Pătratul ipotenuzei este suma pătratelor catetelor: instrumentul de bază pentru lungimi oriunde apare un unghi de 90° (pătrat, dreptunghi, înălțimi, trapez, cerc, cub, piramidă, con), așa cum apare în itemii grilă din Subiectele I și II.
Exemple rezolvate 5
Exerciții 12
Probleme din examene 27
Solvit Teorema lui Pitagora: Teorie
Teorie
Video: Teorema lui Pitagora. Explicația, în câteva minute.
Imaginează-ți o scară lungă de 5 m sprijinită de un zid, cu piciorul la 3 m de zid. La ce înălțime ajunge? Nu poți măsura direct, dar ai două informații: zidul este perpendicular pe pământ (unghi de 90°) și cunoști două lungimi. Exact pentru asemenea situații există teorema lui Pitagora: într-un unghi drept, lungimile laturilor nu sunt oarecare, ci sunt legate printr-o relație foarte precisă.
Scara de 5 m, cu piciorul la 3 m de zid, formează un triunghi dreptunghic: ipotenuza este scara, catetele sunt solul și zidul.
Triunghiul ABC dreptunghic în A: catetele [AB] și [AC] formează unghiul drept, ipotenuza [BC] este latura din fața unghiului drept (și cea mai lungă).
Teorema lui Pitagora
Într-un triunghi dreptunghic, laturile care formează unghiul drept se numesc catete, iar latura opusă unghiului drept se numește ipotenuză. Ipotenuza este mereu cea mai lungă latură a triunghiului. În △ABC cu ∠A=90°: catetele sunt [AB] și [AC], ipotenuza este [BC].
Într-un triunghi dreptunghic, pătratul ipotenuzei este egal cu suma pătratelor catetelor. Dacă △ABC are ∠A=90°, atunci BC2=AB2+AC2.
De ce este adevărat? (demonstrație prin arii). Luăm patru triunghiuri dreptunghice egale, cu catetele a și b și ipotenuza c, și le așezăm într-un pătrat de latură a+b, ca în figură. În mijloc rămâne un pătrat înclinat de latură c (unghiurile lui sunt de 90°, pentru că cele două unghiuri ascuțite ale triunghiului se completează la 90°).
Aria pătratului mare se poate calcula în două moduri: (a+b)2, sau cele patru triunghiuri plus pătratul din mijloc: 4⋅2ab+c2=2ab+c2. Deci a2+2ab+b2=2ab+c2, de unde a2+b2=c2.
Pătratul mare are latura a+b. În el încap 4 triunghiuri dreptunghice egale (catete a și b, ipotenuza c) și un pătrat înclinat de latură c.
Cele trei forme utile (A = 90°, ipotenuza BC)
Aflu ipotenuzaBC=AB2+AC2
Aflu o catetăAB=BC2−AC2
Aflu cealaltă catetăAC=BC2−AB2
Ipotenuza: BC=AB2+AC2 (aici 9+16=5).
O catetă: AB=BC2−AC2 (aici 25−16=3).
Cealaltă catetă: AC=BC2−AB2 (aici 25−9=4).
Atenție
Ipotenuza stă singură de o parte a egalității, catetele se adună, iar la aflarea unei catete se scade. Greșeli frecvente: (1) c=a+b sau c2=(a+b)2 – fals, (a+b)2=a2+2ab+b2; (2) a uita rădăcina: dacă BC2=25, atunci BC=5, nu 25; (3) a aplica Pitagora fără unghi de 90° – teorema se folosește doar în triunghi dreptunghic.
Reciproca teoremei lui Pitagora
Dacă într-un triunghi ABC pătratul celei mai mari laturi este egal cu suma pătratelor celorlalte două, atunci triunghiul este dreptunghic (unghiul drept este opus celei mai mari laturi). Exemplu: 9,12,15: 92+122=81+144=225=152, deci triunghiul este dreptunghic. Pentru 7,8,10: 72+82=113=100=102, deci nu este dreptunghic.
Triplete pitagoreice. Sunt trei numere naturale (a,b,c) cu a2+b2=c2. Merită să le recunoști imediat: (3,4,5),(5,12,13),(8,15,17),(7,24,25). Orice multiplu al lor este tot triplet: (6,8,10), (9,12,15), (10,24,26); util este și (20,21,29). Dacă într-o problemă vezi laturi precum 6 și 8, ipotenuza este 10 fără calcul.
