Matematica · 3ª media · Capitolo
Osservazioni sulla circonferenza
Perché una ruota tocca la strada in un punto solo, e perché tre punti bastano a fissare una circonferenza? Sette lezioni per leggere una figura circolare e ricavare le misure che nel disegno non sono scritte.
Di che cosa parla il capitolo
Per disegnare una circonferenza bastano due informazioni: dove sta il centro e quanto vale il raggio. Da lì in poi tutte le altre misure della figura non si misurano con il righello, si ricavano.
un punto sta sulla circonferenza quando la sua distanza dal centro vale esattamente il raggio: da qui nascono corde, diametri e le tre posizioni possibili di una retta
l'angolo al centro è il doppio dell'angolo alla circonferenza che guarda lo stesso arco: da qui nascono i poligoni inscritti e i quadrilateri
- Prima gli elementi (raggio, diametro, corda, arco) e le tre posizioni di una retta rispetto alla circonferenza, fino alla tangente.
- Poi gli angoli: quello al centro e quello alla circonferenza, quando guardano lo stesso arco.
- Poi i poligoni, con una circonferenza attorno o dentro, e i quadrilateri che ci stanno.
- Infine il teorema di Pitagora applicato al triangolo formato da raggio, metà corda e distanza della corda dal centro.
Alla fine del capitolo, di una figura circolare sai ricavare una misura che nel disegno non è scritta, partendo da quelle che ci sono.
Le lezioni del capitolo
- 1Elementi di circonferenza e cerchioLa circonferenza è una linea, il cerchio è la superficie che racchiude: da questa distinzione nascono raggio, diametro, corda e arco, e la regola che il diametro vale due raggi.
- 2Circonferenze e rette sul piano. La tangenteUna retta può tagliare una circonferenza, sfiorarla o mancarla: a decidere è il confronto fra il raggio e la distanza del centro dalla retta, misurata in perpendicolare.
- 3Angoli al centro e alla circonferenzaSullo stesso arco l'angolo al centro è sempre il doppio di quello alla circonferenza: da qui segue che un angolo inscritto in una semicirconferenza è retto.
- 4Circonferenze e quadrilateriQuando i quattro vertici di un quadrilatero stanno sulla stessa circonferenza, gli angoli opposti diventano supplementari: una proprietà che serve a trovare un angolo e a riconoscere se la figura è davvero inscritta.
- 5Circonferenza circoscritta a un poligonoLa circonferenza circoscritta passa per tutti i vertici, quindi il centro è equidistante da essi e si trova incrociando gli assi dei lati. Ogni triangolo ne ha una.
- 6Circonferenza inscritta in un poligonoLa circonferenza inscritta tocca tutti i lati, quindi il centro è equidistante dai lati e si trova incrociando le bisettrici degli angoli interni. Nei punti di contatto il raggio è perpendicolare al lato.
- 7La circonferenza e il teorema di PitagoraLa perpendicolare dal centro dimezza la corda e costruisce un triangolo rettangolo: il raggio fa da ipotenusa, la distanza dal centro e mezza corda fanno da cateti.
La palestra del capitolo
- Palestra della Circonferenza: Esercizi progressivi a livelli, con correzione passo-passo e salvataggio dei progressi.
Quiz di fine capitolo
Che cos'è la circonferenza?
- A L'insieme dei punti del piano che si trovano a distanza dal centro minore o uguale al raggio.
- B Il punto interno che ha la stessa distanza da ogni punto del bordo curvo.
- C L'insieme dei punti del piano che si trovano tutti alla stessa distanza da un punto detto centro.
- D Il segmento che unisce due punti opposti della figura passando per il centro.
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Risposta giusta: C. L'insieme dei punti del piano che si trovano tutti alla stessa distanza da un punto detto centro.
La circonferenza è una linea: raccoglie solo i punti che stanno esattamente alla stessa distanza dal centro. La prima opzione descrive invece il cerchio, che include anche tutti i punti più vicini al centro, cioè la regione interna.
Qual è la relazione corretta tra il diametro e il raggio di una circonferenza?
- A
- B
- C
- D
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Risposta giusta: A.
Il diametro attraversa il centro ed è sempre il doppio del raggio, quindi si ottiene moltiplicando per . Chi sceglie confonde il raddoppio con il dimezzamento e ottiene un segmento più corto invece che più lungo.
Un punto si trova esattamente a metà strada tra il centro e un punto della circonferenza. A quale figura appartiene questo punto?
- A Solo alla circonferenza, perché comunque mantiene una distanza fissa dal centro.
- B Sia alla circonferenza sia al cerchio.
- C Né alla circonferenza né al cerchio, perché non si trova sul bordo.
- D Solo al cerchio, perché è un punto della regione interna.
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Risposta giusta: D. Solo al cerchio, perché è un punto della regione interna.
Il punto è a metà del raggio dal centro, quindi non ha la distanza esatta richiesta per stare sulla circonferenza e cade nella regione interna, che appartiene al cerchio. Pensare che non essere sul bordo significhi non appartenere a nessuna delle due figure dimentica che il cerchio comprende anche l'interno.
Una retta ha esattamente un punto in comune con una circonferenza. Come si chiama questa retta rispetto alla circonferenza?
- A Secante
- B Tangente
- C Esterna
- D Perpendicolare
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Risposta giusta: B. Tangente
Una retta con un solo punto in comune è tangente alla circonferenza: la tocca senza attraversarla. La secante ne ha due, l'esterna nessuno, mentre perpendicolare descrive un angolo e non il numero di punti in comune.
La regola secondo cui l'angolo alla circonferenza è la metà del corrispondente angolo al centro è valida:
- A Solo se i due angoli insistono sullo stesso arco.
- B Sempre, qualunque arco scelgano i due angoli.
- C Solo se l'angolo al centro supera .
- D Solo quando la corda corrispondente passa per il centro.
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Risposta giusta: A. Solo se i due angoli insistono sullo stesso arco.
Il rapporto due a uno collega un angolo al centro e un angolo alla circonferenza solo quando insistono sullo stesso arco: cambiando arco questa relazione non vale più. Applicare il dimezzamento a due angoli che guardano archi diversi porta a un risultato sbagliato, anche se il calcolo sembra corretto.
Raggio, metà corda e distanza della corda dal centro formano un triangolo rettangolo. Quale dei tre segmenti è l'ipotenusa?
- A La metà corda
- B La distanza dal centro
- C Il diametro
- D Il raggio
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Risposta giusta: D. Il raggio
Il raggio unisce il centro a un punto della circonferenza ed è il lato più lungo di quel triangolo: nella relazione è infatti l'unico termine isolato, cioè l'ipotenusa. Il diametro non è nemmeno uno dei tre segmenti coinvolti: è il doppio del raggio, non un lato del triangolo.
In una circonferenza, l'angolo al centro che insiste su un certo arco misura . Quanto misura l'angolo alla circonferenza che insiste sullo stesso arco?
- A
- B
- C
- D
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Risposta giusta: C.
L'angolo alla circonferenza è sempre la metà del corrispondente angolo al centro sullo stesso arco, quindi . Chi risponde pensa che i due angoli siano uguali solo perché condividono l'arco, e chi risponde raddoppia invece di dimezzare.
Una circonferenza ha raggio . Una corda dista dal centro. Quanto è lunga la corda?
- A
- B
- C
- D
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Risposta giusta: B.
Metà corda, raggio e distanza dal centro formano un triangolo rettangolo con ipotenusa , quindi metà corda vale e la corda intera è . Chi si ferma a ha calcolato solo la metà corda dimenticando di raddoppiarla, come se fosse già la corda intera.