Teorie înainte de exerciții
Teorema lui Thales
O dreaptă paralelă cu o latură a unui triunghi determină pe celelalte două laturi segmente proporționale. Reciproca permite demonstrarea paralelismului.
Figura de referință
Citește desenul înainte de formule
Desenul explică relațiile din lecție. La exerciții folosește datele enunțului; nu măsura lungimile pe ecran.
Enunțul teoremei lui Thales
O dreaptă paralelă cu una dintre laturile unui triunghi, care intersectează celelalte două laturi, determină pe acestea segmente proporționale.
Concret: dacă în triunghiul ABC o dreaptă paralelă cu BC taie latura AB în M și latura AC în N, atunci AMMB = ANNC.
Condiția esențială este paralelismul: fără el, proporțiile nu sunt adevărate. De aceea primul lucru pe care îl cauți într-o problemă este perechea de drepte paralele.
- Fără paralelism, teorema nu se poate aplica.
- Segmentele se iau în aceeași ordine pe ambele laturi: de sus în jos pe amândouă.
Exemplu rezolvat
MN ∥ BC, M ∈ AB, N ∈ AC, AM = 3 cm, AB = 9 cm și AC = 12 cm. Calculează AN.
- 1.Aplicăm forma AMAB = ANAC: 39 = AN12.
- 2.Produsul extremilor este egal cu produsul mezilor: 9 × AN = 36.
- 3.Rezultă AN = 4 cm.
Formele echivalente ale proporției
Proporția din teorema lui Thales poate fi scrisă în mai multe feluri, toate corecte: AMMB = ANNC, AMAB = ANAC sau MBAB = NCAC.
Alegi forma potrivită în funcție de ce segmente ți se dau în enunț. Dacă enunțul dă bucățile AM și MB, folosești prima formă; dacă dă latura întreagă AB, folosești a doua.
Nu uita legătura dintre ele: AB = AM + MB, deci poți trece oricând de la o formă la alta.
- Scrie proporția care conține exact segmentele din enunț.
- Verifică la final dacă rezultatul are sens: bucata nu poate depăși latura întreagă.
Exemplu rezolvat
MN ∥ BC, AM = 5 cm, MB = 10 cm și AN = 4 cm. Calculează NC.
- 1.Folosim forma cu bucăți: AMMB = ANNC, deci 510 = 4NC.
- 2.Produsul extremilor egal cu al mezilor: 5 × NC = 40.
- 3.Rezultă NC = 8 cm.
Legătura cu asemănarea și linia mijlocie
Dreapta MN, paralelă cu BC, formează triunghiul AMN asemenea cu ABC, prin cazul UU: unghiul A este comun, iar unghiurile formate de paralelă sunt corespondente cu ∢B și ∢C.
Din asemănare rezultă și raportul laturii a treia: MNBC = AMAB. Deci, dacă AM este jumătate din AB, atunci MN este jumătate din BC.
Cazul particular cel mai des întâlnit este linia mijlocie: dacă M și N sunt mijloacele laturilor AB și AC, atunci MN este paralelă cu BC și egală cu jumătate din ea.
- Raportul de asemănare se citește direct din segmentele de pe laturi.
- Linia mijlocie a unui triunghi este paralelă cu a treia latură și jumătate din ea.
Exemplu rezolvat
MN ∥ BC, AMAB = 23 și BC = 12 cm. Calculează MN.
- 1.Triunghiurile AMN și ABC sunt asemenea, cu raportul 23.
- 2.Deci MNBC = 23, adică MN12 = 23.
- 3.Rezultă MN = 8 cm.
Reciproca teoremei și dreptele paralele
Reciproca teoremei lui Thales spune că, dacă o dreaptă taie două laturi ale unui triunghi și determină pe ele segmente proporționale, atunci dreapta este paralelă cu a treia latură.
