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GEOMETRÍA Repaso PROBLEMA 01 Si L es una recta contenida en el plano P, determinando dos semiplanos S1 y S2, entonces: I. S1 S2 = L II. L, S1 y S2 determinan una partición de P, de tres elementos. III. Si una recta r está contenida en S1, entonces r // L. IV. A P y B P. Si AB L = , entonces AB // L. V. Una recta contenida en P y secante a L, queda particionada en dos elementos por la recta L. Son verdaderas: Clave: D I. FALSO. S1 S2 = II. VERDADERO. III. VERDADERO. IV. FALSO. No necesariamente. V. FALSO. Pueden ser tres elementos: dos semirrectas y el punto de intersección con L. S1 S2 L P r A B A) I, II y III B) II, III y I C) I, III y V D) II y III E) Todas I. (F) II. (V) Por teorema, la intersección de dos conjuntos convexos es un conjunto convexo. III. (V) La unión del conjunto de puntos AB− O y el punto O es un conjunto convexo. PROBLEMA 02 Indique el valor de verdad de cada una de las siguientes proposiciones I. La unión de dos semirrectas colineales es un conjunto no convexo. II. La intersección de un rayo y una semirrecta es un conjunto convexo. III. Alguna unión de un conjunto convexo y un conjunto no convexo es un conjunto convexo. A B A B O Clave: C A) VVV B) VFV C) FVV D) FFV E) VFF En un triángulo oblicuángulo se traza la ceviana interior BD tal que mDBC = mBCD = 30, BC = 16 y AB toma su mínimo entero par. Calcule mABD. A) 80 B) 83 C) 97 D) 67 E) 92 A B x D H C 30 60 8 16/ 3 16/ 3 10 16 Piden: x Se observa: BD = CD = 16/ 3 8/ 3 HD = 8/ 3 BHD es notable de 30-60 y BH = 8 ABmin = 10 DBHA es notable de 37-53 37 30 x = 67 Clave: D PROBLEMA 03 En un triángulo ABC, se traza la altura BH (H en AC), AH = 2, mBCA = 2(mBAC) = 2, halle sabiendo que BH es entero. A) 30 B) 60 C) 37 D) 53 E) 53/2 A B 2 H C 2 1 Piden: Se observa que: 2 < 90 < 45 y BH < 2 Como BH es entero BH = 1 = 53/2 Clave: E PROBLEMA 04 En un triángulo ABC, recto en B, se traza la mediana BM, luego la mediana BP en el triángulo BCM y la ceviana MN en el triángulo ABM tal que mAMN = mPBM y BP = 12. Calcule MN. A) 2 B) 4 C) 6 D) 8 E) 12 A B 2a M C 12 P N Q a a x Piden: MN = x 2a Por teorema AM = BM = CM = 2a MP = PC = a Sean; mBAC = mABM = mBNM = mABP = + + Sea: MQ mediana del MBC G es baricentro del MBC G BG = 8 y GP = 4 8 4 NMGB: Trapecio isósceles x = 8 2a b b Clave: D PROBLEMA 05 En un triángulo rectángulo ABC recto en B, las distancias de un punto de BC a la hipotenusa y la mediana relativa a la hipotenusa miden 3 y 5 respectivamente. Calcule la distancia del punto medio de la bisectriz interior BF del ángulo recto a la altura relativa a la hipotenusa mBAF = 75. A) 2 3 B) 4 3 C) 8 3 D) 4 3 3 E) 8 3 3 A B M C x 3 5 F H 75 8 8 3 3 15 15 30 30 15 Piden: x Por teorema en BMC BH = 3 + 5 = 8 BHF: notable de 30 y 60 HF = 8 3 3 Por teorema x = 4 3 3 Clave: D PROBLEMA 06 En un triángulo acutángulo ABC se traza la bisectriz interior BD y la ceviana exterior BE, luego se traza la mediatriz de BC que pasa por D e intersecta a BE en P, la distancia de Q a AE es 5, mBAC – mBCA = 40, Q es punto medio de PE y mDPE = 100. Calcule BP. A) 5 B) 10 C) 5 2 D) 10 2 E) 15 2 A C B D E Q P H 40+ 100 45 5 10 x x Piden: BP = x Por