................................................................................90 ►2. Trapezio e deltoide ..............................................................................................................................91 ►3. Proprietà dei parallelogrammi .............................................................................................................92 ►4. Parallelogrammi particolari .................................................................................................................94 ►5. Corrispondenza di Talete .....................................................................................................................95 ►6. Conseguenze della corrispondenza di Talete ......................................................................................97 ►7. ESERCIZI............................................................................................................................................97 CAPITOLO 5: CIRCONFERENZA ►1. Luoghi geometrici..............................................................................................................................102 ►2. Circonferenza e cerchio: definizioni e prime proprietà.....................................................................104 ►3. Posizioni relative fra rette e circonferenze.........................................................................................108 ►4. Angoli nelle circonferenze.................................................................................................................111 ►5. Proprietà dei segmenti di tangenza....................................................................................................115 ►6. Poligoni inscritti e circoscritti ad una circonferenza..........................................................................116 ►7. Punti notevoli di un triangolo.............................................................................................................117 ►8. Proprietà dei quadrilateri inscritti e circoscritti..................................................................................120 ►9. Poligoni regolari.................................................................................................................................122 ►10. ESERCIZI........................................................................................................................................124 CAPITOLO 6: PROPORZIONALITÀ E SIMILITUDINE ►1. La misura.............................................................................................................................130 ►2. Proporzionalità tra grandezze..............................................................................................133 ►3. Teorema di Talete, caso generale.........................................................................................137 ►4. Avere la stessa forma...........................................................................................................140 ►5. La similitudine nei triangoli.................................................................................................141 3 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 2. Congruenza nei triangoli Esercizi sui criteri di congruenza dei triangoli e sui triangoli isosceli. 53 Due triangoli sono congruenti se hanno segmento BG congruente a CF. Dimostra che i triana) tre lati congruenti VF b) tre angoli congruenti VF c) due lati e l’angolo compreso congruenti VF d) due angoli e il lato in comune congruenti VF e) un lato e l’angolo opposto congruenti VF 54 Prolunga nello stesso verso i lati di un triangolo equilatero di tre segmenti tra loro congruenti. Dimostra che il triangolo ottenuto congiungendo gli estremi dei segmenti aggiunti è equilatero. 55 Due triangoli equilateri sono congruenti se hanno lo stesso perimetro. 56 Dimostra che due triangoli equilateri che hanno in comune la base sono congruenti. 57 Se in due triangoli sono congruenti due coppie di lati e la mediana relativa ad uno di essi, allora i due triangoli sono congruenti. 58 Se in due triangoli sono congruenti due coppie di lati e la bisettrice relativa ad uno di essi, allora i due triangoli sono congruenti. 59 Due triangoli isosceli sono congruenti se hanno rispettivamente congruenti la base e un altro lato. 60 Se due triangoli hanno congruenti due lati e la mediana relativa a uno di essi allora sono congruenti. 61 In un triangolo se la bisettrice di un angolo è anche meddiana allora il triangolo è isoscele. 62 In un triangolo isoscele ABC di base BC e vertice A prendi un punto D sul lato AB e un punto E sul lato AC, in modo che BD ≅ EC , unisci C con D e B con E, sia {F }= BE∩DC , dimostra che i triangoli BFA e CFA sono congruenti. 63 Dimostra che, prolungando i lati congruenti AB e AC di un triangolo isoscele di due segmenti congruenti rispettivamente AP e AQ, si ha che BQ = PC . 64 In un triangolo isoscele ABC di base BC e vertice A, prolunga il lato AB di un segmento BD e il lato AC di un segmento CE in modo che BD ≅ CE , prolunga la base BC di un segmento BG, dalla parte di B, e di un segmento CF dalla parte di C, in modo che BG ≅ CF . Dimostra che sono congruenti i triangoli ADG e AEF. 65 In un triangolo scaleno ABC sia AC>BC. Prolunga BC, dalla parte di C, di un segmento CD congruente ad AC e prolunga AC, dalla parte di C, si un segmento CE congruente a BC. Detto H il punto di intersezione della retta per AB con la retta per DE, dimostra che AH ≅ DH . 