Esercizi sui Triangoli in Geometria

Esercizi sui Triangoli in Geometria Esercizi sui Triangoli in Geometria
Esercizi sui Triangoli in Geometria

Versione italiana

Esercizi sui Triangoli in Geometria

Un triangolo è una figura geometrica formata da tre lati e tre angoli. I triangoli possono essere classificati in base ai loro lati e ai loro angoli.

Concetti Chiave

  1. Tipi di Triangoli:

    • Triangolo Equilatero: Tutti i lati e gli angoli sono uguali.
    • Triangolo Isoscele: Due lati e due angoli sono uguali.
    • Triangolo Scaleno: Tutti i lati e gli angoli sono diversi.
    • Triangolo Rettangolo: Ha un angolo retto (90°).
  2. Somma degli Angoli: La somma degli angoli interni di un triangolo è sempre 180^\circ180180^\circ:
    \alpha + \beta + \gamma = 180^\circ α+β+γ=180 \alpha + \beta + \gamma = 180^\circ

  3. Area del Triangolo: L’area AAA di un triangolo può essere calcolata con la formula:
    A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot altezza A=12basealtezza A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot altezza
    oppure usando la formula di Erone:
    A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} A=s(sa)(sb)(sc) A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}
    dove sss è il semiperimetro:
    s = \frac{a + b + c}{2} s=a+b+c2 s = \frac{a + b + c}{2}

  4. Teorema di Pitagora: In un triangolo rettangolo, la somma dei quadrati dei cateti è uguale al quadrato dell’ipotenusa:
    a^2 + b^2 = c^2 a2+b2=c2 a^2 + b^2 = c^2

Esercizi

Esercizio 1: Calcolare l’Area di un Triangolo

Problema: Calcola l’area di un triangolo con base b = 10b=10b = 10 e altezza h = 5h=5h = 5.

Soluzione:

Utilizziamo la formula per l’area:
A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot altezza A=12basealtezza A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot altezza
Sostituendo i valori:
A = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5 = 25 A=12105=25 A = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5 = 25
L’area del triangolo è quindi 252525 unità quadrate.

Esercizio 2: Verificare se un Triangolo è Rettangolo

Problema: Verifica se un triangolo con lati a = 3a=3a = 3, b = 4b=4b = 4, e c = 5c=5c = 5 è un triangolo rettangolo.

Soluzione:

Utilizziamo il Teorema di Pitagora:
a^2 + b^2 = c^2 a2+b2=c2 a^2 + b^2 = c^2
Calcoliamo:
3^2 + 4^2 = 5^2 32+42=52 3^2 + 4^2 = 5^2
9 + 16 = 25 9+16=25 9 + 16 = 25
Poiché l’uguaglianza è vera, il triangolo con lati 333, 444, e 555 è un triangolo rettangolo.

Esercizio 3: Calcolare il Semiperimetro e l’Area con la Formula di Erone

Problema: Calcola l’area di un triangolo con lati a = 7a=7a = 7, b = 8b=8b = 8, e c = 5c=5c = 5 utilizzando la formula di Erone.

Soluzione:

  1. Calcola il semiperimetro:
    s = \frac{a + b + c}{2} = \frac{7 + 8 + 5}{2} = 10 s=a+b+c2=7+8+52=10 s = \frac{a + b + c}{2} = \frac{7 + 8 + 5}{2} = 10

  2. Calcola l’area:
    A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} = \sqrt{10(10-7)(10-8)(10-5)} A=s(sa)(sb)(sc)=10(107)(108)(105) A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} = \sqrt{10(10-7)(10-8)(10-5)}
    = \sqrt{10 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 5} = \sqrt{300} = 10\sqrt{3} \approx 17.32 =10325=300=10317.32 = \sqrt{10 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 5} = \sqrt{300} = 10\sqrt{3} \approx 17.32

L’area del triangolo è quindi 10\sqrt{3}10310\sqrt{3} unità quadrate, o circa 17.3217.3217.32 unità quadrate.

Esercizio 4: Determinare gli Angoli di un Triangolo

Problema: Un triangolo ha lati a = 7a=7a = 7, b = 9b=9b = 9, e c = 5c=5c = 5. Calcola gli angoli AAA, BBB, e CCC opposti ai lati aaa, bbb, e ccc rispettivamente.

