Lecția 2 din 3 · Noțiuni geometrice de bază

Poziții relative. Puncte coliniare. Drepte paralele și concurente

Un punct poate fi pe o dreaptă sau în afara ei. Mai multe puncte pot fi pe aceeași dreaptă sau nu. Două drepte se pot întâlni într-un punct sau pot să nu se întâlnească niciodată. În lecția aceasta înveți să recunoști și să scrii corect aceste poziții.

~ 20 min de citit

Ce vei învăța

  • Stabilești dacă un punct aparține unei drepte și scrii A∈dA \in d sau B∉dB \notin d.
  • Explici ce înseamnă puncte coliniare și verifici coliniaritatea cu rigla.
  • Recunoști drepte concurente și drepte paralele și folosești notația a∥ba \parallel b.
  • Înțelegi că desenul arată doar o bucată din drepte: două drepte care nu se întâlnesc pe foaie pot fi totuși concurente.

Recomandat înainte: Punct, dreaptă, plan, semidreaptă, segment

Ideea de bază

Totul se reduce la o întrebare: este punctul pe dreaptă sau nu? Un punct pe dreaptă o aparține. Puncte aflate toate pe aceeași dreaptă sunt coliniare. Două drepte care au un punct comun sunt concurente, iar două drepte din același plan fără niciun punct comun sunt paralele.

aa
bb
OO
Dreptele aa și bb sunt concurente: au un singur punct comun, OO.
aa
bb
a∥ba \parallel b: dreptele nu au niciun punct comun, oricât le-am prelungi.

Poziția unui punct față de o dreaptă

Față de o dreaptă dd, un punct are doar două poziții posibile: este pe dreaptă sau nu este pe dreaptă.

dd
AA
BB
A∈dA \in d (A este pe dreaptă), B∉dB \notin d (B nu este pe dreaptă).
  • AA este pe dreapta dd. Spunem „AA aparține dreptei dd” și scriem A∈dA \in d.
  • BB nu este pe dreapta dd. Spunem „BB nu aparține dreptei dd” și scriem B∉dB \notin d.

Simbolurile

∈\in se citește „aparține”, iar ∉\notin se citește „nu aparține”. Punctul se scrie în stânga, dreapta în dreapta simbolului.

Un punct care nu este pe dreaptă se află în unul dintre cele două semiplane determinate de ea (ai văzut semiplanele în lecția anterioară).

Puncte coliniare

Cuvântul „coliniar” înseamnă „pe aceeași linie”. Trei sau mai multe puncte sunt coliniare dacă există o dreaptă care trece prin toate. Dacă nu există o astfel de dreaptă, punctele sunt necoliniare.

dd
AA
BB
CC
AA, BB, CC sunt coliniare: toate sunt pe dreapta dd.
dd
AA
BB
CC
AA, BB, CC nu sunt coliniare: C∉ABC \notin AB.

Cum verifici cu rigla

Pui rigla pe două dintre puncte și tragi dreapta. Dacă trece exact și prin celelalte puncte, sunt coliniare. Dacă măcar un punct rămâne în afară, nu sunt coliniare.

Două puncte distincte sunt întotdeauna pe o dreaptă (prin ele trece dreapta lor), de aceea întrebarea „sunt coliniare?” are sens de la trei puncte în sus.

Poziția a două drepte

Două drepte distincte (diferite) au cel mult un punct comun. Dacă ar avea două puncte comune, ar fi aceeași dreaptă, pentru că prin două puncte trece o singură dreaptă. Deci două drepte distincte dintr-un plan pot fi în două situații.

Drepte concurente. Două drepte sunt concurente dacă au exact un punct comun. Cuvântul vine de la „a se întâlni”: dreptele se întâlnesc în acel punct, numit punctul lor de intersecție.

aa
bb
OO
Dreptele aa și bb sunt concurente: au un singur punct comun, OO.