66 In un triangolo isoscele ABC di base BC e vertice A, prolunga il lato AB di un segmento BD e il lato AC di un segmento CE in modo che BD ≅ CE . Unisci D con C e prolunga il segmento DC, dalla parte di C di un segmento CF. Unisci E con B e prolunga il segmento EB dalla parte di B di un 64 goli AGD e AFE sono congruenti. b 67 Dato il triangolo convesso non piatto a O si prenda un punto A sul lato Oa e un punto B sul lato Ob, in modo che OA ≅ OB . Sia M il punto medio di OA e N il punto medio di OB, congiungi A con N e B con M, indica con P in punto di intersezione. Dimostra che sono congruenti i triangoli OBC e OAD e i triangolo AOP OPB. 68 Nel triangolo isoscele ABC di base AB e vertice C, prendi un punto D sulla bisettrice CH dell’angolo al vertice C, indica con E il punto di intersezione della retta AD con BC e F il punto di intersezione di BD con AC. Dimostra che i triangoli FDA e EDB sono congruenti. 69 Siano ABC e ABD due triangoli isosceli aventi la base AB in comune e i vertici C e D situati da parti opposte rispetto ad AB. Dimostrare che D ≅ D C B . AC 70 Sia P un punto interno al triangolo isoscele ABC di base AB e sia AP = PB . Si dimostri che CP appartiene alla bisettrice dell’angolo in C. 71 Due triangoli equilateri ABC e DBC hanno la base BC in comune e i vertici A e D situati da parti opposte rispetto alla base BC. Dimostra che i due triangoli sono congruenti. 72 Siano ABC e A’B’C’ due triangoli congruenti. Si fissino su AC un punto P e su A’C’ un punto P’ tali che AP ≅ A ' P ' . Si fissino su BC un punto Q e su B’C’ un punto Q’ tali che BQ ≅ B ' Q ' . Si dimostri che PQ ≅ P ' Q ' . 73 Nel triangolo generico ABC sia AK la bisettrice dell'angolo in A. Sul prolungamento dei lati AB e AC, rispettivamente dalla parte di B e dalla parte di C, individua due punti D ed E, tali che AD sia congruente ad AE. Dimostra che DK è congruente a KE. 74 Due triangoli, che hanno un lato congruente e hanno congruenti anche i due angoli esterni al triangolo aventi per vertici gli estremi del lato congruente, sono congruenti. 75 Dato il triangolo ABC e un punto O esterno al triangolo, si unisca O con A, con B e con C. Si prolunghi ciascun segmento, dalla parte di O, dei segmenti OA ' = OA , OB ' = OB , OC ' = OC Dimostra che ABC = A' B ' C ' . 76 Siano LMN i punti medi dei lati del triangolo isoscele ABC, dimostra che anche LMN è isoscele. 77 Siano MN i punti medi dei lati congruenti AB e AC del triangolo isoscele ABC, dimostra che le mediane AM e AN sono congruenti. B e B O C due angoli consecutivi 78 Siano A O B . congruenti, sia OM la bisettrice dell’angolo A O Sulle semirette OC, OB, OM e OA si prendano rispettivamente i segmenti tutti congruenti tra di loro www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 2. Congruenza nei triangoli OC’, OB’, OM’, OA’. Dimostrare che A' M '≅ M ' B ' , A ' B'≅ B 'C ' . B , sui 79 Sia OM la bisettrice dell’angolo A O B si prendano i punti P e Q lato dell’angolo A O tali che OP ≅ OQ . Sia C un punto qualsiasi della bisettrice OM. Dimostra che CP ≅ CQ . 80 Sia P un punto interno al triangolo isoscele ABC, di base AB. Dimostra che se P A C = P B C allora P si trova sulla bisettrice dell'angolo in A. 81 Traccia la bisettrice a dell'angolo in A del triangolo ABC con AB>AC. Sulla bisettrice a indiAD = AB e vidua due punti D ed E tali che AE = AC . Dimostra che i triangoli ACD e ABE sono congruenti. 82 In un triangolo ABC con AB>AC disegna la bisettrice AD dell'angolo in A. Dal punto D disegna una semiretta che taglia il triangolo ABC e forma con C . Questa semiAD un angolo congruente a A D retta incontra AB in E. Dimostra che CD e DE sono congruenti. 83 Sia ABC triangolo isoscele di base BC, prolunga i lati AB dalla parte di B e AC dalla parte di C. Traccia la bisettrice b dell'angolo esterno in B e la bisettrice c dell'angolo esterno in C. Queste bisettrici incontrano i prolungamenti dei lati, precisamente c incontra il prolungamento di AB in E e b incontra il prolungamento di AC in D. Dimostra che EC = BD . Sia F il punto di intersezione di EC con BD, dimostra che AF è la bisettrice dell'angolo in A. 84 Sia ABC un triangolo isoscele di vertice C. Sul prolungamento di AB si prenda D dalla parte di A ed E dalla parte di B, in modo che AD = BE . Dimostra che CDE è isoscele. 85 Sia ABC un triangolo qualsiasi, e sia AL la bisettrice dell'angolo in A. Da L si conduca la perpendicolare ad AL, essa incontra la retta AB in D e la retta AC in E. Dimostra che ADE è isoscele. 86 In un triangolo qualsiasi ABC, si prolunghi il lato AB dalla parte di B di un segmento BD congruente ad AB e si prolunghi il lato BC dalla parte di B di un segmento BE congruente a BC. Detto M il punto medio di AC e N il punto medio di ED, dimostra che B appartiene alla retta per MN (è sufficiente dimostrare che l'angolo MBN è piatto). 87 Si prolunghino i lati congruenti AC e BC di un triangolo isoscele, rispettivametne di due segmenti congruenti AD e BE. Detto F il punto di intersezione di AE con DB, dimostra che FC è bisettrice dell'angolo in C. 88 Sulla bisettrice c di un angolo a O b prendi un punto P e traccia da esso le perpendicolari ai lati a e b dell'angolo che incontrano rispettivamente in A e in B i suddetti lati. Dimostra che OA =OB . 65 89 In un triangolo isoscele di base BC traccia due semirette aventi origine rispettivamente in B e in C e che incontrano AB in D e AC in E. Dimostra che se le semirette si incontrano in un punto della mediana AM relativa alla base BC allora AD = AE . 