Radicali. Când rezultatul nu este pătrat perfect, simplificăm scoțând factorul pătrat perfect: 50=25⋅2=52; 72=36⋅2=62; 48=16⋅3=43. Un rezultat se scrie mereu în forma cea mai simplă, iar la grilă varianta corectă va fi scrisă simplificat.
9,12,15: 92+122=152, deci triunghiul este dreptunghic (unghiul drept este opus laturii 15).
7,8,10: 72+82=102, deci unghiul opus laturii 10 nu este drept (aici ≈83°).
Pătratul ABCD: △ABC e dreptunghic în B, cu catetele l,l; deci d2=l2+l2 și d=l2.
Dreptunghiul ABCD: △ABC e dreptunghic în B, cu catetele L și l; d=L2+l2.
Diagonale
Pătrat de latură ld=l2
Dreptunghi cu laturile L și ld=L2+l2
Înălțimea în triunghiul echilateral și în cel isoscel. Într-un triunghi echilateral sau isoscel, înălțimea din vârf este și mediană, deci cade la mijlocul bazei și formează două triunghiuri dreptunghice egale. În triunghiul echilateral de latură l: h2=l2−(2l)2=43l2, deci h=2l3,A=4l23. În cel isoscel cu laturile 13,13,10 (figura): h=132−52=12 și aria este 210⋅12=60.
Triunghi echilateral de latură l: înălțimea AD cade la mijlocul bazei, BD=DC=2l, iar h=2l3.
Mediana și distanța dintre două puncte. Orice segment dintr-un triunghi dreptunghic ajută dacă îl închizi într-un alt triunghi dreptunghic. De exemplu, dacă ABC este dreptunghic în A cu AB=4, AC=6 și M este mijlocul lui [AC], atunci AM=3 și BM=AB2+AM2=16+9=5.
Pe un sistem de axe, distanța dintre A(x1,y1) și B(x2,y2) este ipotenuza unui triunghi cu catetele ∣x2−x1∣ și ∣y2−y1∣: AB=(x2−x1)2+(y2−y1)2. Aceeași idee dă distanța de la un punct la o dreaptă: construiești perpendiculara și calculezi în triunghiul dreptunghic format.
Trapezul. În trapezul dreptunghic sau isoscel ducem înălțimile din vârfurile bazei mici. Se formează un dreptunghi și unul sau două triunghiuri dreptunghice. Într-un trapez isoscel cu bazele AB>CD, proiecțiile laturilor oblice pe baza mare au lungimea 2AB−CD fiecare (în figură: 220−8=6), iar înălțimea se află din h2=AD2−62=100−36=64, adică h=8.
Distanța dintre A(1,2) și B(7,10) este ipotenuza unui triunghi cu catetele ∣7−1∣=6 și ∣10−2∣=8.
ABC dreptunghic în A, M mijlocul lui [AC]: în △ABM, BM=42+32=5.
Trapez isoscel: coborâm înălțimile DE și CF. AE=FB=220−8=6 și DE=102−62=8.
Trapez dreptunghic: din C coborâm CE⊥AB; EB=16−7=9 și CE=152−92=12.
Spre geometria în spațiu. Pitagora se aplică de mai multe ori, „pe etaje”. Diagonala unui paralelipiped dreptunghic cu dimensiunile a,b,c: întâi diagonala bazei, db2=a2+b2, apoi triunghiul dreptunghic format cu muchia verticală: d=a2+b2+c2. Pentru cub (a=b=c): d=a3. Exemplu: a=3,b=4,c=12 dă d=9+16+144=13. La piramida regulată, apotema (înălțimea unei fețe laterale) se află dintr-un triunghi dreptunghic; la con, generatoareag se află din g2=h2+r2.
Paralelipiped dreptunghic: db2=a2+b2 (diagonala bazei), apoi d2=db2+c2, adică d=a2+b2+c2.
Cub de muchie a: diagonala bazei AC=a2, diagonala cubului AC′=a3.
Reține
Strategia: de câte ori vezi un unghi de 90° (explicit, sau ascuns: pătrat, dreptunghi, înălțime, perpendiculară, diametru, proiecție) și lungimi, gândește-te la Pitagora. Pași: (1) găsește sau construiește un triunghi dreptunghic care conține segmentul căutat; (2) identifică ipotenuza (opusă unghiului drept); (3) scrie relația; (4) simplifică radicalul.
