Elementi del piano
Le linee del campo da calcio, le strade del tuo quartiere sulla mappa di Roma, l'angolo di una finestra: sono tutti disegni fatti con i mattoncini più semplici della geometria, cioè punti, rette e angoli. Ci chiediamo: come si decide dove piantare un palo che sia alla stessa distanza da due strade? Prima di rispondere, conosciamo bene questi mattoncini.
Punto, retta, semiretta e segmento
Punto, retta e piano sono enti primitivi: non si definiscono con altre parole, li si comprende dall'esperienza. Da una retta si possono ritagliare parti più piccole:
Un punto $O$ su una retta la divide in due semirette opposte. Una retta divide il piano in due parti, chiamate semipiani; la retta stessa è il loro confine (l'origine comune).
Una linea può essere retta, curva o spezzata (formata da segmenti consecutivi). È chiusa se parte e arriva nello stesso punto, aperta altrimenti. Una linea spezzata chiusa che non si interseca racchiude un poligono. Nel triangolo, per esempio, ci sono tre vertici (i punti dove si incontrano due lati), tre lati (i segmenti) e tre angoli interni (le aperture all'interno, in ogni vertice).
Osserva la seguente immagine e individua quale tra gli elementi disegnati corrisponde a una retta, quale a una semiretta e quale a un segmento. Spiega brevemente la…
Osserva la seguente immagine e individua quale tra gli elementi disegnati corrisponde a una retta, quale a una semiretta e quale a un segmento. Spiega brevemente la differenza tra loro osservando i loro estremi.
Disegna un poligono con tre lati (un triangolo) e indica i suoi elementi principali. Devi indicare dove sono i vertici, i lati e gli angoli interni. Quanti ne ha di…
Disegna un poligono con tre lati (un triangolo) e indica i suoi elementi principali. Devi indicare dove sono i vertici, i lati e gli angoli interni. Quanti ne ha di ciascun tipo un triangolo?
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Su una mappa escursionistica, un percorso rettilineo unisce il punto $A$ (un rifugio) con il punto $B$ (una cascata). Se prolunghiamo il percorso oltre la cascata verso…
Su una mappa escursionistica, un percorso rettilineo unisce il punto $A$ (un rifugio) con il punto $B$ (una cascata). Se prolunghiamo il percorso oltre la cascata verso la cima della montagna (punto $C$), identifica quale elemento geometrico rappresentano i seguenti tratti:
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Il sentiero che inizia al rifugio e termina alla cascata.
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Il sentiero che inizia al rifugio e prosegue indefinitamente passando per la cascata e la cima.
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La linea teorica che contiene il rifugio, la cascata e la cima, estendendosi senza fine in entrambe le direzioni.
Operazioni con i segmenti
Due segmenti si confrontano sovrapponendoli (o misurandoli): sono congruenti ($\overline{AB} \cong \overline{CD}$) se hanno la stessa lunghezza. Per sommare due segmenti li si mette consecutivi (hanno un estremo in comune, sulla stessa retta, uno dopo l'altro): la somma è il segmento totale. La differenza è ciò che resta togliendo il più corto dal più lungo; il multiplo è la somma ripetuta.
Il punto medio $M$ di $\overline{AB}$ lo divide in due segmenti congruenti: $\overline{AM} = \overline{MB} = \dfrac{\overline{AB}}{2}$.
I seguenti segmenti hanno queste lunghezze: Segmento $AB = 40$ $mm$ Segmento $CD = 2,5$ $cm$ Segmento $EF = 0,5$ $dm$ Calcola la somma totale delle loro lunghezze in…
I seguenti segmenti hanno queste lunghezze:
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Segmento $AB = 40$ $mm$
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Segmento $CD = 2,5$ $cm$
-
Segmento $EF = 0,5$ $dm$
Calcola la somma totale delle loro lunghezze in centimetri ($cm$).
Ricorda di convertire tutte le misure nella stessa unità prima di sommare.
Posizioni di due rette
Due strade del tuo quartiere o si incrociano in un punto, o non si incrociano mai.