Drepte paralele. Două drepte distincte din același plan sunt paralele dacă nu au niciun punct comun, oricât de mult le-am prelungi. Scriem a∥ba \parallel b și citim „aa este paralelă cu bb”.

aa
bb
a∥ba \parallel b: dreptele nu au niciun punct comun, oricât le-am prelungi.
mm
nn
m∥nm \parallel n. Paralele nu înseamnă orizontale.
Paralele sau concurente?
PozițiaPuncte comuneNotație
Concurenteexact unulaa și bb concurente în OO
Paraleleniciunula∥ba \parallel b

Drepte care coincid

Dacă două „drepte” au două puncte comune, ele sunt de fapt aceeași dreaptă. De exemplu, dacă AA, BB, CC sunt coliniare, dreptele ABAB și BCBC coincid.

Mai multe drepte concurente

Spunem că trei sau mai multe drepte sunt concurente dacă trec toate prin același punct.

aa
bb
cc
OO
Dreptele aa, bb, cc sunt concurente în OO: toate trec prin același punct.

Atenție: trei drepte care se intersectează două câte două în puncte diferite nu sunt concurente toate trei.

Desenul arată doar o bucată

Pe foaie desenăm doar o bucată din fiecare dreaptă. Două drepte care nu se întâlnesc pe foaie nu sunt neapărat paralele: dacă se apropie una de alta, prelungite, se vor întâlni.

pp
qq
Pe bucata desenată, pp și qq nu se întâlnesc.
pp
qq
TT
Prelungite, pp și qq se intersectează în TT: sunt concurente, nu paralele.

Nu judeca după o bucată

Paralele înseamnă că nu se întâlnesc niciodată, nu doar pe desen. Două paralele sunt „la fel de înclinate” și păstrează mereu aceeași depărtare între ele.

Exemple rezolvate

Aparține sau nu?

Scrie cu simbolurile ∈\in și ∉\notin poziția punctelor AA și BB față de dreapta dd.

Vezi rezolvarea
dd
AA
BB
A∈dA \in d (A este pe dreaptă), B∉dB \notin d (B nu este pe dreaptă).

AA este pe dreaptă: A∈dA \in d. BB este deasupra dreptei: B∉dB \notin d.

Puncte pe o dreaptă oblică

Care dintre punctele MM, NN, PP, RR aparțin dreptei ee?

Vezi rezolvarea
ee
MM
NN
PP
RR
Care puncte aparțin dreptei ee?

M∈eM \in e și N∈eN \in e (sunt chiar pe linie). P∉eP \notin e (sub dreaptă) și R∉eR \notin e (deasupra dreptei).

Coliniare

Sunt punctele AA, BB, CC coliniare?

Vezi rezolvarea
dd
AA
BB
CC
AA, BB, CC sunt coliniare: toate sunt pe dreapta dd.

Da. Toate trei sunt pe dreapta dd, deci există o dreaptă care trece prin toate.

Necoliniare

Sunt punctele AA, BB, CC coliniare?

Vezi rezolvarea
dd
AA
BB
CC
AA, BB, CC nu sunt coliniare: C∉ABC \notin AB.

Singura dreaptă prin AA și BB este dd. Punctul CC nu este pe dd, deci nu există o dreaptă prin toate trei: punctele sunt necoliniare.

Verificarea cu rigla

Punctele XX, YY, ZZ par pe aceeași linie. Cum verifici?

Vezi rezolvarea
XX
YY
ZZ
Sunt XX, YY, ZZ coliniare?

Pui rigla pe XX și ZZ și tragi dreapta XZXZ. Ea trece exact prin YY.

XX
YY
ZZ
Rigla pusă pe XX și ZZ trece și prin YY: punctele sunt coliniare.

Deci XX, YY, ZZ sunt coliniare.

Două triplete coliniare

Găsește toate grupurile de câte trei puncte coliniare din figură.

Vezi rezolvarea
AA
BB
CC
DD
EE
Găsește tripletele de puncte coliniare.