Nu scrie rezultate la grilă ca zecimale aproximative (de ex. 7,07): la Evaluarea Națională răspunsurile sunt exacte, de forma 52. Verifică la final că ipotenuza a ieșit mai mare decât fiecare catetă; dacă nu, ai încurcat adunarea cu scăderea.
Solvit Teorema lui Pitagora: Exemple rezolvate
Exemple rezolvate
Exemplul 1
În figura alăturată sunt reprezentate două triunghiuri dreptunghice în A. În primul, AB=6 cm și AC=8 cm; în al doilea, AB=5 cm și BC=13 cm. Suma dintre lungimea lui BC din primul triunghi și lungimea lui AC din al doilea triunghi este egală cu: a) 20 cm b) 22 cm c) 24 cm d) 25 cm
Vezi rezolvarea
Primul triunghi: ipotenuza este BC, BC2=62+82=100, deci BC=10 cm.
Al doilea triunghi: ipotenuza este BC=13, deci AC2=132−52=144 și AC=12 cm.
Suma: 10+12=22 cm, varianta b).
Răspuns: b) 22 cm
Exemplul 2
În figura alăturată sunt desenate două triunghiuri: primul are laturile 9 cm, 12 cm și 15 cm, al doilea are laturile 7 cm, 8 cm și 10 cm. Dintre ele, este dreptunghic: a) doar primul b) doar al doilea c) ambele d) niciunul
Vezi rezolvarea
Cea mai mare latură a primului triunghi este 15: 92+122=81+144=225=152. Conform reciprocei teoremei lui Pitagora, primul triunghi este dreptunghic.
Al doilea: 72+82=49+64=113=100=102, deci nu este dreptunghic.
Varianta a).
Răspuns: a) doar primul
Exemplul 3
În figura alăturată, pătratul ABCD are aria de 50 cm2. Lungimea diagonalei AC este egală cu: a) 52 cm b) 10 cm c) 102 cm d) 25 cm
Vezi rezolvarea
Aria este l2=50, deci l=50=52 cm.
Diagonala: d=l2=52⋅2=10 cm.
Verificare: d2=2l2=100, deci d=10. Varianta b).
Răspuns: b) 10 cm
Exemplul 4
În figura alăturată, trapezul isoscel ABCD, AB∥CD, are AB=20 cm, CD=8 cm și AD=BC=10 cm. Aria trapezului este egală cu: a) 96 cm2 b) 112 cm2 c) 140 cm2 d) 224 cm2
Vezi rezolvarea
Ducem DE⊥AB și CF⊥AB, cu E,F∈AB. DCFE este dreptunghi, deci EF=8 și AE=FB=220−8=6 cm.
În △ADE dreptunghic în E: DE2=AD2−AE2=100−36=64, deci DE=8 cm.
Aria: 2(AB+CD)⋅DE=228⋅8=112 cm2. Varianta b).
Răspuns: b) 112 cm2
Exemplul 5
În figura alăturată, piramida patrulateră regulată VABCD are baza pătratul ABCD cu AB=6 cm și muchiile laterale VA=5 cm. Aria laterală a piramidei este egală cu: a) 24 cm2 b) 48 cm2 c) 60 cm2 d) 72 cm2
Vezi rezolvarea
Fața laterală VAB este isoscelă. Fie M mijlocul lui [AB]; atunci VM⊥AB și AM=3 cm.
În figura alăturată, pătratul ABCD are perimetrul 24 cm. Lungimea diagonalei AC este egală cu: a) 6 cm b) 62 cm c) 12 cm d) 122 cm
Indiciu
Mai întâi latura: perimetrul împărțit la 4.
Rezolvare
l=24:4=6 cm.
AC=l2=62 cm, varianta b).
Răspuns: b) 62 cm
Exercițiul 2
În figura alăturată sunt reprezentate, în sistemul de axe xOy, punctele A(1,2) și B(7,10). Calculați lungimea segmentului AB.
Indiciu
Catetele sunt diferențele de abscise și de ordonate.
Rezolvare
AB=(7−1)2+(10−2)2=36+64=100.
AB=10.