Se $r \perp s$ e $t \parallel r$, allora anche $t \perp s$: una parallela a $r$ «eredita» la perpendicolarità.
Nella mappa del tuo quartiere, due strade possono incrociarsi o essere parallele. Osserva lo schema delle rette $a$, $b$ e $c$. Indica quale coppia di rette è parallela…
Nella mappa del tuo quartiere, due strade possono incrociarsi o essere parallele. Osserva lo schema delle rette $a$, $b$ e $c$. Indica quale coppia di rette è parallela e quale coppia è incidente. Come si chiama il punto arancione in cui si intersecano due di esse?
Un architetto sta progettando una nuova zona residenziale. Ha tracciato tre strade rappresentate dalle rette $r$, $s$ e $t$. Osserva la mappa e rispondi in modo…
Un architetto sta progettando una nuova zona residenziale. Ha tracciato tre strade rappresentate dalle rette $r$, $s$ e $t$. Osserva la mappa e rispondi in modo argomentato:
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Se la strada $r$ è perpendicolare alla strada $s$, e la strada $t$ è parallela alla strada $r$, come sono tra loro le strade $s$ e $t$?
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Se un'auto percorre la strada $s$ e vuole svoltare per entrare nella strada $t$, di quale angolo (in gradi) dovrà girare?
L'angolo e la sua ampiezza
Si scrive $\widehat{AOB}$ (con il vertice nel mezzo) o con una lettera greca ($\alpha$, $\beta$…). L'ampiezza dice quanto si apre l'angolo e si misura con il goniometro: centro sul vertice, zero su un lato; l'altro lato indica il valore in gradi.
Secondo l'ampiezza un angolo è:
| Tipo | Ampiezza |
|---|---|
| nullo | $0^\circ$ |
| acuto | tra $0^\circ$ e $90^\circ$ |
| retto | $90^\circ$ |
| ottuso | tra $90^\circ$ e $180^\circ$ |
| piatto | $180^\circ$ |
| giro | $360^\circ$ |
Un angolo minore del piatto è convesso; maggiore del piatto e minore del giro è concavo.
Classifica i seguenti angoli in base alla loro ampiezza in acuto, retto oppure ottuso. Per aiutarti, ricorda che un angolo retto misura esattamente $90^\circ$. Angolo…
Classifica i seguenti angoli in base alla loro ampiezza in acuto, retto oppure ottuso. Per aiutarti, ricorda che un angolo retto misura esattamente $90^\circ$.
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Angolo $A = 45^\circ$
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Angolo $B = 120^\circ$
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Angolo $C = 90^\circ$
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Angolo $D = 10^\circ$
Gradi, primi e secondi
Il giro completo si divide in $360$ parti uguali, i gradi ($^\circ$). Se serve più precisione, il grado si divide come l'ora in minuti e secondi, ma per gli angoli si dicono primi ($'$) e secondi ($''$):
Anche la divisione di una misura sessagesimale per un numero si fa un'unità alla volta, partendo dai gradi: il resto di ogni passo si trasforma nell'unità successiva (moltiplicando per $60$) e si aggiunge a quella unità.
Un autovelox ruota sul proprio asse spazzando un angolo totale di $145^\circ$ $30'$. Se l'autovelox ha già ruotato di $82^\circ$ $45' $ $20''$, quanto gli manca da…
Un autovelox ruota sul proprio asse spazzando un angolo totale di $145^\circ$ $30'$. Se l'autovelox ha già ruotato di $82^\circ$ $45' $ $20''$, quanto gli manca da ruotare per completare la sua scansione totale? Esprimi il risultato in gradi, primi e secondi.
Luca deve calcolare l'angolo complementare di $\hat{A} = 42^\circ\ 35'$. Sul suo quaderno ha scritto la seguente risoluzione: «Poiché due angoli complementari sommano…
Luca deve calcolare l'angolo complementare di $\hat{A} = 42^\circ\ 35'$. Sul suo quaderno ha scritto la seguente risoluzione:
«Poiché due angoli complementari sommano $90^\circ$, sottraggo: $90^\circ - 42^\circ\ 35'$. Converto $90^\circ$ in $89^\circ\ 100'$, quindi faccio $89^\circ\ 100' - 42^\circ\ 35' = 47^\circ\ 65'$. Poiché $65'$ supera un grado, passo $60'$ ai gradi e mi resta come risultato finale $48^\circ\ 5'$».