Tragem dreapta prin AA și CC: trece prin BB. Tragem dreapta prin DD și EE: trece tot prin BB.

AA
BB
CC
DD
EE
AA, BB, CC sunt coliniare; DD, BB, EE sunt coliniare.

Grupurile coliniare sunt AA, BB, CC și DD, BB, EE. Oricare alt grup de trei puncte este necoliniar.

Drepte concurente

Ce poziție au dreptele aa și bb? Care este punctul lor comun?

Vezi rezolvarea
aa
bb
OO
Dreptele aa și bb sunt concurente: au un singur punct comun, OO.

Se intersectează în OO, deci sunt concurente. O∈aO \in a și O∈bO \in b.

Drepte paralele oblice

Dreptele mm și nn sunt oblice. Pot fi paralele?

Vezi rezolvarea
mm
nn
m∥nm \parallel n. Paralele nu înseamnă orizontale.

Da. Sunt înclinate la fel și păstrează aceeași depărtare, deci nu se întâlnesc niciodată: m∥nm \parallel n. Paralelismul nu depinde de faptul că dreptele sunt orizontale.

Trei drepte, două câte două

Stabilește poziția dreptelor aa, bb, cc, luate două câte două.

Vezi rezolvarea
aa
bb
cc
MM
NN
Ce poziție au, două câte două, dreptele aa, bb, cc?
  • aa și bb: nu se întâlnesc, a∥ba \parallel b.
  • aa și cc: concurente în MM.
  • bb și cc: concurente în NN.

Cele trei drepte nu sunt concurente toate: nu există un punct prin care să treacă toate trei.

Trei drepte concurente

Sunt dreptele aa, bb, cc concurente?

Vezi rezolvarea
aa
bb
cc
OO
Dreptele aa, bb, cc sunt concurente în OO: toate trec prin același punct.

Da. Toate trei trec prin același punct, OO.

Nu se întâlnesc pe desen

Dreptele pp și qq nu se întâlnesc pe desen. Sunt paralele?

Vezi rezolvarea
pp
qq
Pe bucata desenată, pp și qq nu se întâlnesc.

Nu putem spune doar din desen. Observăm că se apropie una de alta spre dreapta, deci nu păstrează aceeași depărtare. Prelungite, se întâlnesc.

pp
qq
TT
Prelungite, pp și qq se intersectează în TT: sunt concurente, nu paralele.

Sunt concurente în TT, nu paralele.

Contraexemplu: afirmație greșită

Maria spune că AA, BB, CC sunt coliniare. Are dreptate?

Vezi rezolvarea
AA
BB
CC
Dreapta punctată trece prin AA și BB. Trece și prin CC?

Nu. Dreapta prin AA și BB trece pe sub CC. Punctul CC nu aparține dreptei ABAB, deci punctele nu sunt coliniare.

Patru puncte coliniare

Punctele AA, BB, CC, DD sunt pe dreapta dd, iar E∉dE \notin d. Scrie trei puncte coliniare și trei puncte necoliniare.

Vezi rezolvarea
dd
AA
BB
CC
DD
EE
Patru puncte pe dd și punctul E∉dE \notin d.

Coliniare: de exemplu AA, BB, CC (toate pe dd). Necoliniare: de exemplu AA, BB, EE, pentru că EE nu este pe dreapta ABAB, adică pe dd.

Greșeli frecvente

  • Scriu d∈Ad \in A.

    Punctul se scrie primul: A∈dA \in d („AA aparține lui dd”).

  • Dreptele nu se întâlnesc pe desen, deci sunt paralele.

    Desenul arată doar o bucată. Sunt paralele doar dacă nu se întâlnesc niciodată, oricât le-am prelungi.

  • Paralele înseamnă orizontale.

    Dreptele paralele pot avea orice înclinare, important este să fie la fel de înclinate și să nu aibă punct comun.

  • Punctele par pe aceeași linie, deci sunt coliniare.

