Matematica · scuola primaria · Geometria
Poligoni, perimetri, aree e solidi
Spiegazioni ed esercizi per la classe quinta (5ª).
Leggi gli appunti con calma, segui l’esempio già svolto e poi prova gli esercizi. Non c’è un tempo da rispettare: se un passaggio è difficile, puoi fermarti e riguardarlo.
Passo 1 · Prima capisco
Lati e poligoni
Seguo il contorno di un poligono senza contare due volte.
Gli appunti
Un poligono è una figura piana delimitata da una linea semplice, chiusa e formata soltanto da segmenti.
Piccolo esempio: 5 segmenti formano il contorno di questo poligono. Ogni segmento del contorno è un lato. Il punto in cui si incontrano due lati consecutivi è un vertice.
Per contare, scegli un vertice di partenza e segui il contorno sempre nello stesso verso. Fermati quando torni alla partenza.
Piccolo esempio: 6 segmenti formano il contorno di questo poligono. Tre lati formano un triangolo; quattro un quadrilatero; cinque un pentagono; sei un esagono. Un tratto dentro la figura non aggiunge un lato al contorno.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Scelgo un vertice di una figura chiusa e lo tengo come partenza.
- Seguo il primo, il secondo e il terzo segmento.
- Continuo con il quarto e il quinto, che mi riporta al punto iniziale.
- Ho contato cinque lati una volta sola: è un pentagono.
Il risultato: Un pentagono ha 5 lati.
Le parole da capire
- Lato
- Un segmento che fa parte del contorno del poligono.
- Vertice
- Il punto di incontro tra due lati consecutivi.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 2 · Prima capisco
Rette e incontri
Riconosco due rette perpendicolari.
Gli appunti
Una retta si immagina senza fine in entrambe le direzioni. Nel foglio possiamo disegnarne soltanto un tratto.
Piccolo esempio: Le rette parallele mantengono la stessa direzione. Due rette parallele mantengono la stessa distanza e non si incontrano, anche se le prolunghiamo.
Due rette incidenti si incontrano. Sono perpendicolari quando, incontrandosi, formano quattro angoli retti, come gli angoli di un foglio.
Piccolo esempio: Quattro angoli retti: le rette sono perpendicolari. Guarda le aperture nel punto di incontro. Le rette perpendicolari possono anche essere oblique sul foglio: conta la loro relazione, non come è girata la pagina.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Osservo una retta orizzontale e una verticale che si incontrano.
- Confronto uno degli angoli con l’angolo di un foglio: è retto.
- Controllo anche gli altri tre: sono tutti retti.
- Concludo che le due rette sono perpendicolari.
Il risultato: Quattro angoli retti indicano due rette perpendicolari.
Le parole da capire
- Incidenti
- Rette che hanno un punto di incontro.
- Perpendicolari
- Rette che si incontrano formando quattro angoli retti.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 3 · Prima capisco
Dalle forme ai solidi
Distinguo facce piane e superfici curve.
Gli appunti
Una figura piana si rappresenta su un piano, come un quadrato sul foglio. Un solido occupa spazio, come una scatola o una palla.
Piccolo esempio: Il cubo ha sei facce, dodici spigoli e otto vertici. Una faccia piana è una parte piatta del solido, come il lato di una scatola. Una superficie curva si piega come quella di una palla.
Un cubo ha 6 facce piane. Un cilindro ha due basi piane e una superficie laterale curva; un cono ha una base piana e una superficie curva.
Piccolo esempio: Due basi triangolari e tre facce laterali formano il prisma triangolare. Una sfera non ha facce piane. Nel conteggio immagina di girare l’oggetto: devi considerare anche le parti nascoste.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Penso a un barattolo a forma di cilindro.
- Guardo la base in basso: è piana.
- Guardo la base in alto: anche questa è piana.
- La parte che gira intorno è curva: non la conto come faccia piana.
Il risultato: Il cilindro ha 2 facce piane.
Le parole da capire
- Solido
- Figura che occupa spazio.
- Faccia piana
- Parte piatta della superficie di un solido.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 4 · Prima capisco
Facce, spigoli e vertici
Riconosco che cosa sto contando in un poliedro.
