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Geometria analitica · Geometria analitica

Punto medio di un segmento

Un cavo in fibra ottica tra Bologna e Firenze ha bisogno di un ripetitore esattamente a metà del tragitto. Il pilone di un ponte deve poggiare proprio al centro del cavo che sostiene. In entrambi i casi cerchiamo lo stesso punto: il punto medio di un segmento.

La formula del punto medio

Prova a spostare con la mente un punto lungo un segmento: a metà strada la sua ascissa è a metà tra le due ascisse degli estremi, e lo stesso vale per l'ordinata. Per questo il punto medio è una media.

Segmento AB nel piano cartesiano con gli estremi e il suo punto medio M. A(2; 4) B(6; 10) M
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Calcola le coordinate del punto medio del segmento i cui estremi sono i punti $A(2, 4)$ e $B(6, 10)$.

Calcola le coordinate del punto medio del segmento i cui estremi sono i punti $A(2, 4)$ e $B(6, 10)$.

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Marco deve calcolare il punto medio del segmento che unisce i punti $A(-4, 7)$ e $B(2, -1)$. Sul suo quaderno scrive quanto segue: $$M = \left(\frac{2 - (-4)}{2},\…

Marco deve calcolare il punto medio del segmento che unisce i punti $A(-4, 7)$ e $B(2, -1)$. Sul suo quaderno scrive quanto segue:

$$M = \left(\frac{2 - (-4)}{2},\ \frac{-1 - 7}{2}\right) = \left(\frac{6}{2},\ \frac{-8}{2}\right) = (3, -4)$$

Individua l'errore concettuale commesso da Marco, spiegando con quale altra formula o procedimento di geometria analitica si è confuso. Poi ragiona perché il suo risultato è visivamente impossibile in base alla posizione dei punti e calcola la soluzione corretta.

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Gli estremi di un diametro di una circonferenza sono i punti $P(-3, 5)$ e $Q(7, -1)$. Calcola le coordinate del centro della circonferenza e la misura del suo raggio.

Gli estremi di un diametro di una circonferenza sono i punti $P(-3, 5)$ e $Q(7, -1)$. Calcola le coordinate del centro della circonferenza e la misura del suo raggio.

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Trovare l'estremo mancante

Se conosci un estremo $A$ e il punto medio $M$, puoi ricavare l'altro estremo $B$. Poiché $M$ è la media di $A$ e $B$, ad esempio per l'ascissa vale $x_M = \frac{x_A + x_B}{2}$, da cui $x_B = 2x_M - x_A$. Lo stesso per l'ordinata:

$$B(2x_M - x_A;\ 2y_M - y_A)$$ Schema di un segmento diviso in due metà uguali tra l'estremo A, il punto medio M e l'estremo incognito B. A M B = 2M − A
Esercitati★☆☆Da iniziare
Il punto medio del segmento $AB$ è $M(3, 5)$. Se l'estremo $A$ ha coordinate $(1, 2)$, trova le coordinate dell'estremo $B$.

Il punto medio del segmento $AB$ è $M(3, 5)$. Se l'estremo $A$ ha coordinate $(1, 2)$, trova le coordinate dell'estremo $B$.

X Y A(1, 2) M(3, 5) B(?, ?)
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Il punto medio del segmento $AB$ è $M(a, 3)$. Se conosciamo le coordinate degli estremi $A(-2, 5)$ e $B(6, b)$, imposta le equazioni corrispondenti e calcola i valori…

Il punto medio del segmento $AB$ è $M(a, 3)$. Se conosciamo le coordinate degli estremi $A(-2, 5)$ e $B(6, b)$, imposta le equazioni corrispondenti e calcola i valori dei parametri $a$ e $b$.

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Il segmento $AB$ ha il punto medio in $M(4, 3)$. Sapendo che l'estremo $A$ si trova sull'asse delle ascisse (asse X) e l'estremo $B$ si trova sull'asse delle ordinate…

Il segmento $AB$ ha il punto medio in $M(4, 3)$. Sapendo che l'estremo $A$ si trova sull'asse delle ascisse (asse X) e l'estremo $B$ si trova sull'asse delle ordinate (asse Y), imposta le equazioni corrispondenti e determina le coordinate esatte di $A$ e di $B$.

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Diagonali di un parallelogramma

Parallelogramma ABCD con le diagonali tratteggiate che si incontrano nel punto medio comune. A B C D
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Verifica se il quadrilatero di vertici $A(-1, 2)$, $B(3, 4)$, $C(4, 0)$ e $D(0, -2)$ è un parallelogramma. Per farlo, calcola i punti medi delle sue due diagonali e…

Verifica se il quadrilatero di vertici $A(-1, 2)$, $B(3, 4)$, $C(4, 0)$ e $D(0, -2)$ è un parallelogramma. Per farlo, calcola i punti medi delle sue due diagonali e verifica se coincidono.