    Verifică cu rigla: dreapta prin două dintre ele trebuie să treacă exact prin toate celelalte.

  • Trei drepte care se intersectează două câte două sunt concurente.

    Trei drepte sunt concurente doar dacă trec toate prin același punct.

Exerciții

Ușor

  1. Completează cu ∈\in sau ∉\notin: S…fS \ldots f, T…fT \ldots f.

    ff
    SS
    TT
    Arată răspunsul

    Răspuns: S∉fS \notin f, T∈fT \in f.

    SS este deasupra dreptei, nu pe ea. TT este chiar pe linia dreptei ff.

  2. Care dintre punctele FF, GG, HH, KK, LL aparțin dreptei gg?

    gg
    FF
    GG
    HH
    LL
    KK
    Arată răspunsul

    Răspuns: FF, HH și KK.

    F∈gF \in g, H∈gH \in g, K∈gK \in g. G∉gG \notin g (sub dreaptă) și L∉gL \notin g (deasupra dreptei).

  3. Câte puncte dintre AA, BB, CC se află pe aceeași dreaptă în figură?

    dd
    AA
    BB
    CC
    Arată răspunsul

    Răspuns: 3.

  4. Câte dintre punctele AA, BB, CC aparțin dreptei ABAB?

    dd
    AA
    BB
    CC
    Arată răspunsul

    Răspuns: 2.

  5. Ce poziție au dreptele aa și bb?

    aa
    bb
    Arată răspunsul

    Răspuns: Sunt paralele: a∥ba \parallel b.

  6. Ce poziție au dreptele ff și gg și care este punctul lor comun?

    ff
    gg
    PP
    Arată răspunsul

    Răspuns: Sunt concurente în PP.

    Se intersectează într-un singur punct, PP: P∈fP \in f și P∈gP \in g.

  7. Cum se citește a∥ba \parallel b?

    Arată răspunsul

    Răspuns: Dreapta aa este paralelă cu dreapta bb.

  8. Câte puncte comune au: a) două drepte concurente; b) două drepte paralele?

    Arată răspunsul

    Răspuns: a) unul; b) niciunul.

Mediu

  1. Scrie toate grupurile de câte trei puncte coliniare.

    KK
    LL
    MM
    NN
    PP
    Arată răspunsul

    Răspuns: KK, LL, MM și MM, NN, PP.

    Rigla pusă pe KK și MM trece prin LL; rigla pusă pe MM și PP trece prin NN. Oricare alt grup de trei puncte este necoliniar.

  2. Completează: dreptele ee și ff sunt …\ldots în punctul …\ldots; dreptele ee și gg sunt …\ldots.

    ee
    gg
    ff
    RR
    SS
    Arată răspunsul

    Răspuns: concurente, în RR; paralele (e∥ge \parallel g).

    ff taie dreapta ee în RR. Dreptele ee și gg sunt la fel de înclinate și nu se întâlnesc.

  3. Care două dintre dreptele kk, ll, tt sunt paralele? Ce poziție are a treia față de ele?

    kk
    ll
    tt
    Arată răspunsul

    Răspuns: k∥lk \parallel l; tt este concurentă cu fiecare dintre ele.

    kk și ll au aceeași înclinare și nu se întâlnesc; paralelele nu trebuie să fie orizontale. tt este înclinată altfel și le taie pe amândouă.

  4. Ana a scris r∥sr \parallel s. Are dreptate? Ce poziție au dreptele?

    rr
    ss
    KK
    Arată răspunsul

    Răspuns: Nu. Dreptele se intersectează în KK, deci sunt concurente.

  5. Adevărat sau fals? a) Două puncte distincte sunt întotdeauna coliniare. b) Două drepte paralele au un punct comun. c) Dacă A∈dA \in d și B∈dB \in d, atunci dreapta ABAB este dd.

    Arată răspunsul

    Răspuns: a) A; b) F; c) A.

    c) Prin AA și BB trece o singură dreaptă, iar dd trece prin ambele.