Gli appunti
Un poliedro è un solido delimitato da facce piane a forma di poligono. Sono esempi il cubo e la piramide a base quadrata.
Piccolo esempio: Il cubo ha sei facce, dodici spigoli e otto vertici. Una faccia è una superficie piana. Uno spigolo è un segmento comune a due facce. Un vertice è un punto in cui si incontrano gli spigoli.
Il cubo e il parallelepipedo rettangolo hanno 6 facce, 12 spigoli e 8 vertici. La piramide a base quadrata ha 5 facce, 8 spigoli e 5 vertici.
Piccolo esempio: Due basi triangolari e tre facce laterali formano il prisma triangolare. Leggi prima quale elemento chiede la domanda. Le linee tratteggiate rappresentano parti nascoste: esistono e vanno contate.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Devo contare gli spigoli di un cubo.
- Conto i 4 spigoli del quadrato in alto.
- Conto i 4 del quadrato in basso e i 4 che uniscono i due quadrati.
- Sommo 4 + 4 + 4 = 12, comprendendo quelli nascosti.
Il risultato: Un cubo ha 12 spigoli.
Le parole da capire
- Spigolo
- Segmento in comune tra due facce del poliedro.
- Vertice
- Punto in cui si incontrano gli spigoli.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 5 · Prima capisco
Seguo il contorno
Trovo il perimetro sommando tutti i lati. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
Il perimetro è la lunghezza di tutto il contorno di una figura. Pensa al nastro necessario per seguirne il bordo.
Piccolo esempio: Il contorno si percorre fino a tornare al punto di partenza. In un rettangolo i lati opposti sono uguali: ci sono due basi e due altezze.
Puoi sommare base + altezza + base + altezza, oppure sommare base e altezza e raddoppiare: P = (b + h) × 2.
Piccolo esempio: Il contorno si percorre fino a tornare al punto di partenza. Il risultato è una lunghezza, quindi si esprime in cm, m o un’altra unità di lunghezza. L’area, invece, misura l’interno e usa unità quadrate.
Guardo un esempio svolto
La larghezza è data in decimetri. Calcola il perimetro del rettangolo in metri.
- Lunghezza:
- 24,5 m
- Larghezza:
- 165 dm
- Misura in metri: 165 ÷ 10 = 16,5 m.
- Somma di lunghezza e larghezza: 24,5 + 16,5 = 41 m.
- Perimetro: 41 × 2 = 82 m.
Il risultato: La risposta è 82 m.
Le parole da capire
- Perimetro
- Lunghezza del contorno completo.
- Lati opposti
- Lati che stanno uno di fronte all’altro.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 6 · Prima capisco
Famiglie di triangoli
Do il nome più specifico in base ai lati.
Gli appunti
Tutti i triangoli hanno tre lati, ma le loro lunghezze possono essere uguali oppure diverse.
Piccolo esempio: Due lati uguali: triangolo isoscele. Un triangolo equilatero ha tutti e tre i lati uguali. Un triangolo scaleno ha tutti e tre i lati diversi.
Un triangolo isoscele ha almeno due lati uguali. Quando la domanda dice “esattamente due”, il terzo è diverso dagli altri.
Piccolo esempio: Tre lati uguali: triangolo equilatero. Un equilatero ha anche la proprietà di avere almeno due lati uguali, ma negli esercizi scegliamo il nome più specifico: equilatero. Leggi le misure o le proprietà scritte, senza affidarti soltanto all’aspetto.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Un triangolo ha lati di 5 cm, 5 cm e 6 cm.
- I primi due lati hanno la stessa lunghezza.
- Il terzo lato è diverso: non sono tutti e tre uguali.
- Scelgo isoscele: questo triangolo ha esattamente due lati uguali.
Il risultato: Il triangolo con lati 5 cm, 5 cm e 6 cm è isoscele.
Le parole da capire
- Equilatero
- Triangolo con tre lati uguali.
- Isoscele
- Triangolo con almeno due lati uguali.
- Scaleno
- Triangolo con tre lati diversi.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 7 · Prima capisco
Famiglie di quadrilateri
Distinguo parallelogrammi e trapezi osservando le coppie parallele.