90 ABC è un triangolo isoscele con AC congruente a BC; M punto medio di AB, L punto medio di AC, N punto medio di BC. Sulla mediana CM prendi un punto K in modo che KM<CK. Sia P il punto di intersezione di NK con AB e Q il punto di intersezione di LK con AB. Dimostra che KPQ è un triangolo isosscele. 91 Dato il triangolo isoscele ABC di base BC e angolo in A acuto traccia le altezze BL e CK relative ai lati obliqui. Prolunga BL di un segmento LD congruente a metà BL e prolunga CK di un segmento EK congrunete a metà KC. Sia F il punto di intersezione di EB con DC, dimsotra che DEF è un triangolo isoscele. 92 Sugli assi dei lati di un triangolo equilatero si prendono tre punti interni al triangolo equidistanti dai vertici del triangolo, dimostra che il triangolo che ha per vertici questi tre punti è anch'esso equilatero. 93 Sui lati AB, BC, CA di un triangolo equilatero si prendono tre punti P, Q, R in modo che AP, BQ e CR siano congruenti tra di loro. Unisci i punti P, Q, R con i vertici opposti. Dimostra che questi segmenti si incontrano in tre punti che sono vertici di un triangolo equilatero. 94 Sia ABCDE un pentangolo regolare, ossia con tutti i lati congruenti e tutti gli angoli interni congruenti. Dal vertice A traccia le due diagonali AD e AC. Il pentagono resta così diviso in tre triangoli. Individua i due triangoli congruenti e dimostra che sono congruenti. triangoli ABC e A'B'C' hanno = A' . Sui AB = A' B ' , AC = A' C ' , A lati AC e A'C', esternamente ai triangoli costruisci i triangoli ADC e A'D'C' in modo che AD = A' D ' e DC = D' C ' . Dimostra che sono congruenti i quadrilateri ABCD e A'B'C'D'. 96 Dati i pentagoni congruenti ABCDE e FGHIL traccia le diagonali che uniscono le coppie di punti corrispondenti A, D e F, I. Dimostra che sono congruenti i quadrilateri ABCD e FGHI. 97 Un quadrilatero ABCD ha i lati a due a AD = DC due congruenti, precisamente e AB = BC . Dimostra che la diagonale DB è bisettrice dell'angolo in D. Preso un qualsiasi punto P sulla diagonale BD dimostra anche che BD è bisettrice dell'angolo APC. 95 I www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 2. Congruenza nei triangoli Quesiti dalle prove INVALSI 98 In un triangolo isoscele l’angolo al vertice è metà dell’angolo alla base. Quanto misurano gli angoli del triangolo? A. 72°, 72°, 36° B. 30°, 60°, 90° C. 36°, 36°, 72° D. 90°, 45°, 45° (Prove invalsi 2005) 99 Osserva la figura. Se AB ≠ AC e BH=HC, che cosa rappresenta il segmento AH nel triangolo ABC? A. Una altezza. B. Una mediana. C. Una bisettrice. D. Un asse. (Prove invalsi 2006) 100 Da un triangolo equilatero MNO di lato 6 cm viene tagliato via un triangolo equilatero di vertice in O e lato 2 cm. Il perimetro del quadrilatero rimanente è… A. 12 cm B. 14 cm C. 16 cm D. 18 cm E. 20 cm (Prove invalsi 2003) 66 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 3. Rette parallele Dimostra le seguenti affermazioni. 21 Date due rette parallele tagliate da una trasversale, le bisettrici di due angoli corrispondenti (o alterni interni o alterni esterni) sono parallele. 22 Date due rette parallele tagliate da una trasversale, le bisettrici di due angoli coniugati interni (o coniugati esterni) sono perpendicolari. 23 Nel triangolo isoscele ABC traccia una parallela alla base AB, che incontra i lati obliqui in D ed E, dimostra che anche DCE è un triangolo isoscele. 24 Se due rette r e s sono incidenti allora lo sono anche due qualsiasi rette u e v, con u parallela a r e v parallela a s. 25 Sia M il punto medio del segmento AB. Sia r una retta che incontra AB in M. Sulla retta r da parti opposte rispetto a M prendi due punti C e D in modo che AC // BD . Dimostra che AC ≅ BD . 26 Dal vertice C di un triangolo isoscele ABC conduci la parallela alla base AB. Dimostra che tale parallela è bisettrice dell’angolo esterno in C al triangolo. 27 Sia ABC un triangolo isoscele di base AB. Sia r la semiretta di origine C bisettrice dell’angolo formato dal prolungamento di BC e dal lato AC. Dimostra che la retta per AB è parallela a r. 28 Dato il triangolo isoscele ABC di base AB e vertice C, prolunga la base AB dalla parte di A di un segmento AD. Sia E un punto interno all’angolo AD ≅C A B . Dimostra D A C in modo che E che EA // CB . 29 Da ciascun vertice di un triangolo ABC traccia la parallela al lato opposto. Detti D, E, F i punti di intersezione delle parallele dimostra che il triangolo DEF ha gli angoli ordinatamente congruenti a quelli di ABC. 30 Sia AD la bisettrice dell’angolo in A del triangolo ABC. Dal punto D traccia la parallela al lato AB, essa incontra il lato AC in E. Dimostra che il triangolo EDC ha gli angoli ordinatamente congruenti a quelli di ABC. Dimostra anche che ADE è un triangolo isoscele. 31 In un triangolo ABC rettangolo in A traccia l’altezza AH relativa all’ipotenusa. Dimostra che il triangolo ABH ha gli angoli congruenti a quelli di ABC. 32 Sulla base BC di un triangolo isoscele ABC prendi un punto D e traccia da esso la perpendicolare p alla base. La suddetta perpendicolare incontra il lato AB in E e il lato AC in F. Dimostra che il triangolo AFE è isoscele. 33 In un triangolo ABC traccia la bisettrice AD dell’angolo in A. Da un punto N del lato AC traccia la parallela alla bisettrice AD, essa incontra che retta per AB in E e la retta per BC in F. Dimostra che AEN è un triangolo isoscele. Dimostra che ADC e NFC hanno angoli congruenti. 