teorema de la mediatriz BD = DC mDBC = (40° + ) + (2) + = 180 = 35 Se observa que: mCBE = 10 Como BP = PC mPCB = 10 y mPCD = 45 Por teorema PH = 10 PC = 10 2 Clave: D PROBLEMA 07 A B C M N P D En el exterior del triángulo ABC, recto en B, se ubica el punto D, tal que el ángulo ADC es recto. Los puntos B y D pertenecen a semiplanos distintos determinados por la recta AC. Las longitudes de las perpendiculares BM y DN trazadas a AC son a y b (a < b), y la diferencia de las medidas de los ángulos BAC y ACD es igual a 45. Calcule la longitud de MN . A) b – a B) 2a – b C) 2b – a D) a + b E) a + b 2 MN = x = ? - = 45 mBCA = 90 - mBCD = 45 Sea P, punto medio de AC BMP PND (ALA) a b 90 - 45 AP = PC = BP = DP mBPD = 90 BM = NP = a MP = ND = b x a x + a = b x = b - a Por teorema Clave: A PROBLEMA 08 En un triángulo ABC, se ubica en los lados AB y BC los puntos M y R respectivamente y en la región triangular interior se ubica el punto P, tal que mAPM = 90, mMAP = mPAC = 53/2, MB = 2, BR = RC y AC – AM = 10. Halle PR. A) 2 B) 5 2 C) 4 2 D) 4 11 E) 5 A C M H 53 2 B R P a a 10 N 53/2 10 + a T x 1 5 4 3 Piden: PR = x Al prolongar MP MP = PH y AM = AH = a HC = 10 Sea N punto medio de MC PN = 5 y NR = 1 PTN: notable de 37 y 53 PT = 4 y TN = 3 x = 4 2 Clave: C PROBLEMA 09 En un romboide ABCD donde mBCD = 60, se traza la bisectriz interior AP, la altura BH del romboide es igual a la mitad de BC. Calcule la longitud del segmento que tiene por extremos los puntos medios de AB y PD, CD = k (P en BC). A) k( 3 + 1) 2 B) k( 3 − 1) 2 C) k( 3 + 1) D) k( 3 − 1) E) 2k( 3 − 1) A H k 30 C B D P k k 30 60 M N k 3 k 3 k 2 3 x Piden: MN = x 30 Se observa que: AB = CD = k mBPA = 30 AB = BP = k k 2 AHB: not. de 30 y 60 AH = k 2 y AH = k 2 3 BC = AD = k 3 Por teorema x = k 3 + k 2 x = k( 3 + 1) 2 Clave: A PROBLEMA 10 En un cuadrado ABCD cuyo centro es O, su lado mide 28, se traza el segmento CQ (Q en AB), BC = 7(BQ), luego se traza la mediatriz de AO que interseca a la prolongación de CQ en P (O es centro del cuadrado). Calcule PQ. A) 6,25 3 B) 6,25 2 C) 12 3 D) 12 2 E) 6,25 A C B D Q 28 P O 4 8 37 53 10 14 45 45 x M Piden: PQ = x Se observa: mBCQ = 8 mQCO = 37 y mCPM = 53 Por teorema: AM = MB = 14 MQ = 10 mPMQ = 45 Por teorema de senos en PQM x sen45 = 10 sen53 x = 6,25 2 Clave: B PROBLEMA 11 En un pentágono ABCDE, mA = mC = mE = 90. Se traza la perpendicular CH a AE (H en AE), AH = 2, HE = 6, mBHD = 90 y mCDH = 60. Halle CH. A) 2 3 B) 4 3 C) 6 3 D) 4 E) 2 A H E C B D 60 120 30 30 30 2 6 2 4 4 4 x M N Piden: CH = x Sea M punto medio de BD y mHCM = mCHM = 30 BM = MD = CM = HM mCMH = 120 Sea: MN AE AN = NE = 4 También: mHMN = 30 y HN = 2 MH = CM = 4 x = 4 3 Clave: B PROBLEMA 12 En un hexágono regular ABCDEF, la bisectriz del ACD con la mediatriz de DE se intersecan en M. Calcule la distancia de M a FE, MC = 24. A) 12 2 B) 14 2 C) 16 2 D) 18 3 E) 14 3 A E C B D F M 24 d 24 45 45 30 30 15 15 Piden: d Se observa que: mBCA = 30 mACD = 90 Como CM es bisectriz mACM = mMCD = 45 CDEF: Trapecio isósceles L N mFCD = mCFE = 60 y FN = NC También: mFCM = mCFM = 15 mMCE = 45 Por teorema de la mediatriz FM = CM = 24 d = 12 2 Clave: A PROBLEMA 13 En dos polígonos regulares, la suma de