Este singura cale practică de a demonstra paralelismul: calculezi cele două rapoarte și, dacă ies egale, concluzia este imediată.
Teorema funcționează și în afara triunghiului: mai multe drepte paralele tăiate de două secante determină pe ele segmente proporționale.
- Rapoarte egale înseamnă paralelism; rapoarte diferite înseamnă că dreptele se intersectează.
- La drepte paralele tăiate de secante, scrie proporția între segmentele corespunzătoare.
Exemplu rezolvat
În triunghiul ABC, M ∈ AB și N ∈ AC, cu AM = 2, MB = 4, AN = 3 și NC = 6. Ce putem spune?
- 1.Calculăm primul raport: AMMB = 24 = 12.
- 2.Calculăm al doilea: ANNC = 36 = 12.
- 3.Rapoartele fiind egale, din reciproca teoremei lui Thales rezultă MN ∥ BC.
Verifică-te singur · cu răspunsuriFișă de consolidare din material · 19 exerciții
Rezolvă pe caiet, apoi apasă „Vezi răspunsul” ca să te verifici.
- Ex. 1Dificultate redusă
Într-un triunghi MNP, o dreaptă paralelă cu NP intersectează MN în Q și MP în R. Scrie proporția dată de teorema lui Thales.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
MQQN = MRRP (echivalent: MQMN = MRMP)
- Ex. 2Dificultate redusă
Se dă AM = 5 cm, MB = 8 cm, AN = 10 cm. Calculează NC, folosind teorema lui Thales.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
58 = 10NC, deci NC = 16 cm.
- Ex. 3Dificultate redusă
Ce afirmă reciproca teoremei lui Thales?
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Dacă o dreaptă determină pe două laturi ale unui triunghi segmente proporționale, atunci ea este paralelă cu a treia latură.
- Ex. 4Dificultate redusă
Se dă AMMB = 34 și ANNC = 34. Ce poți afirma despre dreapta MN, față de latura BC?
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
MN ∥ BC (reciproca teoremei lui Thales).
- Ex. 5Dificultate redusă
Într-un triunghi cu AB = 15 cm, un punct M pe AB are AM = 6 cm. Calculează MB.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
MB = 15 − 6 = 9 cm
- Ex. 6Dificultate medie
Într-un triunghi ABC, AM = 6 cm, MB = 12 cm, AC = 27 cm. O dreaptă MN, paralelă cu BC, intersectează AC în N. Calculează AN și NC.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AMAB = 618 = 13, deci AN = 27 : 3 = 9 cm și NC = 18 cm.
- Ex. 7Dificultate medie
Se dă AMAB = 25, iar AC = 30 cm. Calculează AN.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AN = 25 × 30 = 12 cm
- Ex. 8Dificultate medie
Verifică, folosind reciproca teoremei lui Thales, dacă MN ∥ BC, știind că AM = 4 cm, MB = 6 cm, AN = 8 cm, NC = 12 cm.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AMMB = 46 = 23 și ANNC = 812 = 23: rapoartele sunt egale, deci MN ∥ BC.
- Ex. 9Dificultate medie
Într-un triunghi ABC, o dreaptă paralelă cu BC intersectează AB în M și AC în N, astfel încât AMMB = 13. Dacă AN = 5 cm, calculează NC.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
ANNC = 13, deci NC = 3 × 5 = 15 cm.
- Ex. 10Dificultate medie
Se dă un triunghi cu AB = 24 cm, iar M este pe AB astfel încât AM = 3 × MB. Calculează AM și MB.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
4 × MB = 24, deci MB = 6 cm și AM = 18 cm.
- Ex. 11Dificultate ridicată
Într-un triunghi ABC, o dreaptă paralelă cu BC intersectează AB în M și AC în N. Dacă AM = 9 cm, AB = 24 cm, iar AC = 32 cm, calculează AN și NC.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AN = 32 × 9 : 24 = 12 cm, NC = 32 − 12 = 20 cm.