34 In un triangolo ABC sia E il punto di intersezione della bisettrice dell’angolo in B con il lato AC, Sia D un punto del lato AB tale che DE ≅ DB . Dimostra che DE è parallelo a BC. 35 In un triangolo ABC traccia le bisettrici agli angoli nei vertici B e C. Sia D il punto di intersezione delle bisettrici. Da D traccia la parallela al lato BC e indica con E ed F i punti di intersezione di questa parallela con i lati rispettivamente AB e AC. Dimostra che FE ≅ EBFC . 36 Dato il triangolo ABC prolunga il lato AB dalla parte di A di un segmento AD congruente ad AB, prolunga poi il lato AC dalla parte di A di un segmento AE congruente ad AC. Dimostra che DE è parallelo a BC. 37 Sia AM la mediana di un triangolo ABC. Si prolunghi AM dalla parte di M di un segmento MD congruente ad AM. Dimostra che CD è parallelo ad AB. 38 Due rette parallele tagliate da una trasversale formano otto angoli, uno di essi è 1/3 dell’angolo retto. Determina le misure degli altri angoli. 39 Siano α e β due angoli alterni interni formati da due rette parallele tagliate da una trasversale, dimostra che la bisettrice di α è parallela alla bisettrice di β. 40 Siano α e β due angoli corrispondenti formati da due rette parallele tagliate da una trasversale, dimostra che la bisettrice di α è perpendicolare alla bisettrice di β. 41 Disegna due segmenti AB e CD disposti in modo che si incontrino nel loro punto medio comune M. Congiungi A con D e B con C, dimostra che AD è parallelo a CB. b e la sua 42 Disegna un angolo acuto a O bisettrice c. Disegna su c un punto P, disegna poi l’asse del segmento OP. Indica con Q e R i punti di intersezione dell’asse rispettivamente con la semiretta a e la semiretta b. Dimostra che OQ è parallelo a RP. b e la sua 43 Disegna un angolo convesso a O bisettrice c. Disegna su c un punto P, disegna poi le perpendicolari PR e PQ rispettivamente alle semirette a e b. Dimostra che c è asse del segmento QR. 44 Sia ABC un triangolo equilatero. Traccia una parallela al lato AB che incontra il lato BC in D e AC in E. Dimostra che anche il triangolo CDE è equilatero. 84 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 3. Rette parallele 4. Somma degli angoli interni di un triangolo 45 Vero o Falso? (a) La somma degli angoli interni di un triangolo è congruente a un angolo esterno (b) La somma degli angoli interni di un quadrilatero è congruente a 3 angoli piatti (c) La somma degli angoli esterni di un pentagono è congruente a 5 angoli piatti (d) La somma degli angoli interni di un triangolo è congruente a due angoli retti (e) Un triangolo isoscele non può avere un angolo ottuso 5. Generalizzazione dei criteri di congruenza dei triangoli 46 Vero o Falso? Un triangolo rettangolo ha due angolo complementari Due triangoli rettangoli sono congruenti se hanno almeno un lato congruente Due triangoli rettangoli che hanno un cateto in comune sono congruenti Due triangoli rettangoli che hanno l’ipotenusa in comune sono congruenti Due triangoli rettangoli isosceli sono sempre congruenti Due triangoli rettangoli isosceli che hanno un lato in comune sono congruenti Gli angoli acuti di un triangolo rettangolo sono complementari Dimostra le seguenti affermazioni. 47 Dimostra che in triangolo rettangolo gli angoli diversi dall'angolo retto sono acuti. 48 Dimostra che non può esistere un triangolo rettangolo equilatero. 49 Due triangoli isosceli sono congruenti se hanno congruenti la base e l’angolo al vertice. 50 In un triangolo isoscele, le altezze relative ai lati congruenti sono congruenti. 51 Due triangoli rettangoli sono congruenti se hanno congruenti un cateto e l’altezza relativa all’ipotenusa. 52 Due triangoli rettangoli sono congruenti se hanno congruenti un cateto e la mediana relativa ad esso. 53 Due triangoli rettangoli sono congruenti se hanno congruenti un angolo acuto e la sua bisettrice. 54 Se due triangoli hanno congruenti due coppie di lati e le mediane relative ai lati rimanenti, allora sono congruenti. 55 Dimostra che, in un triangolo isoscele, la bisettrice dell’angolo adiacente all’angolo al vertice è parallela alla base. 56 Dimostra che sono congruenti due triangoli isosceli che hanno gli angoli al vertice congruenti e congruenti le altezze relative a uno dei lati obliqui. 57 In un triangolo qualsiasi ABC si prenda un qualsiasi punto del lato AB e da esso si tracci la parallela r alla bisettrice dell'angolo interno in C. Detto P il punto di intersezione di r con AC e Q il punto di intersezione di r con BC, dimsotra che PC = QC . 58 Sia D il punto d'intersezione delle bisettrici degli angoli in A e in B di un triangolo qualsiasi ABC. Per D disegna la parallela al lato AB, indica con E e F le intersezioni di questa parallela rispettivamente con il lati AC e BC. Dimostra che EF = AE BF . V V V V V V V V V V V V F F F F F F F F F F F F 59 Dimostra che, se per i vertici di un triangolo si conducono le parallele ai lati opposti, queste parallele determinano, assieme al triangolo dato, quattro triangoli congruenti. 60 Dimostra che in un triangolo isoscele la congiungente i punti medi dei lati congruenti è parallela alla base del triangolo. 61 Dimostrare che, in un triangolo rettangolo l'altezza relativa all'ipotenusa divide il triangolo in due triangoli rettangolo che hanno tra loro e col triangolo di partenza gli angoli ordinatamente congruenti. 62 Dato un triangolo ABC, si prolunghi il lato CA dalla parte di A, si tracci la bisettrice dell’angolo interno di vertice A e si conduca da B la parallela a tale bisettrice, che incontri il prolungamento di CA nel punto D. Dimostrare che il triangolo ADB è isoscele. 