las medidas de sus respectivos ángulos interiores es 2340, la diferencia del número de diagonales de ambos polígonos es 21. Calcule la medida de un ángulo interior del polígono de menor número de lados. A) 800/7 B) 800/3 C) 900/5 D) 800/9 E) 900/7 Piden: medida del ángulo interior del polígono de menor número de lados Sean m y n los números de lados de ambos poligonos tal que m > n 180(m - 2) + 180(n - 2) = 2340 También: m(m – 3) 2 - n(n – 3) 2 = 21 m + n = 17 m² – 3m – n² + 3n = 42 (m²– n²) – 3(m – n) = 42 (m + n)(m – n) – 3(m – n) = 42 17(m – n) – 3(m – n) = 42 14(m – n) = 42 m – n = 3 . . . (I) . . . (II) De I y II m = 10 n = 7 in = 180(n − 2) n in = 900 7 Clave: E PROBLEMA 14 En un cuadrado ABCD, se traza interiormente una semicircunferencia tomando como diámetro AD, sobre dicha semicircunferencia se ubica el punto P tal que PD = 4, AB = 4 3. Calcule la mCPD. A) 90 B) 100 C) 170 D) 112,5 E) 127 A C B D 4 3 4 4 3 P 4 4 2 4 2 4 2 45 45 45 x 67,5 Q Piden: mCPD = x Sea Q exterior al cuadrado Tal que APD CQD y DQ = 4 CQ = 4 2 mADP = mCDQ = mPDQ = 90 y PQ = 4 2 mQPD = 45 mCPQ = 67,5 X = 112,5 Clave: D PROBLEMA 15 En un cuadrante AB cuyo centro es O se ubica el punto P y en BO el punto Q, mPAB = mBAQ y QB = 2(OQ). Halle mPQB. A) 53 B) 75 C) 60 D) 71,5 E) 75 A B O P Q a 2a 3a 37 2 53 2 53 2 53 53 37 x Piden: x Se observa que mOAQ = 37/2 mBAQ = mPAB = 53/2 También: mPB = 53 Por ángulo central: m POB = 53 OAPQ: Inscriptible 37 mAOP = mAQP = 37 x + 37 = 90 + 37/2 x = 71,5 Clave: D PROBLEMA 16 En una semicircunferencia de diámetro AB se ubican los puntos M y N (A, M, N, B en ese orden). Desde M se traza la perpendicular MH al diámetro (H en AB), HB = BN y mBN = 2m(AM ). Calcule mHBN. A) 53/2 B) 53 C) 37 D) 60,5 E) 36 A M N B H O T Q x m m m R R R 2m 53/2 Piden: mHBN = x Sea OQ BN mAM = mNQ = mQB = MHO BTO (ALA) MH = NT = TB = m y HB = 2m mMBO = 53/2 = 53 mNB = 106 mAN = 74 x = 37 Clave: C PROBLEMA 17 En un triángulo ABC, se trazan las medianas BE, AF y CG de longitudes 3 m, 3 3 m y 6 m respectivamente, M es el baricentro de la región triangular. Calcule la mGMB. A) 60 B) 40 C) 30 D) 90 E) 45 A B C x Piden: mGMB = x Prolongando MF, hasta H mHMC = 30 x = 60 Clave: A F E G M 2 1 2 4 3 2 3 3 2 H 30 tal que MF = FH = 3 HC = 2 MHC: notable de 30 y 60 y mMHC = 90 BE // HC mBMF = 90 PROBLEMA 18 Clave: A En una circunferencia C de diámetro AB, se traza la circunferencia C1 tangente al arco AB en el punto P y tangente al diámetro AB en el punto Q, se traza otra circunferencia C2 tangente al arco AB en el punto R y tangente al diámetro en el punto S. Las circunferencias C1 y C2 son exteriores y la suma de las medidas de los arcos menores PQ y RS es 200. Calcule la medida del ángulo agudo que determinan las rectas PB y AR al intersecarse. A) 10 B) 15 C) 15 D) 20 E) 25 C A B P R Q S x O α θ θ α 2m 2n m n C 1 C 2 x = ? Por dato: α + θ = 200 Se trazan los radios OP y OR Por ángulo central: mPO1Q = α, mRO2S = θ O1 O2 Por teorema: α = 90 + 2n 200 = 180 + 2m + 2n ∴ x = 10 θ = 90 + 2m 2m + 2n = 20 PROBLEMA 19 Clave: C Dos circunferencias C1 y C2 son secantes en los puntos A y B, además de ser tangentes a una recta L en los puntos P y Q, respectivamente. El