Gli appunti
Un quadrilatero ha quattro lati. Due lati sono opposti se non si incontrano in un vertice.
Piccolo esempio: Il parallelogramma ha due coppie di lati opposti paralleli. Due rette sono parallele se mantengono la stessa distanza e non si incontrano. Cerca quante coppie di lati opposti hanno questa proprietà.
Un parallelogramma ha due coppie di lati opposti paralleli. Rettangoli, rombi e quadrati appartengono a questa famiglia.
Piccolo esempio: Il trapezio mostrato ha una coppia di lati paralleli. Negli esercizi di questa attività chiamiamo trapezio un quadrilatero con una sola coppia di lati paralleli. Alcuni libri usano una definizione più ampia; qui segui l’indicazione precisa della domanda.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Osservo un quadrilatero: la base in alto e quella in basso sono parallele.
- Guardo gli altri due lati e immagino di prolungarli: si incontrerebbero.
- Ho trovato una sola coppia di lati paralleli.
- Secondo la convenzione di questa attività scelgo trapezio.
Il risultato: Una sola coppia di lati paralleli: trapezio.
Le parole da capire
- Paralleli
- Lati che mantengono la stessa direzione senza incontrarsi sui loro prolungamenti.
- Coppia
- Due elementi considerati insieme.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 8 · Prima capisco
Trovo l’altezza
Riconosco il segmento perpendicolare alla base scelta.
Gli appunti
Prima scegliamo un lato come base. Per ogni base del triangolo esiste un’altezza corrispondente.
Piccolo esempio: L’altezza è perpendicolare alla base scelta. L’altezza parte dal vertice opposto e incontra la retta della base formando un angolo retto, cioè di 90°.
A volte il punto di incontro è sul lato; altre volte è sul suo prolungamento, fuori dal triangolo. In entrambi i casi il segmento è un’altezza.
Piccolo esempio: L’altezza è perpendicolare alla base scelta. Un lato obliquo non diventa altezza soltanto perché va verso l’alto. Cerca il piccolo segno dell’angolo retto o controlla la perpendicolarità.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Scelgo il lato orizzontale in basso come base.
- Trovo il vertice che non appartiene a quella base.
- Da quel vertice cerco il segmento che arriva alla base a 90°.
- Scelgo quel segmento e controllo il simbolo dell’angolo retto.
Il risultato: L’altezza dipende dalla base scelta ed è perpendicolare alla sua retta.
Le parole da capire
- Base
- Il lato scelto come riferimento.
- Altezza
- Segmento perpendicolare dalla base, o dalla sua retta, al vertice opposto.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 9 · Prima capisco
Conto la superficie
Misuro la superficie usando base e altezza. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
L’area misura la superficie interna. Un cm² corrisponde a un quadratino di lato 1 cm.
Piccolo esempio: Quattro righe da due quadretti fanno otto unità. Nel rettangolo ogni riga contiene tanti quadratini quanti ne indica la base; il numero delle righe dipende dall’altezza. Per questo A = base × altezza.
Nel parallelogramma si può spostare un pezzo da un’estremità all’altra e ottenere un rettangolo con la stessa superficie. Anche qui A = base × altezza perpendicolare.
Piccolo esempio: Due righe da quattro quadretti fanno otto unità. Un triangolo occupa metà di un parallelogramma con la stessa base e la stessa altezza. Perciò A = base × altezza ÷ 2.
Prima del calcolo riconosci la figura e l’altezza perpendicolare. Le lunghezze devono usare la stessa unità; il risultato usa l’unità quadrata.
Guardo un esempio svolto
Trova l’area del rettangolo in cm². Prima porta le due misure nella stessa unità.
- Base:
- 9,5 cm
- Altezza:
- 155 mm
- Converto 155 mm ÷ 10 = 15,5 cm.
- Calcolo 9,5 × 15,5 = 147,25 cm².
- L’area è 147,25 cm²; non uso la misura dell’altezza in millimetri nella stessa moltiplicazione.
Il risultato: La risposta è 147,25 cm².
Le parole da capire
- Area
- La misura della superficie occupata.