Răspuns:10
Exercițiul 3
În figura alăturată este reprezentat un con circular drept cu raza bazei 5 cm și înălțimea 12 cm. Generatoarea conului este egală cu: a) 7 cm b) 13 cm c) 17 cm d) 119 cm
Indiciu
Generatoarea este ipotenuza triunghiului format cu înălțimea și raza.
Rezolvare
g2=h2+r2=144+25=169.
g=13 cm, varianta b).
Răspuns: b) 13 cm
Exercițiul 4
În figura alăturată, triunghiul ABC este isoscel cu baza BC=16 cm, iar AD⊥BC, D∈BC, cu AD=6 cm. Perimetrul triunghiului ABC este egal cu: a) 32 cm b) 36 cm c) 38 cm d) 44 cm
Indiciu
Înălțimea cade la mijlocul bazei: BD=8.
Rezolvare
AD este și mediană: BD=216=8 cm.
În △ABD: AB2=82+62=100, deci AB=AC=10 cm.
P=10+10+16=36 cm, varianta b).
Răspuns: b) 36 cm
Exercițiul 5
În figura alăturată, dreptunghiul ABCD are AB=24 cm și BC=10 cm. Diagonala AC are lungimea: a) 14 cm b) 26 cm c) 34 cm d) 476 cm
Indiciu
Triunghiul ABC este dreptunghic în B.
Rezolvare
AC2=242+102=576+100=676.
AC=26 cm (triplet 5,12,13 înmulțit cu 2), varianta b).
Răspuns: b) 26 cm
Exercițiul 6
În figura alăturată, triunghiul echilateral ABC are latura de 8 cm, iar AD este înălțime, D∈BC. Lungimea lui AD este egală cu: a) 4 cm b) 42 cm c) 43 cm d) 83 cm
Indiciu
D este mijlocul lui [BC], deci BD=4.
Rezolvare
AD2=AB2−BD2=64−16=48.
AD=48=16⋅3=43 cm, varianta c).
Răspuns: c) 43 cm
Exercițiul 7
În figura alăturată, triunghiul ABC are AB=20 cm, AC=21 cm și BC=29 cm. Aria triunghiului ABC este egală cu: a) 105 cm2 b) 210 cm2 c) 420 cm2 d) 609 cm2
Indiciu
Verifică dacă 292=202+212.
Rezolvare
202+212=400+441=841=292, deci triunghiul este dreptunghic în A (reciproca).
Aria =2AB⋅AC=220⋅21=210 cm2, varianta b).
Răspuns: b) 210 cm2
Exercițiul 8
În figura alăturată, trapezul dreptunghic ABCD, AB∥CD, AD⊥AB, are AB=16 cm, CD=7 cm și BC=15 cm. Lungimea laturii AD este egală cu: a) 9 cm b) 12 cm c) 15 cm d) 20 cm
Indiciu
Coboară perpendiculara din C pe AB; proiecția lui BC pe AB este AB−CD.
Rezolvare
Fie E piciorul perpendicularei din C pe AB. AECD este dreptunghi, deci AE=CD=7 cm și EB=16−7=9 cm.
În △CEB: CE2=152−92=225−81=144, deci CE=12 cm.
AD=CE=12 cm, varianta b).
Răspuns: b) 12 cm
Exercițiul 9
În figura alăturată, triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu AB=15 cm și AC=20 cm, iar AD⊥BC, D∈BC, cu AD=12 cm. Lungimea segmentului BD este egală cu: a) 8 cm b) 9 cm c) 10 cm d) 16 cm
Indiciu
La b) folosește triunghiul ABD, dreptunghic în D.
Rezolvare
△ABD este dreptunghic în D, cu ipotenuza AB=15 și cateta AD=12.
BD2=AB2−AD2=225−144=81, deci BD=9 cm, varianta b).
Răspuns: b) 9 cm
Exercițiul 10
În figura alăturată, paralelipipedul dreptunghic ABCDA′B′C′D′ are AB=8 cm, BC=9 cm și AA′=12 cm. Lungimea diagonalei AC′ este egală cu: a) 145 cm b) 15 cm c) 17 cm d) 20 cm
Indiciu
Mai întâi diagonala bazei, apoi triunghiul ACC′, dreptunghic în C.
Rezolvare
AC2=AB2+BC2=64+81=145 (diagonala bazei).
CC′⊥(ABC), deci △ACC′ este dreptunghic în C: AC′2=AC2+CC′2=145+144=289.
