Quattro segmenti che si somigliano e non sono la stessa cosa
Altezza, mediana, bisettrice, asse. Quattro parole per quattro segmenti che, disegnati dentro un triangolo, si somigliano parecchio: partono tutti da qualche parte e arrivano da qualche altra. È per questo che si confondono.
La cosa che li distingue non è come sono fatti, ma cosa vanno a cercare:
- l’altezza cerca la perpendicolare al lato opposto;
- la mediana cerca il punto medio del lato opposto;
- la bisettrice cerca la metà di un angolo;
- l’asse cerca il punto medio di un lato, ma arrivandoci perpendicolare.
Nota che due cercano un punto medio e due cercano una perpendicolare, ma solo l’asse cerca tutte e due le cose insieme. Se tieni a mente cosa cerca ciascuno, i quattro punti che ne nascono vengono da soli.
Le altezze e l’ortocentro
L’altezza è il segmento che parte da un vertice e arriva perpendicolare al lato opposto. Il punto in cui atterra si chiama piede dell’altezza.
Ogni triangolo ne ha tre, una per lato, e le tre si incontrano sempre in un unico punto: l’ortocentro.
L’ortocentro è quello che si muove di più, e dove finisce dipende dalla forma del triangolo:
- nell’acutangolo è dentro;
- nel rettangolo coincide esattamente con il vertice dell’angolo retto;
- nell’ottusangolo finisce fuori dal triangolo, e per trovarlo bisogna prolungare le altezze.
Quell’ultimo caso sorprende sempre, e non è un errore di disegno: in un ottusangolo due altezze cadono fuori dai lati, quindi il loro incontro non può che stare fuori.
Le mediane e il baricentro
La mediana unisce un vertice al punto medio del lato opposto. Anche queste sono tre, e si incontrano nel baricentro, che è sempre interno al triangolo.
Il baricentro ha una proprietà che negli esercizi torna in continuazione: divide ogni mediana in due parti in rapporto 2 a 1, con la parte più lunga dalla parte del vertice. Su una mediana da 18 cm i due pezzi misurano 12 cm e 6 cm.
Si chiama così perché è davvero il centro di gravità: se ritagli un triangolo di cartone e lo appoggi su una punta esattamente lì, sta in equilibrio. È l’unico dei quattro punti che si può verificare senza strumenti.
Nel triangolo rettangolo, poi, la mediana che parte dall’angolo retto misura esattamente metà ipotenusa.
Le bisettrici e l’incentro
La bisettrice è la semiretta che divide a metà un angolo interno. Le tre bisettrici si incontrano nell’incentro, anch’esso sempre interno.
L’incentro è equidistante dai tre lati, e questo lo rende il centro della circonferenza inscritta, quella che tocca tutti e tre i lati restando dentro al triangolo.
È l’unico dei quattro che nasce dagli angoli invece che dai lati, ed è anche il motivo per cui non esce mai: le bisettrici puntano tutte verso l’interno.
Gli assi e il circocentro
L’asse di un lato è la retta perpendicolare a quel lato nel suo punto medio. I tre assi si incontrano nel circocentro.
Il circocentro è equidistante dai tre vertici, quindi è il centro della circonferenza circoscritta, quella che passa esattamente per i tre vertici.
Come l’ortocentro, può uscire dal triangolo: nell’ottusangolo cade fuori, e nel rettangolo finisce esattamente sul punto medio dell’ipotenusa. Quest’ultimo fatto ha una conseguenza carina: in ogni triangolo rettangolo l’ipotenusa è il diametro della circonferenza circoscritta.
La tabella per non confonderli più
| parte da | arriva | punto | dove sta | |
|---|---|---|---|---|
| altezza | vertice | perpendicolare al lato opposto | ortocentro | può uscire |
| mediana | vertice | punto medio del lato opposto | baricentro | sempre dentro |
| bisettrice | vertice | divide a metà l’angolo | incentro | sempre dentro |
| asse | punto medio | perpendicolare al lato | circocentro | può uscire |
Guardando la colonna “parte da” si nota una cosa utile: tre su quattro partono da un vertice, solo l’asse no. Se un esercizio ti mostra un segmento che non tocca nessun vertice, è un asse e basta.