- cm²
- Centimetri quadrati: unità per misurare una superficie.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 10 · Prima capisco
La superficie del quadrato
Conto i quadratini con lato × lato. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
Un quadrato ha quattro lati uguali e quattro angoli retti. La sua base e la sua altezza hanno la stessa lunghezza.
Piccolo esempio: Due righe da due quadretti fanno quattro unità. Se il lato è 5 cm, ogni riga contiene 5 quadratini di 1 cm² e le righe sono 5.
Per trovare l’area moltiplica il lato per sé stesso: A = lato × lato. Puoi trovare la stessa scrittura come A = l².
Piccolo esempio: Tre righe da tre quadretti fanno nove unità. Il perimetro è un’altra misura: segue i quattro lati e vale lato × 4. L’area ricopre l’interno e si esprime in unità quadrate.
Guardo un esempio svolto
Il lato del quadrato è espresso in millimetri. Trova l’area in cm².
- Lato:
- 265 mm
- Lato: 265 mm ÷ 10 = 26,5 cm.
- Area: 26,5 × 26,5 = 702,25 cm².
- Controllo l’unità: un’area in cm² usa due lunghezze in centimetri.
Il risultato: La risposta è 702,25 cm².
Le parole da capire
- l²
- Lato per lato; si legge “lato al quadrato”.
- Superficie
- La parte interna che vogliamo ricoprire con quadratini.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 11 · Prima capisco
Le diagonali del rombo
Uso entrambe le diagonali e prendo metà del prodotto. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
Un rombo è un quadrilatero con quattro lati uguali. Le sue diagonali uniscono le coppie di vertici opposti.
Piccolo esempio: Le diagonali del rombo si incontrano ad angolo retto. Le diagonali del rombo si incontrano ad angolo retto. Indichiamo spesso la più lunga con D e la più corta con d.
Il rombo occupa metà del rettangolo che ha base lunga quanto una diagonale e altezza lunga quanto l’altra.
Piccolo esempio: Le diagonali del rombo si incontrano ad angolo retto. Perciò la sua area è A = D × d ÷ 2. Le diagonali devono essere misurate nella stessa unità; l’area si scrive in unità quadrate.
Guardo un esempio svolto
L’area del rombo è espressa in mm². Trova la diagonale minore in centimetri.
- Area:
- 9'750 mm²
- Diagonale maggiore:
- 30 cm
- Area: 9'750 mm² ÷ 100 = 97,5 cm².
- Prodotto delle diagonali: 97,5 × 2 = 195.
- Diagonale minore: 97,5 × 2 ÷ 30 = 6,5 cm.
Il risultato: La risposta è 6,5 cm.
Le parole da capire
- Diagonale
- Segmento che unisce vertici opposti.
- D e d
- Lettere usate per distinguere le due diagonali.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 12 · Prima capisco
Le due basi del trapezio
Uso le due basi e l’altezza perpendicolare. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
Le basi del trapezio sono i due lati paralleli. La più lunga si indica spesso con B e la più corta con b.
Piccolo esempio: L’altezza misura la distanza perpendicolare fra le basi. L’altezza h misura la distanza perpendicolare tra le rette delle basi. Non è necessariamente un lato del trapezio.
Due trapezi uguali, affiancati nel modo adatto, formano un parallelogramma con base B + b e altezza h.
Piccolo esempio: L’altezza misura la distanza perpendicolare fra le basi. Calcola quindi (B + b) × h e prendi la metà: A = (B + b) × h ÷ 2. Prima esegui la somma dentro le parentesi.
Guardo un esempio svolto
L’area del trapezio è espressa in mm². Trova la altezza in centimetri.
- Area:
- 19'950 mm²
- Base maggiore:
- 36 cm
- Base minore:
- 6 cm
- Area: 19'950 mm² ÷ 100 = 199,5 cm².
- Somma delle basi: 36 + 6 = 42 cm.
- Altezza: 199,5 × 2 ÷ (36 + 6) = 9,5 cm.
Il risultato: La risposta è 9,5 cm.
Le parole da capire
- Basi
- I due lati paralleli del trapezio.
- Parentesi
- Segni che indicano quale calcolo fare prima.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 13 · Prima capisco
Cerco un lato
Trovo la base conoscendo area e altezza. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
L’area del rettangolo si trova con base × altezza. Se conosci l’area e uno dei due lati, puoi risalire all’altro.