- Ex. 12Dificultate ridicată
Se dau segmentele AM = 8 cm, MB = 10 cm, AN = 12 cm, NC = 15 cm. Verifică, folosind reciproca teoremei lui Thales, dacă MN ∥ BC.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
810 = 0,8 și 1215 = 0,8: rapoartele sunt egale, deci MN ∥ BC.
- Ex. 13Dificultate ridicată
Într-un triunghi ABC, cu AB = 21 cm și AC = 28 cm, o dreaptă paralelă cu BC împarte laturile AB și AC în raportul 31 (măsurat de la vârful A). Calculează lungimile segmentelor AM, MB, AN, NC.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AM = 34 × 21 = 15,75 cm, MB = 5,25 cm; AN = 34 × 28 = 21 cm, NC = 7 cm.
- Ex. 15Dificultate ridicată
Într-un triunghi ABC, punctele M și N sunt pe laturile AB și AC, astfel încât MN ∥ BC. Se știe că aria triunghiului AMN este o noime (19) din aria triunghiului ABC. Calculează raportul AMAB.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Raportul ariilor este k2 = 19, deci k = AMAB = 13.
- Ex. 16Excelență
Într-un trapez ABCD (AB ∥ CD), diagonalele se intersectează în punctul O. Explică, folosind teorema lui Thales aplicată triunghiurilor formate de diagonale, de ce AOOC = BOOD.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AB ∥ CD, deci ∢OAB ≡ ∢OCD și ∢OBA ≡ ∢ODC (alterne interne), iar ∢AOB ≡ ∢COD (opuse la vârf). Triunghiurile AOB și COD sunt asemenea, deci AOOC = BOOD = ABCD.
- Ex. 17Excelență
Trei drepte paralele intersectează două drepte secante, determinând pe una dintre ele segmente de 4 cm și 6 cm. Calculează segmentele corespunzătoare de pe cealaltă secantă, dacă primul segment de pe aceasta este 6 cm (aplică teorema lui Thales generalizată pentru drepte paralele).
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Raportul este 6 : 4 = 1,5, deci al doilea segment de pe cealaltă secantă are 6 × 1,5 = 9 cm.
- Ex. 18Excelență
Într-un triunghi ABC, cu AB = 30 cm, un punct M pe AB este astfel încât AMAB = 25. O dreaptă prin M, paralelă cu BC, intersectează AC în N. Dacă AC = 40 cm, calculează AN și aria triunghiului AMN, știind că aria triunghiului ABC este 150 cm2 (folosește raportul ariilor, egal cu pătratul raportului de asemănare).
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
AN = 25 × 40 = 16 cm; aria lui AMN = (25)2 × 150 = 425 × 150 = 24 cm2.
- Ex. 19Excelență
Un teren triunghiular ABC este împărțit printr-o dreaptă paralelă cu BC, în două regiuni: triunghiul mic AMN și un trapez MNBC. Dacă AMAB = 35, iar aria triunghiului ABC este 200 m2, calculează aria triunghiului AMN și aria trapezului rămas (aplică raportul ariilor la pătrat pentru triunghiul mic, apoi scade din aria totală).
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Aria lui AMN = (35)2 × 200 = 925 × 200 = 72 m2; aria trapezului = 200 − 72 = 128 m2.
- Ex. 20Excelență
Se dă un triunghi ABC, cu M mijlocul lui AB și N mijlocul lui AC (deci MN este linie mijlocie, cu AMAB = 12). Explică, folosind teorema lui Thales, de ce MBAB = 12 și NCAC = 12, apoi confirmă, folosind proprietatea liniei mijlocii (studiată la asemănare), că MN = BC2.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
M și N fiind mijloace, MB = AB2 și NC = AC2. AMMB = ANNC = 1, deci MN ∥ BC (reciproca lui Thales), iar △AMN ∼ △ABC cu k = 12 dă MN = BC2.