63 Dato un angolo convesso aÔb traccia la sua bisettrice c. Per un punto P della bisettrice traccia la perpendicolare alla bisettrice stessa. Chiama A e B i punto di intersezione della perpendicolare con i lati a e b dell’angolo convesso. Dimostra che P è punto medio di AB. 64 Dato il triangolo isoscele ABC, di base AB, sul prolungamento dell’altezza relativa ad AB prendi un punto P. Traccia la retta per PA e per PB. Dimostra che l’angolo formato dalle rette PA e CA è congruente all’angolo formato dalle rette per PB e CB. 65 Nel triangolo isoscele ABC di vertice A e lati congruenti AB e AC, traccia le bisettrici degli angoli alla base. Sia D il loro punto di intersezione. Dimostra che anche il triangolo DBC è isoscele. 66 Dato un triangolo qualsiasi ABC dimostra che la bisettrice dell’angolo interno in A è perpendicolare alla bisettrice di uno degli angoli esterni in A. 85 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 3. Rette parallele 67 Prolunga la mediana M del triangolo ABC di golo AC e BC rispettivamente in E e in F. Dimostra un segmento MD. Dimostra che se AM ≅ MD allora BD è parallela a CA.. 68 Sia AM la mediana di un triangolo ABC. Dimostra che se ABM è isoscele il triangolo ABC è rettangolo e viceversa se il triangolo ABC è rettangolo in A allora ABM è isoscele. 69 Una retta t incontra due rette a e b rispettivamente in A e B. Dal punto medio M di AB traccia una retta che interseca a e b rispettivamente in C e D. Dimostra che se M è punto medio di CD allora a e b sono parallele. 70 Nel triangolo isoscele ABC prolunga la base AB di un segmento BD congruente a BC. Dimostra che l’angolo in C esterno al triangolo ADC è il triplo dell’angolo ADC. 71 Dato il triangolo ABC traccia la retta r perpendicolare ad AB passante per B, la retta s perpendicolare ad AB passante per A, la retta t perpendicolare ad AC passante per C. Detto D il punto di intersezione tra r e t, E il punto di intersezione tra s e t, dimostra E è un angolo retto. che D AC C B EB C 72 Nel triangolo ABC traccia la media CM e il suo prolungamento MD a piacere. Da A conduci la perpendicolare alla mediana che la incontra in E, da B conduci un’altra perpendicolare alla mediana che la incontra in F. Dimostra che i triangoli AEM e BFM sono congruenti. 73 Sul prolungamento della base AB di un triangolo isoscele individua un punto D qualsiasi dalla parte di B. Traccia la perpendicolare per D a questo prolungamento, essa incontra i lati obliqui del trian- che il triangolo CEF è isoscele. 74 Siano r e s due rette incidenti in un punto O. Su r prendi da parte opposta rispetto ad O i punti A e B tali che AO ≅ OB . Su s prendi da parte opposta rispetto ad O i punti C e D tali che CO ≅ OD . Quale delle seguenti coppie di rette sono parallele? Dimostralo. CA // BD ; CB // AD 75 Sia ABC un triangolo acutangolo. Nel semipiano di origine AB che non contiene C individua un A . Dimostra punto D in modo che B A D≅ C B che CA // AD . Nell’ipotesi in cui AD ≅CB dimostra che anche AC // BD . 76 Calcola la misura degli angoli di un triangolo ABC sapendo che l'angolo A interno è 3/5 dell'angolo esterno A e che l'angolo B è la metà di A. 77 Sia data una stella a 5 punte inscritta in una circonferenza. Quanto vale la somma degli angoli con vertice nelle punte della stella? (I Giochi di Archimede 2003) 78 Nella figura, quanto misura l'angolo α? 6. Diseguaglianze tra gli elementi di un triangolo 79 Vero Falso? a. Esiste un triangolo i cui lati misurano 10cm, 3cm, 15cm b. Un triangolo isoscele può essere ottusangolo c. Dati tre segmenti di cui almeno uno maggiore degli altri è sempre possibile che ha lati congruenti ai tre segmenti dati d. Dai tre segmenti di cui due uguali e uno maggiore degli altri due è sempre triangolo isoscele che ha lati congruenti ai tre segmenti dati e. In un triangolo rettangolo l’ipotenusa è minore della somma dei due cateti f. Un triangolo di perimetro 100cm non può avere un lato di 60cm g. Un triangolo isoscele può essere ottusangolo h. In un triangolo l’angolo che si oppone al lato maggiore è acuto i. In un triangolo rettangolo i cateti sono sempre congruenti j. In un triangolo rettangolo l’ipotenusa può essere congruente ad un cateto k. Un triangolo può avere due lati disuguali e due angoli uguali l. In un triangolo rettangolo l’ipotenusa può essere congruente a un cateto m. Un triangolo può avere due angoli uguali e due lati disuguali 86 V F V F costruire un triangolo V F possibile costruire un V F V F V F V F V F V F V F V F V F V F www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 3. Rette parallele Dimostra le seguenti affermazioni 80 Sono dati due triangoli ABC e DEF di cui si sa , BC ≅ ED . Dimostra che che B A , F D AC EF . 81 Dimostra che in ogni triangolo rettangolo l’ipotenusa è maggiore di ciascun cateto. 82 Dimostra che in ogni triangolo rettangolo l’ipotenusa è maggiore della semisomma dei cateti. 83 In un triangolo ottusangolo il lato opposto all’angolo ottuso è maggiore di ciascuno degli altri due lati. 84 Dimostra che in un triangolo il doppio di un lato è minore del perimetro del triangolo. 85 Dimostra che in un triangolo il doppio di una qualsiasi altezza è minore del perimetro del triangolo. 86 Dimostra che in un poligono convesso una qualunque diagonale è minore del semiperimetro 87 Se in un triangolo due mediane sono congruenti, il triangolo è isoscele. 