- a) Individua l'errore commesso da Luca e spiega in dettaglio perché il suo ragionamento sulle unità non funziona e come influisce sul risultato finale, ricordando la base del sistema sessagesimale.
- b) Esegui l'operazione in modo corretto e trova la misura esatta dell'angolo complementare di $\hat{A}$.
Il braccio girevole di una macchina smistatrice in un centro logistico di Bologna parte da una posizione di riferimento e ruota di un angolo di $58^\circ\ 48'$. Per…
Il braccio girevole di una macchina smistatrice in un centro logistico di Bologna parte da una posizione di riferimento e ruota di un angolo di $58^\circ\ 48'$. Per completare una calibrazione che richiede di raggiungere esattamente un angolo retto ($90^\circ$), l'operatore deve programmare una seconda rotazione complementare a seguito della prima.
- a) Prima di operare con carta e matita, stima in modo motivato tra quali due decine intere di gradi (per esempio, tra $20^\circ$ e $30^\circ$, oppure tra $30^\circ$ e $40^\circ$) si troverà il valore della rotazione rimanente. Spiega su che cosa ti basi per fare la stima senza calcolare il valore esatto.
- b) Calcola con precisione sessagesimale (in gradi e primi) la misura della rotazione che manca alla macchina per raggiungere i $90^\circ$.
- c) Confronta il valore esatto ottenuto con la tua stima precedente e valuta in modo motivato se ha senso dal punto di vista geometrico.
Una pizzeria vuole dividere una pizza circolare di $30 \text{ cm}$ di diametro in 7 porzioni uguali. a) Qual è la misura esatta dell'angolo al centro di ciascuna…
Una pizzeria vuole dividere una pizza circolare di $30 \text{ cm}$ di diametro in 7 porzioni uguali.
- a) Qual è la misura esatta dell'angolo al centro di ciascuna porzione in gradi, primi e secondi?
- b) Se per errore il primo taglio viene fatto a $52^\circ$, di quanti primi e secondi in più è quella porzione rispetto alla misura corretta?
Angoli complementari e supplementari
Per trovare il complementare di $\alpha$ si calcola $90^\circ - \alpha$; per il supplementare, $180^\circ - \alpha$.
Due angoli sono complementari se la loro somma è $90^\circ$ e supplementari se la loro somma è $180^\circ$. Calcola quanto vale l'angolo mancante in ciascun caso: a) Il…
Due angoli sono complementari se la loro somma è $90^\circ$ e supplementari se la loro somma è $180^\circ$. Calcola quanto vale l'angolo mancante in ciascun caso:
- a) Il complementare di un angolo di $35^\circ$.
- b) Il supplementare di un angolo di $110^\circ$.
Nel progetto di una rampa per skater, sono stati calcolati tre angoli interni che devono sommare un angolo piatto affinché la struttura sia stabile. Se i primi due…
Nel progetto di una rampa per skater, sono stati calcolati tre angoli interni che devono sommare un angolo piatto affinché la struttura sia stabile. Se i primi due angoli misurano $\hat{A} = 48^\circ$ $25'$ e $\hat{B} = 72^\circ$ $50'$, calcola la misura del terzo angolo $\hat{C}$. Di che tipo di angolo si tratta in base alla sua ampiezza (acuto, retto o ottuso)?
Nel progetto di un pezzo metallico, due angoli sono supplementari. Se uno di essi è il triplo dell'altro diminuito di $20^\circ$, quanto misura ciascuno degli angoli?…
Nel progetto di un pezzo metallico, due angoli sono supplementari. Se uno di essi è il triplo dell'altro diminuito di $20^\circ$, quanto misura ciascuno degli angoli? Imposta una strategia logica o matematica per trovare le loro misure in gradi, primi e secondi.