Soluzione:

Utilizziamo la legge dei coseni per calcolare gli angoli. La legge dei coseni afferma che:
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C) c2=a2+b22abcos(C) c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C)
Da cui possiamo ricavare \cos(C)cos(C)\cos(C):
\cos(C) = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} cos(C)=a2+b2c22ab \cos(C) = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}

  1. Calcola l’angolo CCC:
    Sostituiamo i valori:
    \cos(C) = \frac{7^2 + 9^2 - 5^2}{2 \cdot 7 \cdot 9} = \frac{49 + 81 - 25}{126} = \frac{105}{126} = \frac{5}{6} cos(C)=72+9252279=49+8125126=105126=56 \cos(C) = \frac{7^2 + 9^2 - 5^2}{2 \cdot 7 \cdot 9} = \frac{49 + 81 - 25}{126} = \frac{105}{126} = \frac{5}{6}
    Ora calcoliamo CCC:
    C = \cos^{-1}\left(\frac{5}{6}\right) \approx 33.56^\circ C=cos1(56)33.56 C = \cos^{-1}\left(\frac{5}{6}\right) \approx 33.56^\circ

  2. Calcola l’angolo AAA:
    Utilizziamo di nuovo la legge dei coseni:
    a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos(A) a2=b2+c22bccos(A) a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos(A)
    Da cui:
    \cos(A) = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} cos(A)=b2+c2a22bc \cos(A) = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}
    Sostituiamo i valori:
    \cos(A) = \frac{9^2 + 5^2 - 7^2}{2 \cdot 9 \cdot 5} = \frac{81 + 25 - 49}{90} = \frac{57}{90} = \frac{19}{30} cos(A)=92+5272295=81+254990=5790=1930 \cos(A) = \frac{9^2 + 5^2 - 7^2}{2 \cdot 9 \cdot 5} = \frac{81 + 25 - 49}{90} = \frac{57}{90} = \frac{19}{30}
    Ora calcoliamo AAA:
    A = \cos^{-1}\left(\frac{19}{30}\right) \approx 48.37^\circ A=cos1(1930)48.37 A = \cos^{-1}\left(\frac{19}{30}\right) \approx 48.37^\circ

  3. Calcola l’angolo BBB:
    Utilizziamo la somma degli angoli interni:
    B = 180^\circ - A - C B=180AC B = 180^\circ - A - C
    Sostituiamo i valori:
    B = 180^\circ - 48.37^\circ - 33.56^\circ \approx 98.07^\circ B=18048.3733.5698.07 B = 180^\circ - 48.37^\circ - 33.56^\circ \approx 98.07^\circ

Risultati Finali:

  • A \approx 48.37^\circA48.37A \approx 48.37^\circ
  • B \approx 98.07^\circB98.07B \approx 98.07^\circ
  • C \approx 33.56^\circC33.56C \approx 33.56^\circ

English version

Triangle Exercises in Geometry

A triangle is a geometric figure formed by three sides and three angles. Triangles can be classified according to their sides and angles.

Key Concepts

  1. Types of Triangles:
  • Equilateral Triangle: All sides and angles are equal.
  • Isosceles Triangle: Two sides and two angles are equal.
  • Scalene Triangle: All sides and angles are different.
  • Right Angle Triangle: Has a right angle (90°).
  1. Sum of Angles: The sum of the internal angles of a triangle is always 180^\circ180180^\circ:
    \alpha + \beta + \gamma = 180^\circ α+β+γ=180 \alpha + \beta + \gamma = 180^\circ

  2. Area of ​​the Triangle: The area AAA of a triangle can be calculated with the formula:
    A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot height A=12baseheight A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot height
    or using Heron’s formula:
    A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} A=s(sa)(sb)(sc) A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}
    where sss is the semiperimeter:
    s = \frac{a + b + c}{2} s=a+b+c2 s = \frac{a + b + c}{2}

  3. Pythagorean Theorem: In a right-angled triangle, the sum of the squares of the legs is equal to the square of the hypotenuse:
    a^2 + b^2 = c^2 a2+b2=c2 a^2 + b^2 = c^2

Exercises

Exercise 1: Calculate the Area of ​​a Triangle

Problem: Calculate the area of ​​a triangle with base b = 10b=10b = 10 and height h = 5h=5h = 5.

Solution:

We use the formula for the area:
A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot height A=12baseheight A = \frac{1}{2} \cdot base \cdot height
Substituting the values:
A = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5 = 25 A=12105=25 A = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5 = 25
The area of ​​the triangle is therefore 252525 square units.

Exercise 2: Check if a Triangle is Right-angled

Problem: Check if a triangle with sides a = 3a=3a = 3, b = 4b=4b = 4, and c = 5c=5c = 5 is a right-angled triangle.