punto A es interior al triángulo PBQ, las cuerdas QB y PB intersecan a la circunferencia C1 y la circunferencia C2 en los puntos F y E, respectivamente. Si la medida del ángulo PBQ es 40, entonces la medida del ángulo EAF es A) 40 B) 50 C) 60 D) 80 E) 100 P Q E F A B α θ θ α T x 40 40 x = ? Por dato: m∠PBQ = 40 α + θ = 40 PBFA: cuadrilátero inscrito m∠FAT = 40 EBQA: cuadrilátero inscrito m∠QAE = 140 80 + x = 140 x = 60 C 1 C 2 PROBLEMA 20 En una circunferencia se trazan las cuerdas perpendiculares AC y BD, AB = 6, halle BH, H es el ortocentro del triángulo BCD. A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8 A B C Piden: BH = x Por teorema 6 Por teorema x = 6 Clave: C mEBH = mHCF = mAD = 2 ABH: Isósceles D H E F x 2 mABE = PROBLEMA 21 En un triángulo rectángulo ABC, recto en C se traza la bisectriz interior CD, r es el inradio de dicho triángulo, calcule r AB , AC AD = 3 2 . A) 0,45 B) 10,1 C) 0,25 D) 0,5 E) 0,15 A C B Piden: r AB Sea AC = 3k Teorema de la bisectriz Sea: CB = 3a Clave: C D 3k AC CB = AD DB Teorema de Poncelet 45 3k + 3a = 2k + 2a + 2r 2k 3a 2a 45 r AD = 2k 3k CB = 2k DB CB DB = 3 2 DB = 2a k + a = 2r r 2 a+k = 1 4 = r 2 a+k PROBLEMA 22 En la figura BC // AD, BD = 4(BA), AE = 8 cm. Halle ED, P y Q son puntos de tangencia. A) 4 cm B) 6 cm C) 5 cm D) 2 cm E) 3 cm Piden: ED = x Se observa: AC = BD = 4a CE, es bisectriz interior x = 2 Clave: D Por teorema Por teorema de la bisectriz interior A B C M Q D P E a 4a 4a a 8 x 4a a = 8 x 2 2 mAM = mMD = 2 PROBLEMA 23 En un triángulo acutángulo ABC, H es ortocentro, G es baricentro HG // AC y AH = 2 cm, AM ⊥ BC (M ∈ BC), BM = BC 6 . Calcule HM. A) 4 cm B) 5 cm C) 1 cm D) 3 cm E) 6 cm A B C x Piden: HM = x Sea BT una mediana MN = 3a x = 3 Clave: D M T H a 2 BN = 4a y NC = 2a G N 5a 3a 2a BG GT = 2 1 Corolario de Thales en TBC BG GT = BN NC = 2 1 Corolario de Thales en AMC x 2 = 3a 2a PROBLEMA 24 Sea AD la bisectriz interior del ángulo A de un triángulo ABC, se ubica el Excentro E relativo a BC, calcule ED/EA, AB = c, BC = a y AC = b. A) b a + c B) c a + b C) a b + c D) a a + b + c E) b + c a + b + c A B C Piden: ED EA = x y Clave: C E D c a a b Teorema de la bisectriz exterior c BD = y x ; b DC = y x y x = b DC = c BD = b + c BD + DC x y = a b + c x y PROBLEMA 25 En un triángulo acutángulo ABC de ortocentro O, la prolongación de BO interseca a la circunferencia circunscrita en el punto F, luego al prolongar FA interseca a CO en D, AF = 2 cm, AD = 5 cm, DO = 6 cm. Calcule OC. A) 4 cm B) 3 cm C) 5 cm D) 2 cm E) 8 cm Piden: OC = x Por teorema Teorema de la bisectriz interior mOCA = mFCA = x = 4 Clave: A A B C D O F 5 x 2 6 x CA: Bisectriz interior del DCF 6 + x x = 5 2 OC = FC = x PROBLEMA 26 En el gráfico, AB = 3 cm, BC = 2 cm y P es punto de tangencia. Calcule CD. A) 15 cm B) 5 cm C) 9 cm D) 10 cm E) 6 cm Piden: CD = x Por teorema mMT = mTN = 2 Por teorema (3)(x) = (5 + x)(2) x = 10 Clave: D mTAM = mTDN = PD // AM Por cuaterna armónica A P M H B T D N 3 2 2 2 C mAP = mPM AP = PM PD: Bisectriz exterior del APC PB: Bisectriz interior del APC 2 PROBLEMA 27 x Un triángulo MNP está inscrito en una circunferencia; se traza la cuerda NA paralela a MP, (A en MN), la cuerda AB