Angoli opposti al vertice e bisettrice
Quando due rette si incontrano si formano quattro angoli. Quelli uno di fronte all'altro, che non hanno lati in comune, sono opposti al vertice e sono congruenti. Quelli che hanno un lato in comune e gli altri due lati su una stessa retta sono adiacenti e supplementari.
La bisettrice di un angolo è la semiretta che parte dal vertice e lo divide in due angoli congruenti.
Quando due rette si intersecano, gli angoli opposti al vertice sono uguali. Nel disegno seguente, se sappiamo che l'angolo arancione $\hat{\alpha}$ misura $40^\circ$,…
Quando due rette si intersecano, gli angoli opposti al vertice sono uguali. Nel disegno seguente, se sappiamo che l'angolo arancione $\hat{\alpha}$ misura $40^\circ$, quanto misureranno gli angoli $\hat{\beta}$, $\hat{\gamma}$ e $\hat{\delta}$?
Un giardiniere vuole dividere un'aiuola di fiori a forma di settore circolare in due settori uguali. Per farlo, deve tracciare la bisettrice dell'angolo al centro che…
Un giardiniere vuole dividere un'aiuola di fiori a forma di settore circolare in due settori uguali. Per farlo, deve tracciare la bisettrice dell'angolo al centro che forma l'aiuola originale, il quale misura $135^\circ$.
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Calcola quanto misurerà ciascuno dei nuovi angoli dopo aver tracciato la bisettrice.
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Se il giardiniere commette un errore e traccia una linea che lascia un angolo di $60^\circ$ $40'$, quanti gradi, primi e secondi di differenza ci sono rispetto alla bisettrice corretta?
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Disegna un angolo ottuso $\widehat{AOB} = 150^\circ$. Traccia la sua bisettrice $OC$. Poi traccia la bisettrice $OD$ dell'angolo $\widehat{AOC}$. Senza usare il…
Disegna un angolo ottuso $\widehat{AOB} = 150^\circ$. Traccia la sua bisettrice $OC$. Poi traccia la bisettrice $OD$ dell'angolo $\widehat{AOC}$. Senza usare il goniometro per la misura finale, calcola aritmeticamente quanto misura l'angolo supplementare dell'angolo $\widehat{DOB}$. Mostra tutti i passaggi dell'operazione nel sistema sessagesimale.
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Asse di un segmento
Anna e Bruno vogliono mettere un ripetitore Wi-Fi alla stessa distanza da entrambi. Dove lo mettono?
Come si traccia con il compasso: apri il compasso più della metà di $\overline{AB}$, punta in $A$ e traccia due archi, uno sopra e uno sotto; ripeti con la stessa apertura da $B$. La retta per i due punti d'incontro degli archi è l'asse.
Un punto sulla bisettrice di un angolo è invece equidistante dai due lati. Quindi, per trovare un punto equidistante da due rette e da due punti, si usano la bisettrice e l'asse e si cerca la loro intersezione.
Due amici, Anna e Bruno, vogliono installare un ripetitore Wi-Fi nel cortile della scuola che si trovi esattamente alla stessa distanza da entrambi. Se Anna si trova nel…
Due amici, Anna e Bruno, vogliono installare un ripetitore Wi-Fi nel cortile della scuola che si trovi esattamente alla stessa distanza da entrambi. Se Anna si trova nel punto $A$ e Bruno nel punto $B$:
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Come si chiama la linea immaginaria dove potrebbero collocare l'antenna?
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Se la distanza tra Anna e Bruno è di $12$ metri, a quale distanza minima da ciascuno si troverà l'antenna?
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Disegna uno schema che rappresenti i punti $A$ e $B$, il segmento che li unisce e la linea dove devono collocare l'antenna.