Piccolo esempio: Quattro righe da due quadretti fanno otto unità. Immagina i quadratini divisi in righe uguali. Se sai quanti sono in tutto e quante righe ci sono, la divisione dice quanti stanno in ogni riga.
Per trovare la base calcola area ÷ altezza. Per trovare l’altezza calcola area ÷ base.
Piccolo esempio: Due righe da quattro quadretti fanno otto unità. Il risultato è una lunghezza e si esprime in cm se parti da cm² e cm. Per controllare moltiplica i due lati e ritrova l’area.
Guardo un esempio svolto
L’area del rettangolo è espressa in mm². Trova la altezza in centimetri.
- Area:
- 34'200 mm²
- Base:
- 36 cm
- Area: 34'200 mm² ÷ 100 = 342 cm².
- Richiamo la formula dell’area del rettangolo.
- Altezza: 342 ÷ 36 = 9,5 cm.
Il risultato: La risposta è 9,5 cm.
Le parole da capire
- Formula inversa
- Una regola che ricava una misura partendo dal risultato e dall’altra misura.
- Lato conosciuto
- La lunghezza già fornita dalla domanda.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 14 · Prima capisco
La stessa superficie?
Confronto superfici contando quadratini uguali. Applico l’idea a un problema con più passaggi.
Gli appunti
Due figure hanno la stessa area se occupano la stessa quantità di superficie, anche quando hanno forme diverse.
Piccolo esempio: Quattro righe da due quadretti fanno otto unità. Per confrontarle usa la stessa unità: quadratini tutti della stessa grandezza, senza spazi e senza sovrapposizioni.
Conta i quadratini della prima figura e poi quelli della seconda. Puoi moltiplicare righe per colonne.
Piccolo esempio: Due righe da quattro quadretti fanno otto unità. Se i totali sono uguali, le figure sono equiestese. Questo non garantisce che abbiano lo stesso contorno o che combacino sovrapponendole.
Guardo un esempio svolto
Confronta sia la superficie sia il contorno dei due rettangoli. Quale conclusione è corretta?
A
B
- A: base:
- 19 cm
- A: altezza:
- 4,5 cm
- B: base:
- 38 cm
- B: altezza:
- 3,25 cm
- A: area 19 × 4,5 = 85,5 cm²; perimetro 47 cm.
- B: area 38 × 3,25 = 123,5 cm²; perimetro 82,5 cm.
- Conclusione: area e perimetro diversi.
Il risultato: La risposta è area e perimetro diversi.
Le parole da capire
- Equiestese
- Figure con la stessa area.
- Congruenti
- Figure che possono combaciare esattamente: hanno la stessa forma e grandezza.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.
Passo 15 · Prima capisco
Un incavo nel poligono
Distinguo un poligono concavo da uno convesso.
Gli appunti
Segui il contorno di un poligono. A volte il contorno presenta una rientranza, come una parte che entra verso l’interno.
Piccolo esempio: Il poligono non ha rientri: è convesso. Un poligono con una rientranza è concavo. Almeno un suo angolo interno supera 180°.
Un poligono senza rientranze è convesso. Se scegli due punti al suo interno, il segmento che li unisce rimane nella figura.
Piccolo esempio: Il poligono ha un rientro: è concavo. La concavità non dipende da quanto è inclinata o grande la figura. Ruotare il foglio non elimina una rientranza.
Guardo un esempio svolto
Un esempio, insieme
- Guardo una figura simile a un rettangolo con una tacca a V che entra da un lato.
- Seguo il bordo fino alla punta della tacca.
- Il contorno entra nella figura e poi torna verso l’esterno: c’è una rientranza.
- Rispondo sì alla domanda “ha un incavo?” e la chiamo concava.
Il risultato: Un poligono con un incavo è concavo.
Le parole da capire
- Concavo
- Poligono con almeno una rientranza.
- Convesso
- Poligono senza rientranze.
Ora provo con gli esercizi
Nell’allenamento rispondi a una domanda alla volta. Puoi chiedere un indizio, scegliere «Un passo alla volta» e tornare all’esempio quando vuoi.