E i due che possono uscire dal triangolo sono proprio i due che hanno a che fare con le perpendicolari.
Quando due di questi segmenti coincidono
Nei triangoli particolari alcuni di questi segmenti si sovrappongono, e sapere quando fa risparmiare mezzo esercizio.
Nel triangolo isoscele, il segmento che parte dal vertice fra i due lati uguali è contemporaneamente altezza, mediana, bisettrice e asse della base. Uno solo fa il lavoro di quattro.
Nel triangolo equilatero succede su tutti e tre i vertici, e la conseguenza è che i quattro punti notevoli collassano in un unico punto al centro della figura. Ortocentro, baricentro, incentro e circocentro sono lo stesso punto.
Vale anche il contrario, ed è un controllo utile: se in un triangolo altezza e mediana da un vertice coincidono, quel triangolo è isoscele.
Se ti blocchi: chiediti cosa cerca il segmento
Quando non ricordi quale sia quale, non ripescare i nomi: guarda il disegno e chiediti dove arriva il segmento.
Arriva ad angolo retto sul lato? È un’altezza, o un asse. A quel punto guarda da dove parte: da un vertice è altezza, dal punto medio è asse.
Arriva nel punto medio senza essere perpendicolare? È una mediana.
Non arriva su un lato ma taglia un angolo? È una bisettrice.
Tre domande, quattro risposte, nessun nome da mandare a memoria. E per i punti notevoli vale la stessa scorciatoia: il nome del punto viene sempre dalla terna che lo genera.
✎ Esercizio svolto
In un triangolo la mediana che parte dal vertice A misura 18 cm e incontra il lato opposto nel punto M. Il baricentro G divide la mediana in due parti in rapporto 2 a 1. Calcola le lunghezze di AG e GM.
- Ricorda la proprietà del baricentro Il baricentro divide ogni mediana in due parti: quella che parte dal vertice (AG) è il doppio dell'altra (GM). Il rapporto AG : GM è quindi 2 : 1.
- Dividi la mediana in parti uguali In totale le parti sono 2 + 1 = 3 parti uguali. Ogni parte vale 18 cm : 3 = 6 cm.
- Calcola i due segmenti AG è formato da 2 parti: 2 · 6 = 12 cm. GM è formato da 1 parte: 1 · 6 = 6 cm.
- Controlla il risultato 12 + 6 = 18 cm, cioè la mediana intera. E 12 è il doppio di 6, come chiede la proprietà.
Soluzione: AG misura 12 cm e GM misura 6 cm.
▶ Lo vedi nel gioco
Ecco come questo argomento prende vita dentro il videogioco Math Legacy.
Video gameplay in arrivo
Presto qui vedrai l'argomento affrontato dentro il videogioco Math Legacy.
Domande frequenti
Quali sono i punti notevoli del triangolo?
Sono quattro: ortocentro (incontro delle altezze), baricentro (mediane), incentro (bisettrici) e circocentro (assi).
Che cos'è l'ortocentro di un triangolo?
È il punto in cui si incontrano le tre altezze. È interno nel triangolo acutangolo, coincide con il vertice dell'angolo retto in quello rettangolo ed è esterno in quello ottusangolo.
Qual è la differenza tra altezza e mediana?
Partono entrambe da un vertice, ma l'altezza arriva perpendicolare al lato opposto, la mediana arriva nel suo punto medio. Coincidono solo nei triangoli isosceli e equilateri.
Qual è la differenza tra bisettrice e asse?
La bisettrice divide a metà un angolo e parte da un vertice; l'asse è perpendicolare a un lato nel suo punto medio e non passa per forza da un vertice.
Il baricentro può cadere fuori dal triangolo?
No. Baricentro e incentro sono sempre interni, qualunque sia la forma del triangolo. Ortocentro e circocentro invece possono uscire.
Che cosa dice la proprietà del baricentro?
Divide ogni mediana in due parti in rapporto 2 a 1: la parte che parte dal vertice è il doppio dell'altra. Su una mediana da 18 cm i pezzi misurano 12 cm e 6 cm.
Perché il circocentro è il centro della circonferenza circoscritta?
Perché è equidistante dai tre vertici, quindi esiste una circonferenza con centro lì che passa esattamente per tutti e tre.