  6. Ce punct din figură nu aparține dreptei ABAB?

    AA
    BB
    CC
    Dreapta punctată trece prin AA și BB. Trece și prin CC?
    Arată răspunsul

    Răspuns: Punctul CC.

  7. Punctele AA, BB, CC sunt coliniare. Ce poți spune despre dreptele ABAB și ACAC?

    Arată răspunsul

    Răspuns: Coincid (sunt aceeași dreaptă).

    Au două puncte comune, AA și încă unul, deci sunt aceeași dreaptă.

  8. Scrie trei puncte coliniare și trei puncte necoliniare din figură.

    hh
    KK
    LL
    MM
    NN
    PP
    Arată răspunsul

    Răspuns: De exemplu: coliniare KK, MM, NN; necoliniare LL, NN, PP.

    Oricare trei dintre KK, LL, MM, NN sunt pe dreapta hh. Un grup care îl conține pe PP și două puncte de pe hh este necoliniar, pentru că P∉hP \notin h.

  9. Dreptele hh și kk se intersectează în RR, iar SS este pe hh. Completează cu ∈\in sau ∉\notin: R…hR \ldots h, R…kR \ldots k, S…hS \ldots h, S…kS \ldots k.

    hh
    kk
    SS
    RR
    Arată răspunsul

    Răspuns: R∈hR \in h, R∈kR \in k, S∈hS \in h, S∉kS \notin k.

    Punctul de intersecție este pe ambele drepte. SS este doar pe hh: dreapta kk trece prin RR, nu prin SS.

Provocare

  1. Dreptele uu și vv nu se întâlnesc pe desen. Sunt paralele? Justifică.

    uu
    vv
    Arată răspunsul

    Răspuns: Nu. Depărtarea dintre ele scade spre stânga, deci prelungite spre stânga se întâlnesc: sunt concurente.

    În dreapta desenului dreptele sunt mai depărtate, în stânga mai apropiate. Două drepte paralele păstrează aceeași depărtare.

  2. Sunt dreptele XYXY, YZYZ și ZXZX din figură concurente toate trei? Justifică.

    XX
    YY
    ZZ
    Arată răspunsul

    Răspuns: Nu. Se intersectează două câte două în trei puncte diferite, XX, YY, ZZ; nu există un punct prin care să treacă toate trei.

    Oricare două sunt concurente, dar trei drepte sunt concurente doar dacă trec toate prin același punct.

  3. Pe figură, câte drepte distincte trec prin câte două dintre punctele AA, BB, CC, DD, EE?

    dd
    AA
    BB
    CC
    DD
    EE
    Arată răspunsul

    Răspuns: 5: dreapta dd și dreptele EAEA, EBEB, ECEC, EDED.

    Toate perechile dintre AA, BB, CC, DD dau aceeași dreaptă, dd. Fiecare pereche cu EE dă o dreaptă nouă.

  4. Trei drepte distincte trec prin punctul OO. Ce poziție au, două câte două?

    aa
    bb
    cc
    OO
    Arată răspunsul

    Răspuns: Oricare două sunt concurente în OO; toate trei sunt concurente.

  5. Trei puncte sunt necoliniare. Câte drepte trec prin câte două dintre ele? Dar dacă sunt coliniare?

    Arată răspunsul

    Răspuns: Necoliniare: 3 drepte. Coliniare: o singură dreaptă.

  6. Adevărat sau fals? Dacă a∥ba \parallel b și dreapta cc intersectează dreapta aa în MM, atunci M∈bM \in b.

    aa
    bb
    cc
    MM
    NN
    Arată răspunsul

    Răspuns: Fals. M∈aM \in a, iar aa și bb nu au puncte comune, deci M∉bM \notin b.

Mini-test

Rezolvă pe caiet, apoi vezi răspunsul. Nu se salvează niciun punctaj.

