In questa lezione abbiamo definito il concetto di retta e semiretta. Questi concetti, però, sono delle idealizzazioni; non è di certo possibile tracciare una linea infinita nel mondo reale. Più vicino alla nostra esperienza è invece il concetto di segmento, che è l’oggetto matematico più simile a quello che vediamo su un foglio quando tracciamo un segno con una penna.
Definizione
Prendiamo una retta $r$ e due punti $A$ e $B$ su di essa. Si definisce segmento di estremi $A$ e $B$ l’insieme costituito dai punti $A$, $B$ e da tutti i punti compresi tra $A$ e $B$. Esso viene indicato con $AB$.
Dati due punti $A$ e $B$, inoltre, ci riferiremo alla distanza tra due punti come al segmento che li collega. (Non abbiamo parlato di lunghezza di un segmento: in questo contesto, la distanza sarà soltanto il segmento che abbiamo indicato. Nel contesto della geometria analitica, invece, sarà più naturale parlare della distanza in termini di lunghezza: si veda questa lezione).
Definizione
Due segmenti aventi in comune solamente un estremo si dicono consecutivi.
Due segmenti consecutivi i cui estremi sono sulla stessa retta si dicono adiacenti.
Dati due segmenti adiacenti $AB$ e $BC$, la somma di $AB$ e $BC$ è il segmento $AC$ (di cui $B$ risulta punto interno).
Nella definizione di segmenti consecutivi viene richiesto che i segmenti abbiano in comune solamente un estremo. Questo non significa soltanto che gli altri estremi non coincidono, ma che nessun altro punto dei segmenti è in comune tra loro.
Ricordiamo infatti che per due punti passa una e una sola retta: di conseguenza se due segmenti hanno in comune più di un punto, devono giacere necessariamente sulla stessa retta. Se gli estremi dei segmenti coincidono, diremo che i segmenti sono coincidenti; altrimenti, diremo che sono sovrapposti.
ATTENZIONE: Molto spesso, quando si considerano due segmenti, si usano le espressioni "segmenti incidenti", "segmenti paralleli", "segmenti perpendicolari", e così via. Con questo, intendiamo dire che le rette sulle quali giacciono i segmenti considerati sono rispettivamente incidenti, parallele, perpendicolari, e così via.
Definizione
Si chiama punto medio di un segmento il punto interno al segmento che lo divide in due parti congruenti.
Il punto medio di un segmento è fondamentale per molte costruzioni geometriche, come per esempio:
- l’asse del segmento stesso;
- le mediane di un triangolo;
- la simmetria rispetto a un polo.
Definizione
Dato un segmento $AB$ e una retta $r$, conduciamo le rette perpendicolari a $r$ passanti da $A$ e da $B$: esse incontrano $r$ rispettivamente in $A’$ e $B’$.
Diremo che il segmento $A’B’$ è la proiezione ortogonale di $AB$ su $r$, e anche che $A’$ e $B’$ sono le proiezioni ortogonali di $A$ e $B$ su $r$, rispettivamente.
Abbiamo precedentemente definito la distanza tra due punti come il segmento che collega i due punti considerati. Vogliamo definire il concetto di distanza di un punto $A$ da una retta $r$ in modo analogo, ossia trovando un segmento che, collegando $A$ con $r$, ne rappresenti la distanza. Il problema che sorge immediatamente è: quale punto della retta possiamo scegliere come estremo?
Definizione
Dati un punto $P$ e una retta $r$, consideriamo la proiezione ortogonale $P’$ di $P$ su $r$. il segmento $PP’$ è detta distanzadi $P$ da $r$.
Nel contesto della geometria analitica, vedremo che avendo opportune informazioni è possibile determinare il valore numerico della distanza punto-retta.