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Tre vertici consecutivi di un terreno topografico a forma di parallelogramma sono $A(-3, -1)$, $B(2, -2)$ e $C(5, 2)$. Utilizzando la proprietà geometrica per cui le…

Tre vertici consecutivi di un terreno topografico a forma di parallelogramma sono $A(-3, -1)$, $B(2, -2)$ e $C(5, 2)$. Utilizzando la proprietà geometrica per cui le diagonali di un parallelogramma si incontrano nel loro punto medio, calcola le coordinate del quarto vertice $D$.

M A B C D(?, ?)
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Mediane di un triangolo

Una mediana di un triangolo è il segmento che unisce un vertice con il punto medio del lato opposto. Trovato quel punto medio, la lunghezza della mediana si calcola con la formula della distanza tra due punti.

Triangolo con una mediana tracciata da un vertice al punto medio del lato opposto. A B C M

Il baricentro

Le tre mediane di un triangolo si incontrano in un punto, il baricentro $G$. Su ogni mediana, $G$ dista dal vertice i due terzi della mediana: $\overrightarrow{AG} = 2\cdot\overrightarrow{GM}$, dove $M$ è il punto medio del lato opposto ad $A$. Ricavando $G$ si trova che le sue coordinate sono la media di quelle dei tre vertici:

$$G\left(\frac{x_A+x_B+x_C}{3};\ \frac{y_A+y_B+y_C}{3}\right)$$
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Dato il triangolo di vertici $A(-2, 1)$, $B(4, 5)$ e $C(2, -3)$, trova le coordinate del punto medio del lato $BC$ e, successivamente, calcola la lunghezza della mediana…

Dato il triangolo di vertici $A(-2, 1)$, $B(4, 5)$ e $C(2, -3)$, trova le coordinate del punto medio del lato $BC$ e, successivamente, calcola la lunghezza della mediana che parte dal vertice $A$.

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In un triangolo di vertici $A(-1, 3)$, $B(5, 7)$ e $C(3, -1)$: a) Calcola le coordinate del punto medio $M$ del lato $BC$ e ottieni le componenti del vettore che va dal…

In un triangolo di vertici $A(-1, 3)$, $B(5, 7)$ e $C(3, -1)$:

  1. a) Calcola le coordinate del punto medio $M$ del lato $BC$ e ottieni le componenti del vettore che va dal vertice $A$ a tale punto medio (segmento che definisce la mediana del triangolo).
  2. b) Il baricentro $G$ di un triangolo è il punto che si trova su ciascuna mediana a due terzi della distanza dal vertice corrispondente al lato opposto, e soddisfa la relazione vettoriale $\vec{AG} = 2\cdot \vec{GM}$. Calcola le coordinate esatte di $G$ per questo triangolo e dimostra algebricamente che tali coordinate coincidono con la media aritmetica delle coordinate dei suoi tre vertici: $\left(\frac{x_A+x_B+x_C}{3},\ \frac{y_A+y_B+y_C}{3}\right)$.
  3. c) Se completiamo un parallelogramma che abbia come lati consecutivi i segmenti $AB$ e $AC$, ragiona senza calcolare distanze se il baricentro $G$ può coincidere con il punto di intersezione delle diagonali di tale parallelogramma.
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Dividere un segmento in parti uguali

Con punti medi successivi puoi dividere un segmento in $4$, $8$, … parti uguali: il punto medio di $AB$ dà la metà; i punti medi di ciascuna metà danno i quarti, e così via.

Segmento diviso in quattro parti uguali da punti a un quarto, a metà e a tre quarti. A M B ¼ ¾
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In un programma di disegno al computer si traccia un segmento da $P_1(-4, -2)$ a $P_2(8, 6)$. Il progettista deve collocare tre punti sul segmento che lo dividano in…

In un programma di disegno al computer si traccia un segmento da $P_1(-4, -2)$ a $P_2(8, 6)$. Il progettista deve collocare tre punti sul segmento che lo dividano in quattro parti esattamente uguali. Calcola le coordinate del punto centrale di questi tre punti di divisione.

P₁ P₂ M

Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.

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Si vuole dividere il segmento di estremi $A(-5, 1)$ e $B(7, 9)$ in quattro parti di uguale lunghezza utilizzando esclusivamente il calcolo dei punti medi. Descrivi il…

Si vuole dividere il segmento di estremi $A(-5, 1)$ e $B(7, 9)$ in quattro parti di uguale lunghezza utilizzando esclusivamente il calcolo dei punti medi. Descrivi il procedimento e calcola le coordinate dei tre punti che dividono tale segmento.

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Torniamo al ripetitore: basta fare la media delle coordinate dei due estremi del cavo, e il punto trovato cade esattamente a metà tragitto.

In sintesi

Vedi tutti gli esercizi di questa sezione