corta en C a MN y en Q a NP, mAN = mBN y NC = 2 u; MC = 5 u y NQ = 3 u. Calcule AQ A) 21 10 10 B) 3 14 2 C) 10 10 3 D) 3 14 E) 4 14 3 A B Piden: AC = x Se observa que: mAMN = mNAB = x = 3 14 2 Clave: B C M 2 5 Teorema de antiparalelas en MAN (AN)² = (MN)(CN) = (7)(2) 2 ANQ ~ ACN N P 3 2 2 2 Q 14 x AN = 14 Sean, mMA = mNP = 2 mPB = 2 - 2 y mAQN = x 14 = 3 2 PROBLEMA 28 En la figura mostrada AB = 6 cm, BC = 1 cm, P, Q, B y R son puntos de tangencia. Halle CD. A) 6/5 B) 4/5 C) 5/3 D) 5/6 E) 7/5 A x Piden: CD = x Por teorema Por cuaterna armónica RB: bisectriz interior del CRA x = 7 5 Clave: E 1 También Por ángulo exinscrito (x)(6) = (x + 7)(1) Q C D P R M 6 2 2 B mCM = mMA = 2 mMRA = mDRC = RD: bisectriz exterior del CRA PROBLEMA 29 En el triángulo escaleno ABC, BC = 4 u y AB + AC = 20 u; por el excentro E relativo al lado BC, se traza una paralela al lado BC, que interseca a las prolongaciones de AC y AB en P y Q respectivamente. Calcule PQ. A) 6 u B) 7 u C) 5 u D) 3 u E) 4 u Piden: PQ BE y CE son bisectrices exteriores PQ = 5 Clave: C A Q E c B C P a b m m n n BQE: isósceles CPE: isósceles ABC ~ AQP a PQ = a + b + c (b + n) + (c + m) + (m + n) PQ = m + n; b + c = 20 y a = 4 4 PQ = 24 2(PQ) + 20 PROBLEMA 30 En un triángulo ABC, cuyo incentro I se traza la bisectriz interior AQ, AI = 5 cm, QI = 3 cm. Halle r ra , sabiendo que r es la longitud del inradio y ra es la longitud del exradio relativo a BC. A) 2/3 B) 1/4 C) 3/5 D) 1/3 E) 1/2 A B C 12 Piden: r ra QE = 12 Clave: B M Q 3 5 Por cuaterna armónica (5)(QE) = (8 + QE)(3) I E r ra N BI : bisectriz interior del ABQ BE: bisectriz exterior del ABQ AMI ~ ANE r ra = 5 20 r ra = 1 4 PROBLEMA 31 En un paralelogramo ABCD sobre CD se ubica el punto M y sobre BM el punto F, MD = 2(CM), 3(FM) = BF, AF interseca a BD en T. Calcule AT, si TF = 1 cm. A) 7 cm B) 2 cm C) 3 cm D) 5 cm E) 6 cm Piden: AF = x Prolongando BM y AD hasta N Corolario de Thales Teorema de Menelao en NAF x = 2 Clave: B A B C x N 3b 1 M D T F b a 2a 8b CM MD = BM MN a 2a = 4b MN MN = 8b También BM MN = AD DN = 4b 8b = 1 2 2c c (2c)(x)(3b) = (c)(1)(12b) PROBLEMA 32 En un triángulo rectángulo ABC, recto en B, se traza la bisectriz interior BD y la ceviana interior AE que se intersecan en O, mACB = 53/2 y (BE)(CD) = (AD)(EC). Calcule mDOC. A) 56 B) 53 C) 59 D) 60 E) 49 A B C x Piden: mDOC = x Por dato (BE)(CD) = (AD)(EC) BC = 4a x = 59 Clave: C E O D Si AD = b DC = 2b 53/2 Teorema de Ceva M 45 45 b 2b 2a 4a Sea AB = 2a Teorema de la bisectriz interior (BE)(2b) = (b)(EC) 2(BE) = EC = 2c c 2c (BM)(b)(2c) = (AM)(2b)(c) AM = BM = a MBC: notable de 14 y 76 mMCB = 14 a a 14 PROBLEMA 33 En un cuadrante AB, O en su centro (AO = OB = 3 2 cm), la prolongación de AK, interseca en C a la prolongación del arco AB, halle la distancia del punto C a AO, K es centro de la circunferencia inscrita en el sector circular AOB. A) 4 cm B) 3 2 cm C) 2 3 cm D) 3 cm E) 5 cm Piden: x Sea KT = r Sea OM AC x = 4 Clave: A AHC ~ ATK A B O K C x r r 2 r 3 3 2 M T AT = r 2 y AK = r 3 H CH KT = AC AK ; x r = AC r 3 AC = x 3 AM = MC = x 3 2 x 3 2 x 3 2 ATK ~ AMO AM AT = AO AK ; x 3 2 r 2 = 3 2 r 3 PROBLEMA 34
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