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Tre paesi, Alcedo ($A$), Berzosa ($B$) e Cañotal ($C$), sono situati in modo che l'angolo di vertice $A$ formato dalle strade che vanno a $B$ e $C$ misuri…
Tre paesi, Alcedo ($A$), Berzosa ($B$) e Cañotal ($C$), sono situati in modo che l'angolo di vertice $A$ formato dalle strade che vanno a $B$ e $C$ misuri $74^\circ \ 12'$. Si vuole costruire una torre di telefonia che si trovi esattamente alla stessa distanza dalla strada $AB$ e dalla strada $AC$. Inoltre, la torre deve essere situata alla stessa distanza dai paesi $B$ e $C$. Descrivi in modo argomentato quali elementi geometrici del piano (rette notevoli) devi tracciare per trovare l'ubicazione esatta della torre e quale nome prende il punto di intersezione.
Parallele e trasversale
Una retta $t$ che taglia due parallele $r$ e $s$ si chiama trasversale e forma otto angoli. Quelli in posizioni corrispondenti sono uguali:
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alterni interni (tra le parallele, da parti opposte di $t$): uguali;
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alterni esterni: uguali;
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corrispondenti (stessa posizione in ognuna delle due rette): uguali;
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coniugati (dalla stessa parte di $t$, interni o esterni): supplementari.
Due rette parallele, $r$ e $s$, sono tagliate da una trasversale $t$. Si sa che due angoli alterni interni sono espressi dalle misure $2x + 15^\circ$ e $3x - 10^\circ$.…
Due rette parallele, $r$ e $s$, sono tagliate da una trasversale $t$. Si sa che due angoli alterni interni sono espressi dalle misure $2x + 15^\circ$ e $3x - 10^\circ$.
- a) Trova il valore di $x$.
- b) Calcola la misura degli otto angoli che si formano nell'intersezione.
Gli angoli dell'orologio
Una lancetta dei minuti fa un giro ($360^\circ$) in $60$ minuti: ogni minuto ruota di $6^\circ$. La lancetta delle ore fa un giro in $12$ ore: $30^\circ$ ogni ora, cioè $0{,}5^\circ$ ogni minuto.
Le lancette di un orologio formano angoli diversi nel corso della giornata. a) Che tipo di angolo formano le lancette quando sono le 3:00 in punto? b) E quando sono le…
Le lancette di un orologio formano angoli diversi nel corso della giornata.
- a) Che tipo di angolo formano le lancette quando sono le 3:00 in punto?
- b) E quando sono le 6:00 in punto?
- c) Quale angolo (in gradi) percorre la lancetta dei minuti in 15 minuti?
Osserva le lancette di un orologio analogico quando segna esattamente le $15:00$ (le tre in punto). La figura mostra quell'orologio: la lancetta corta è quella delle ore…
Osserva le lancette di un orologio analogico quando segna esattamente le $15:00$ (le tre in punto). La figura mostra quell'orologio: la lancetta corta è quella delle ore e quella lunga è la lancetta dei minuti.
Rispondi:
- a) Che tipo di angolo formano le due lancette alle $15:00$?
- b) Se l'orologio avanza fino alle $15:10$, la lancetta dei minuti ha ruotato di un certo angolo. Sapendo che ogni minuto corrisponde a una rotazione di $6^\circ$ della lancetta dei minuti, quale angolo ha percorso la lancetta dei minuti?
- c) Alle $15:10$, l'angolo formato dalle due lancette è maggiore o minore di quello che formavano alle $15:00$? Tieni presente che anche la lancetta delle ore si sposta un po': ruota di $0,5^\circ$ ogni minuto.
Calcola in modo esatto l'angolo minore formato dalle lancette di un orologio analogico quando segna le $10:20$ del mattino. Tieni presente che la lancetta delle ore si…
Calcola in modo esatto l'angolo minore formato dalle lancette di un orologio analogico quando segna le $10:20$ del mattino. Tieni presente che la lancetta delle ore si sposta proporzionalmente al movimento della lancetta dei minuti. (Suggerimento: ogni minuto la lancetta delle ore avanza di $0,5^\circ$).
In sintesi
Torniamo alla domanda iniziale: per piantare il palo alla stessa distanza da due strade usi la bisettrice dell'angolo che formano; per renderlo equidistante da due paesi usi l'asse del segmento che li unisce.