88 Se due lati di un triangolo sono diseguali, la mediana uscente dal loro vertice comune forma con il lato opposto angoli diseguali ed è maggiore quello dalla parte del lato maggiore. 89 In un triangolo ogni lato è minore del semiperimetro. 90 In un triangolo l’altezza è minore della semisomma dei due lati che hanno un vertice in comune con essa. 91 In un triangolo la mediana è minore della semisomma dei due lati che hanno un vertice in comune con essa. 92 In un triangolo ABC traccia la bisettrice BE dell’angolo in B. Dimostra che AB>AE. (Per la dimostrazione utilizza il teorema dell’angolo esterno). 93 Nel triangolo ABC traccia la mediana AM. Dimostra che se AC è maggiore di AB allora l’angolo AMC è maggiore dell’angolo AMB. 94 Nel triangolo ABC prendi un punto D interno al triangolo. Dimostra che il perimetro del triangolo ADB è minore del perimetro del triangolo ABC. (Prolunga il lato AD fino a incontrare il lato BC in E. Ragionando opportunamente sui triangolo che si vengono a formare dimostra che AD+DB<AC+CB). 95 Esternamente al triangolo ABC prendi un punto D. Congiungi D con A, con B e con C. Dimostra che il perimetro di ABC è minore del doppio della somma delle distanze di D dai tre vertici del triangolo. 96 Nel triangolo ABC traccia la mediana AM relativa al lato BC, dimostra che AM è minore della semisomma degli altri due lati AB e BC. (Prolunga la mediana di segmento congruente alla mediana stessa.) 97 In ogni triangolo la somma delle mediane è minore del perimetro e maggiore del semiperimetro. 98 Dimostra che in un triangolo acutangolo la somma delle altezze è minore del perimetro e maggiore del semiperimetro. 99 Dato un triangolo ABC in cui AB<AC traccia l’altezza AH relativa alla base BC. Dimostra che l’angolo HAC è maggiore dell’angolo HAB. 100 Dato il triangolo isoscele ABC unisci il vertice A con un punto D della base BC, dimostra che AD è minore di ciascuno dei due lati congruenti AB e AC. 101 Dimostra in un poligono convesso una qualunque diagonale è minore del semiperimetro. 102 In un triangolo ABC si ha che AB>AC. Si tracci la bisettrice AD dell’angolo in A, si dimostri che A D B A DC . 103 Due triangoli rettangoli hanno un cateto in comune, l’angolo opposto al cateto in comune è maggiore nel primo triangolo, dimostra che l’ipotenusa del primo triangolo è minore dell’ipotenusa del secondo triangolo. 104 Dimostra che in ogni triangolo la somma dei tre lati è sempre maggiore del doppio di un lato. 105 Sia AM la mediana di un triangolo genrico ABC. Dimostra che se AB>AC allora A M C A M B . 106 Disegnare un punto D interno a un triangolo C B AC ABC qualsiasi, dimostra che B E . 107 Sui lati AB, BC, CA di un triangolo ABC qualsiasi scegli a caso tre punti, rispettivamente D, E, F. Dimostra che il perimetro di ABC è maggiore del perimetro di DEF. 108 Un quadrilatero ABCD si compone di un triangolo isoscele ABC di base BC e un triangolo rettangolo isoscele ACD con l'angolo retto in C. Dimostra che se l'angolo in A del triangolo isoscele è acuto allora BC<CD, se l'angolo in A del triangolo isoscele è ottuso CD<BC. 87 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 3. Rette parallele Quesiti dalle prove INVALSI 109 Le rette r ed s sono tagliate dalla trasversale t. Quale delle seguenti condizioni permette di stabilire, per qualunque posizione di t, che r ed s sono parallele? Gli angoli… A. 1 e 5 sono supplementari. B. 2 e 8 sono uguali. C. 3 e 7 sono supplementari. D. 4 e 7 sono uguali. (Prove invalsi 2004) 110 r e s sono due rette parallele tagliate da una trasversale t. Quale tra le seguenti proposizioni è vera qualunque sia la posizione di t? Gli angoli α e β sono… A. supplementari B. uguali C. complementari D. corrispondenti. (Prove invalsi 2006) 111 Per un triangolo ottusangolo qualsiasi, quale delle seguenti affermazioni è vera? A. La somma dei suoi due angoli più piccoli è minore dell’angolo più grande. B. Il punto di incontro degli assi dei lati è certamente interno al triangolo. C. Il triangolo è necessariamente isoscele. D. Il triangolo può essere rettangolo. (Prove invalsi 2006) 112 In un triangolo, le misure dei lati sono a, b, c, con a = b < c. Detti α, β, γ gli angoli interni del triangolo, rispettivamente opposti ai lati a, b, c, quale delle seguenti affermazioni è vera? A. α = γ B. β = γ C. γ > α D. α > β (Prove invalsi 2004) 113 Un triangolo ha un lato di 6cm e uno di 10cm. Quale tra le seguenti non può essere la misura della lunghezza del terzo lato? A. 6,5 cm B. 10 cm C. 15,5 cm D. 17 cm (Prove invalsi 20010) 88 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 4. Quadrilateri Dimostra le seguenti proprietà. 3 Due parallelogrammi sono congruenti se hanno 19 Dimostra che in un parallelogramma ABCD i congruenti due lati consecutivi e l’angolo compreso. 4 Due rettangoli sono congruenti se hanno congruenti due lati consecutivi. 5 Due rombi sono congruenti se hanno congruenti le due diagonali. 6 Le diagonali di un trapezio isoscele si dividono in parti rispettivamente congruenti. 7 In un trapezio isoscele, la retta che congiunge i punti medi delle basi è perpendicolare alle basi stesse, ed interseca le rette dei lati obliqui nel loro punto d’intersezione. 8 Se un trapezio ha tre lati congruenti, le diagonali sono bisettrici degli angoli adiacenti alla base maggiore. 9 Dimostra che un rombo è diviso da una sua diagonale in due triangoli isosceli congruenti. 10 In un triangolo ABC prolunga la mediana AM di un segmento MD congruente ad AM. Dimostra che il quadrilatero ABCD è un parallelogramma. 