  1. 1. Ce scriere este corectă?

    ss
    QQ
    RR
    1. R∉sR \notin s
    2. R∈sR \in s
    3. Q∉sQ \notin s
    4. s∈Qs \in Q
    Arată răspunsul

    Răspuns: R∉sR \notin s

    RR nu este pe dreaptă: R∉sR \notin s. QQ este pe dreaptă, deci Q∈sQ \in s, nu Q∉sQ \notin s.

  2. 2. Punctele sunt coliniare dacă

    1. sunt aproape unele de altele
    2. există o dreaptă care trece prin toate
    3. sunt notate cu litere consecutive
    4. sunt în același plan
    Arată răspunsul

    Răspuns: există o dreaptă care trece prin toate

  3. 3. Ce poziție au dreptele cc și ee?

    cc
    ee
    1. Concurente
    2. Paralele
    3. Coincid
    4. Nu se poate spune
    Arată răspunsul

    Răspuns: Paralele

  4. 4. Două drepte concurente au

    1. niciun punct comun
    2. exact un punct comun
    3. două puncte comune
    4. toate punctele comune
    Arată răspunsul

    Răspuns: exact un punct comun

  5. 5. Ce înseamnă simbolul ∥\parallel?

    1. aparține
    2. este paralelă cu
    3. este egal cu
    4. se intersectează cu
    Arată răspunsul

    Răspuns: este paralelă cu

  6. 6. Câte grupuri de trei puncte coliniare sunt în figură?

    RR
    SS
    TT
    UU
    VV
    1. 0
    2. 1
    3. 2
    4. 5
    Arată răspunsul

    Răspuns: 1

    Doar RR, SS, TT sunt pe aceeași dreaptă; niciun alt grup de trei puncte nu este coliniar.

  7. 7. Două drepte distincte nu se întâlnesc pe desen. Ce poți spune sigur?

    1. Sunt paralele
    2. Sunt concurente
    3. Nimic sigur doar din desen; trebuie să știi că nu se întâlnesc niciodată
    4. Coincid
    Arată răspunsul

    Răspuns: Nimic sigur doar din desen; trebuie să știi că nu se întâlnesc niciodată

  8. 8. Trei drepte trec toate prin același punct OO. Cum se numesc?

    Arată răspunsul

    Răspuns: drepte concurente

  9. 9. Dacă AA, BB, CC sunt coliniare, dreptele ABAB și BCBC

    1. sunt paralele
    2. coincid
    3. sunt concurente în AA
    4. nu există
    Arată răspunsul

    Răspuns: coincid

  10. 10. Dreapta cc taie două drepte paralele, aa și bb. Câte puncte de intersecție sunt în total între cele trei drepte?

    Arată răspunsul

    Răspuns: 2

    cc taie pe aa într-un punct și pe bb în alt punct. Dreptele paralele aa și bb nu au niciun punct comun.

Întrebări frecvente

Ce înseamnă puncte coliniare?

Puncte aflate toate pe aceeași dreaptă. Verifici cu rigla: dreapta prin două dintre ele trebuie să treacă prin toate celelalte.

Care este diferența dintre drepte paralele și drepte concurente?

Dreptele concurente au exact un punct comun, cel în care se intersectează. Dreptele paralele (distincte, din același plan) nu au niciun punct comun.

Ce înseamnă A∈dA \in d?

Punctul AA aparține dreptei dd, adică este pe ea. B∉dB \notin d înseamnă că BB nu este pe dreapta dd.

Pot două drepte să aibă două puncte comune?

Doar dacă sunt aceeași dreaptă. Prin două puncte distincte trece o singură dreaptă.

Dacă două drepte nu se întâlnesc pe caiet, sunt paralele?

Nu neapărat. Pe caiet vezi doar o bucată. Dacă se apropie una de alta, prelungite se întâlnesc.

Ai terminat lecția

Poziții relative. Puncte coliniare. Drepte paralele și concurente

Ai parcurs această lecție. Poți continua folosind navigarea de mai jos.