Solution:

Using the Pythagorean Theorem:
a^2 + b^2 = c^2 a2+b2=c2 a^2 + b^2 = c^2
We calculate:
3^2 + 4^2 = 5^2 32+42=52 3^2 + 4^2 = 5^2
9 + 16 = 25 9+16=25 9 + 16 = 25
Since the equality is true, the triangle with sides 333, 444, and 555 is a right-angled triangle.

Exercise 3: Calculate the Semiperimeter and Area with Heron’s Formula

Problem: Calculate the area of ​​a triangle with sides a = 7a=7a = 7, b = 8b=8b = 8, and c = 5c=5c = 5 using Heron’s formula.

Solution:

  1. Calculate the semiperimeter:
    s = \frac{a + b + c}{2} = \frac{7 + 8 + 5}{2} = 10 s=a+b+c2=7+8+52=10 s = \frac{a + b + c}{2} = \frac{7 + 8 + 5}{2} = 10

  2. Calculate the area:
    A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} = \sqrt{10(10-7)(10-8)(10-5)} A=s(sa)(sb)(sc)=10(107)(108)(105) A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} = \sqrt{10(10-7)(10-8)(10-5)}
    = \sqrt{10 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 5} = \sqrt{300} = 10\sqrt{3} \approx 17.32 =10325=300=10317.32 = \sqrt{10 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 5} = \sqrt{300} = 10\sqrt{3} \approx 17.32

The area of ​​the triangle is therefore 10\sqrt{3}10310\sqrt{3} square units, or approximately 17.3217.3217.32 square units.

Exercise 4: Finding the Angles of a Triangle

Problem: A triangle has sides a = 7a=7a = 7, b = 9b=9b = 9, and c = 5c=5c = 5. Find the angles AAA, BBB, and CCC opposite the sides aaa, bbb, and ccc respectively.

Solution:

We use the law of cosines to find the angles. The law of cosines states that:
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C) c2=a2+b22abcos(C) c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C)
From which we can derive \cos(C)cos(C)\cos(C):
\cos(C) = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} cos(C)=a2+b2c22ab \cos(C) = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab}

  1. Calculate the angle CCC:
    Let’s substitute the values:
    \cos(C) = \frac{7^2 + 9^2 - 5^2}{2 \cdot 7 \cdot 9} = \frac{49 + 81 - 25}{126} = \frac{105}{126} = \frac{5}{6} cos(C)=72+9252279=49+8125126=105126=56 \cos(C) = \frac{7^2 + 9^2 - 5^2}{2 \cdot 7 \cdot 9} = \frac{49 + 81 - 25}{126} = \frac{105}{126} = \frac{5}{6}
    Now let’s calculate CCC:
    C = \cos^{-1}\left(\frac{5}{6}\right) \approx 33.56^\circ C=cos1(56)33.56 C = \cos^{-1}\left(\frac{5}{6}\right) \approx 33.56^\circ

  2. Calculate the angle AAA:
    Let’s use the law of cosines again:
    a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos(A) a2=b2+c22bccos(A) a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos(A)
    From which:
    \cos(A) = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} cos(A)=b2+c2a22bc \cos(A) = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}
    Let’s substitute the values:
    \cos(A) = \frac{9^2 + 5^2 - 7^2}{2 \cdot 9 \cdot 5} = \frac{81 + 25 - 49}{90} = \frac{57}{90} = \frac{19}{30} cos(A)=92+5272295=81+254990=5790=1930 \cos(A) = \frac{9^2 + 5^2 - 7^2}{2 \cdot 9 \cdot 5} = \frac{81 + 25 - 49}{90} = \frac{57}{90} = \frac{19}{30}
    Now let’s calculate AAA:
    A = \cos^{-1}\left(\frac{19}{30}\right) \approx 48.37^\circ A=cos1(1930)48.37 A = \cos^{-1}\left(\frac{19}{30}\right) \approx 48.37^\circ

  3. Calculate the angle BBB:
    We use the sum of the internal angles:
    B = 180^\circ - A - C B=180AC B = 180^\circ - A - C
    We substitute the values:
    B = 180^\circ - 48.37^\circ - 33.56^\circ \approx 98.07^\circ B=18048.3733.5698.07 B = 180^\circ - 48.37^\circ - 33.56^\circ \approx 98.07^\circ

Final Results:

  • A \approx 48.37^\circA48.37A \approx 48.37^\circ
  • B \approx 98.07^\circB98.07B \approx 98.07^\circ
  • C \approx 33.56^\circC33.56C \approx 33.56^\circ

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