11 Sia ABCD un parallelogramma, siano M, N, O, P i punti medi dei lati. Dimostra che MNOP è un parallelogramma. 12 Nel parallelogramma ABCD prolunga di segmenti congruenti ciascun lato e sempre nello stesso senso. Dimostra che i nuovi vertici che si ottengono formano un parallelogramma. 13 Nel parallelogramma ABCD si prendono sui lati opposti AB e CD i punti E ed F tali che AE sia congruente a CF. Dimostra che anche AECF è un parallelogramma. 14 Di un triangolo ABC prolunga i lati AB e CB rispettivamente di due segmenti BD e BE tali che AB ≅ BD e CB ≅ BE . Dimostra che ACDE è un parallelogramma. 15 Unendo i punti medi di due lati opposti di un parallelogramma si ottengono due parallelogrammi. 16 Sulle diagonali AC e BD di un parallelogramma prendi i punti A’ e C’ su AC in modo che AA ' ≅ CC ' su BD prendi i punti B’ e D’ in modo che BB ' ≅ DD ' . Dimostra che A’B’C’D’ è un parallelogramma. 17 Dato un parallelogramma ABCD prolunga il lati nel seguente modo: CD di un segmento DE, DA di un segmento DF, AB di un segmento BG, BC di un segmento CH. Dimostra che se DE ≅ AF ≅ BG ≅ CH allora EFGH è anche un parallelogramma. 18 Dato un segmento AB, sia M il suo punto medio. Manda rispettivamente da A e da B le rette r e s parallele tra di loro. Dal punto M traccia una trasversale t alle due rette che incontra r in C e s in D. Dimostra che CADB è un parallelogramma. due vertici opposti A e C sono equidistanti dalla diagonale BD. 20 Prolunga la mediana AM di un triangolo isoscele di vertice A di un segmento MD congruente ad AM, dimostra che ABCD è un rombo. 21 Nel parallelogramma ABCD sia M il punto medio di AB e N il punto medio di DC. Sia P il punto di intersezione di AN con DM e Q il punto di intersezione di CM con BN. Dimostra che PNAM è un rombo. 22 Dimostra che se un rombo ha le diagonali congruenti allora è un quadrato. 23 Dimostra che congiungendo i punti medi dei lati di un rettangolo si ottiene un rombo. 24 Dato un parallelogramma ABCD, siano H e K due punti della diagonale AC in modo che DH e BK siano perpendicolari ad AC. Dimostra che AH è congruente a KC. 25 Sia ABCD un trapezio di basi BC e AD. Sia r la bisettrice all’angolo in A e s la bisettrice all’angolo in B. Dimostra che r e s sono perpendicolari. 26 Nel parallelogramma ABCD prolunga il lato AB del segmento AE e il lato DC del segmento CF congruente ad AE. Dimostra che anche EBFD è un parallelogramma. 27 In un trapezio ABCD la diagonale AC è congruente alla base maggiore AB. Sia M il punto medio del lato obliquo BC. Prolunga AM di un segmento ME congruente ad Am. Dimostra che ABEC è un rombo. 28 Nel trapezio isoscele ABCD con la base maggiore doppia della base minore unisci il punto medio M di AB con gli estremi della base DC. Dimostra che AMCD è un parallelogramma. 29 Nel trapezio isoscele ABCD i punti M e N sono rispettivamente i punti medi delle basi AB e DC. Dimostra che MNCB è un trapezio rettangolo. 30 Siano M e N i punti medi dei lati obliqui di un trapezio isoscele, dimostra che BCMN è un trapezio isoscele. 31 Nel triangolo isoscele ABC siano BH e BK le perpendicolari ai lati obliqui AC e AB. Dimostra che BCHK è un trapezio isoscele. 32 Dimostra che le proiezioni dei lati obliqui di un trapezio isoscele sulla base maggiore sono congruenti. 33 Nel triangolo isoscele ABC, di base BC traccia le bisettrici agli angoli adiacenti alla base. Detti D ed E i punti di incontro di dette bisettrici rispettivamente con AC e AB, dimostra che EBCD è un trapezio isoscele. 98 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 4. Quadrilateri 34 Dimostra che in un trapezio isoscele che ha la 46 Dato un triangolo qualunque ABC, si consi- base maggiore doppia della minore, le diagonali sono anche bisettrici degli angoli adiacenti alla base maggiore. 35 In un trapezio, il segmento che unisce i punti medi dei lati obliqui è parallelo alle basi e congruente alla loro semisomma. 36 Dato un qualsiasi quadrilatero ABCD, il quadrilatero non intrecciato avente come vertici i punti medi dei lati di ABCD è un parallelogramma. 37 Il quadrilatero avente come vertici i punti medi dei lati di un trapezio isoscele è un rombo. 38 Dimostrare che, in un trapezio, il segmento che congiunge i punti medi dei lati non paralleli è uguale alla semisomma delle basi. 39 Dato un parallelogramma ABCD, si consideri M il punto medio del lato AB, si congiunga il vertice D con il punto M, si congiunga il vertice A con il punto medio N del segmento DM. Dimostrare che la retta AN divide la diagonale DB del parallelogramma in due parti di cui una è il doppio dell’altra. 40 Dato un triangolo qualunque ABC, si consideri M il punto medio del lato AB, si consideri il segmento parallelo al lato BC che parte da M ed incontra il lato AC nel punto N, si prolunghi questo segmento di un segmento ND uguale ad MN. Dimostrare che il quadrilatero MDCB è un parallelogramma. 41 Dato un quadrato (ABCD) di centro O. Siano H e K due punti sulla diagonale AC simmetrici rispetto ad O. Dimostra che il quadrilatero (BHDK) è un rombo. 42 Dimostrare che un trapezio è isoscele se il punto medio della sua base maggiore è equi-distante dagli estremi della base minore. 43 In un trapezio isoscele ABCD (con base maggiore AB e lati obliqui congruenti BC e AD) sia M il punto medio della base maggiore; prolungare MC e MD rispettivamente dei segmenti CE e DF fra loro congruenti. Dimostrare che il quadrilatero ABEF è un trapezio isoscele. 