AC′=17 cm, varianta c).
Răspuns: c) 17 cm
Exercițiul 11
În figura alăturată, triunghiul echilateral ABC are latura de 12 cm, iar M este mijlocul lui [BC]. Distanța de la M la dreapta AB este egală cu: a) 3 cm b) 33 cm c) 6 cm d) 63 cm
Indiciu
La b) calculează aria triunghiului ABM în două feluri (cu baza AB și cu baza BM).
Rezolvare
BM=6 și AM2=122−62=108, deci AM=63 cm.
AABC=212⋅63=363 cm2, deci AABM=183 cm2.
Cu d distanța de la M la AB: 2AB⋅d=183⇒6d=183, deci d=33 cm, varianta b).
Răspuns: b) 33 cm
Exercițiul 12
În figura alăturată, punctele A și B aparțin cercului de centru O și de rază 13 cm, iar AB=24 cm. Distanța de la punctul O la dreapta AB este egală cu: a) 1 cm b) 5 cm c) 7 cm d) 12 cm
Indiciu
Perpendiculara din centru pe o coardă cade în mijlocul coardei.
Rezolvare
Fie M piciorul perpendicularei din O pe AB; M este mijlocul coardei, deci AM=12 cm.
△OMA este dreptunghic în M: OM2=OA2−AM2=169−144=25.
OM=5 cm, varianta b).
Răspuns: b) 5 cm
Cum apare la examen
Subiectul II (grilă, figură). Cel mai des apare Pitagora „simplă”: diagonala pătratului dată prin perimetru sau arie (ex.: pătrat cu perimetrul 40 cm, diagonala 102), diagonala paralelipipedului cu dimensiuni 3,4,12 (răspuns 13), generatoarea conului, muchia/apotema piramidei regulate. Elevii pierd puncte la scrierea l2 (uită radicalul) și la confuzia între apotemă și muchia laterală.
Subiectul II (grilă, figură). Triunghi dreptunghic cu un segment ajutător: mediana sau o înălțime într-un triunghi cu laturi date (ex.: AB=4, AC=6, M mijlocul lui [AC], află BM=5), triunghi isoscel cu bază și înălțime date (perimetru), trapez isoscel sau dreptunghic cu bazele și o latură date (înălțimea după ce coborâm perpendiculara), distanța de la centrul cercului la o coardă sau lungimea unei coarde perpendiculare pe diametru.
Subiectul I (grilă, fără figură). Pitagora apare și în calcule cu lungimi: distanța dintre două puncte din plan cu coordonate date, reciproca teoremei (care dintre trei triplete de numere sunt laturile unui triunghi dreptunghic, ex. 20,21,29 sau 10,24,26), aria unui triunghi cu laturile 13,14,15 sau 10,10,12 unde înălțimea se află cu Pitagora.
Solvit Teorema lui Pitagora: Exerciții de clasa a 7-a
Exerciții de clasa a 7-a
Grile la nivelul clasei în care se învață tema, cu verificare automată și rezolvare pas cu pas. Sunt 14 exerciții.
0 din 14 rezolvate
Ușor 5 exerciții
Exercițiu, clasa a 7-a, ușor
model
Exercițiu, clasa a 7-a, ușor
model
Exercițiu, clasa a 7-a, ușor
model
Exercițiu, clasa a 7-a, ușor
model
Exercițiu, clasa a 7-a, ușor
model
Mediu 6 exerciții
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mediu
model
Mai greu 3 exerciții
Exercițiu, clasa a 7-a, mai greu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mai greu
model
Exercițiu, clasa a 7-a, mai greu
model
Solvit Teorema lui Pitagora: Probleme din subiectele de examen
Din subiectele de examen
Subiecte reale (Examen, Rezervă, Simulări, Modele), grupate pe subiect. Figurile sunt în PDF-ul original.
Subiectul II grilă, 8 probleme
EN 2023, Examen 1, Subiect II.4
EN 2022, Examen 2, Subiect II.6
EN 2025, Sesiune specială 3, Subiect II.3
EN 2025, Rezervă 2, Subiect II.4
Aici vezi 8 dintre cele 27 probleme de examen ale lecției. Restul sunt în platforma completă.
Testează-te
Am ales 0 probleme la întâmplare, cu prioritate cele la care te-ai blocat. Ai marcat 0 din 0.