44 Nel parallelogramma ABCD si traccino da A e da B le perpendicolari alla diagonale BD; siano rispettivamente E ed F i punti di intersezione delle perpendicolari con la diagonale. Dimostra che DE è congruente a FB e che AFCE è un parallelogramma. 45 Dato un parallelogramma ABCD, si consideri M il punto medio del lato AB, si congiunga il vertice D con il punto M, si congiunga il vertice A con il punto medio N del segmento DM. Dimostrare che la retta AN divide la diagonale DB del parallelogramma in due parti di cui una è il doppio dell’altra. 3. deri M il punto medio del lato AB, si consideri il segmento parallelo al lato BC che parte da M ed incontra il lato AC nel punto N, si prolunghi questo segmento di un segmento ND uguale ad MN. Dimostrare che il quadrilatero MDCB è un parallelogramma. 47 Dato un quadrato ABCD di centro O, siano H e K due punti sulla diagonale AC simmetrici rispetto ad O. Dimostra che il quadrilatero BHDK è un rombo. 48 Le diagonali di un trapezio isoscele, dividono il trapezio in quattro triangoli, dei quali due triangoli sono isosceli e aventi gli angoli ordinatamente congruenti, mentre gli altri due triangoli sono congruenti. 49 Dimostra che il quadrilatero che si ottiene congiungendo i punti medi dei lati di un quadrilatero qualunque è un parallelogramma. 50 Che tipo di quadrilatero si ottiene congiungendo i punti medi dei lati di un rombo? 51 Che tipo di quadrilatero si ottiene congiungendo i punti medi dei lati di un rettangolo? 52 Dimostra che in un parallelogramma due vertici opposti sono equidistanti dalla diagonale avente per estremi gli altri due vertici. 53 In un parallelogramma ABCD sia M il punto medio di AB e N il punto medio di DC. Dimostra che DMBN è un parallelogramma. 54 Dimostra che se in un parallelogramma le bisettrici di due angoli consecutivi si incontrano in un punto del lato opposto allora il parallelogramma ha un lato che è il doppio dell'altro. 55 Nel trapezio isoscele ABCD le bisettrici degli angoli alla base maggiore DC si incontrano in un punto E sulla base minore, dimostrare che E è punto medio della base minore. 56 Dimostra che un parallelogramma che ha tutte le altezze congruenti è un rombo. 57 In un trapezio le bisettrici degli angoli adiacenti alla base minore si intersecano in un punto della base maggiore. Dimostra che la base maggiore è congruente alla somma dei lati obliqui. 58 Disegna un trapezio isoscele con le diagonali perpendicolari. Dimostrare che il quadrilatero formato dai punti medi dei lati del trapezio è un quadrato. 59 Sia AD bisettrice del triangolo ABC. Da D traccia le parallele ai lati AB e BC, detto E il punto di intersezione del lato AC con la parallela ad AB ed F il punto di intersezione del lato AB con la parallela ad AC, dimostra che AEDF è un rombo. 99 www.matematicamente.it - Matematica C3 – Geometria Razionale – 4. Quadrilateri Quesiti dalle prove INVALSI 60 Il quadrilatero seguente è simmetrico rispetto alla retta AC. Sapendo che BÂC = 30°, CDA = 70°, quanto vale BĈD? A. 140° B. 150° C. 160° D. 165° E. Le informazioni sono insufficienti. (Prove INVALSI 2003) 61 Quale fra le seguenti proprietà è falsa per tutti i parallelogrammi? A. I lati opposti sono uguali. B. Gli angoli adiacenti sono supplementari. C. Gli angoli opposti sono supplementari. D. I lati opposti sono paralleli. E. Le diagonali si dimezzano scambievolmente. (Prove INVALSI 2003) 62 Quale tra le seguenti affermazioni riferite ad un parallelogramma qualsiasi è FALSA? A. I lati opposti sono paralleli. B. Le diagonali sono uguali. C. Gli angoli opposti sono uguali. D. Ogni diagonale divide il parallelogramma in due triangoli uguali. (Prove INVALSI 2004) 63 Quale tra le seguenti affermazioni relative ad un rombo è FALSA? A. Non ha i lati opposti paralleli. B. Ha tutti i lati uguali. C. Ha gli angoli opposti uguali D. Ha le diagonali perpendicolari. (Prove INVALSI 2005) 64 Quale fra le seguenti condizioni è sufficiente affinché un quadrilatero sia un rettangolo? A. I lati opposti siano uguali e un angolo sia retto. B. Le diagonali si dividano a metà. C. I lati opposti siano paralleli. D. Le diagonali siano uguali e un angolo sia retto. (Prove INVALSI 2005) 65 Quale fra le seguenti affermazioni è FALSA se riferita ad un parallelogramma qualsiasi? A. I lati opposti sono uguali. B. Gli angoli opposti sono uguali. C. Ogni diagonale lo divide in due triangoli uguali. D. Le diagonali sono uguali. (Prove INVALSI 2005) 66 Quale fra le seguenti affermazioni è vera? Il quadrilatero avente i vertici nei punti medi dei lati di… A. un rettangolo qualsiasi è sempre un quadrato B. un trapezio isoscele qualsiasi è un rettangolo C. un quadrilatero qualsiasi è un parallelogramma D. un quadrato è un rombo, ma non un quadrato. (Prove INVALSI 2006) 67 Quale fra le seguenti affermazioni è falsa? A. Ogni rettangolo è anche un rombo B. Ogni rettangolo è anche un parallelogramma C. Ogni quadrato è anche un rombo D. Ogni rettangolo ha le diagonali uguali. (Prove INVALSI 2007) 68 È dato un quadrilatero con le diagonali perpendicolari che si dimezzano scambievolmente. Alberto afferma: “Di sicuro si tratta di un quadrato”. Barbara afferma: “Non è detto che sia un quadrato, ma di sicuro è un rombo”. Carla afferma: “Non è detto che sia un quadrato, ma di sicuro è un rettangolo”. Daniele afferma: “Si tratta certamente di un quadrilatero a forma di aquilone”. Chi ha ragione? A. Alberto. B. Barbara. C. Carla. D. Daniele. (Prove INVALSI 2007) 100