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GEOMETRÍA TEMA: Cono P Definición.- Se denomina superficie cónica a la superficie generada por una recta que se desplaza por una línea curva plana simple abierta o cerrada y un punto fijo, no contenido en el plano de la curva SUPERFICIE CÓNICA Vértice Generatriz Hoja o manto Hoja o manto Directriz Superficie Cónica O Directriz.- Línea curva plana simple abierta o cerrada. Vértice.- Punto fijo y exterior al plano que contiene a la directriz. Generatriz.- Cada recta que contiene al vértice y cualquier punto de la directriz. Definiciones CONO Definición.- Se denomina cono a la unión de la sección determinada por un plano secante a una superficie cónica cerrada y una parte de esta superficie comprendida entre el vértice y el plano. P H V Vértice Superficie lateral Altura Base Plano de la directriz Directriz Generatriz CONO CIRCULAR RECTO O DE REVOLUCIÓN Definición.- Es el cono de base circular, cuyo centro es la proyección ortogonal del vértice al plano de la base. VO’B: g² = h² + r² Un cono de revolución, es generado por la revolución de un triángulo rectángulo alrededor de un eje que contiene a uno de los catetos. En un cono de revolución, el segmento que une el vértice con el centro de la base se llama eje y todas las generatrices son congruentes. h r g O A B V g g r 360° SL = 𝜋rg ST = 𝜋r(g + r) V = 1 3(SB)h DESARROLLO DE UN CONO CIRCULAR RECTO O r A B V g g B r g O’ r Superficie lateral Base Medida del ángulo central del sector circular del desarrollo de la superficie lateral: 𝜷 = 𝟑𝟔𝟎 rg 𝛽 CONOS CIRCULARES SEMEJANTES Al trazar un plano paralelo a la base de un cono y que interseca a la superficie lateral, se obtiene un cono semejante al cono original. k r R h H g G 1) Las generatrices, las alturas y los radios de las bases, son proporcionales. 2) Las áreas de las bases, áreas laterales o totales de los conos, son proporcionales a los cuadrados de los elementos homólogos. 3) Los volúmenes de los conos son proporcionales a los cubos de los elementos homólogos. 3 3 3 3 3 3 3 1 k r R h H g G V V 2 2 2 2 2 2 2 k r R h H g G b B TEOREMAS TRONCO DE CONO Definición.- Es la unión de una parte del cono, que incluye a la base, y la sección determinada por un plano secante a todas las generatrices. A V B A B TRONCO DE CONO DE BASES PARALELAS Definición.- Se denomina tronco de cono de bases paralelas al tronco de cono cuyas bases están contenidas en planos paralelos. A B A B TRONCO DE CONO CIRCULAR RECTO O DE REVOLUCIÓN Definición.- Es el tronco de cono circular recto de bases paralelas. O R A B g g O r A A R O’ SL = 𝜋 (R + r) g ST = SL + 𝜋R2 + 𝜋 r2 V = h 3 (S + S’ + S S’) V = π h 3 (R 2+ r2+ Rr) h DESARROLLO DE UN TRONCO DE CONO CIRCULAR RECTO DE BASES PARALELAS O R A B g g O r A A r R O O A B g R O’ Superficie lateral del tronco de revolución Base circular 1 Base circular 2 GEOMETRÍA TEMA: Superficies de revolución SUPERFICIE DE REVOLUCIÓN Definición.- Se denomina superficie de revolución, a la superficie que se genera por la rotación de una línea plana (recta o curva) alrededor de una recta coplanar denominada eje de giro. Eje de Giro A B C D E A B C D E ÁREA DE LA SUPERFICIE GENERADA POR LA REVOLUCIÓN DE UN SEGMENTO, ALREDEDOR DE UN EJE COPLANAR Teorema.- El área de la superficie generada por la revolución de un segmento, alrededor de un eje coplanar con él, es igual al producto de las longitudes, de la circunferencia cuyo radio es la parte de mediatriz de dicho segmento y de la proyección ortogonal del segmento sobre el eje. S = 2𝝅(OM)(PQ) B L A P O M Q SUPERFICIE GENERADA POR LA REVOLUCIÓN DE UNA POLIGONAL REGULAR Teorema de Arquímedes.- El área de la superficie generada por la revolución de una poligonal regular alrededor de un eje coplanar con ella y que pasa por su centro, es igual al producto de las longitudes, de su proyección ortogonal sobre el eje y de la circunferencia cuyo radio es la apotema de la poligonal regular. S = 2𝝅(ap)PQ P Q 360° A B C D ap O P Q 360° A B C D ap O A B C D P O Q ap 360° ap ap S T Demostración: SABCD = Área generada por la rotación de la poligonal ABCD regular alrededor del eje SABCD = SAB + SBC + SCD SABCD = 2𝜋(PS)(ap) + 2𝜋(ST)(ap) + 2𝜋(TQ)(ap) SABCD = 2𝜋(PS + ST + TQ)(ap) SABCD = 2𝜋(PQ)(ap) ZONA ESFÉRICA Definición.- Se denomina zona esférica, a la parte de una superficie esférica comprendida entre dos circunferencias determinadas por dos planos paralelos entre si, secantes a la superficie esférica. h R O Teorema.- El área de una zona esférica es igual al producto de las longitudes de una circunferencia máxima de la superficie esférica que lo contiene y la altura de la zona esférica. O A h R B P Q O R h S 𝑧𝑜𝑛𝑎 = 2𝜋Rh CASQUETE ESFÉRICO Definición.- Se denomina casquete esférico a la parte de una superficie esférica determinada por un plano secante. ΔABC, relac. mét.: (AB)² = (2R)(h) Teorema.- El área de un casquete esférico, es igual al producto de las longitudes de una circunferencia máxima de la respectiva superficie esférica y la altura del casquete. h R A B O h R O h R A B O R C Scasq esf = (2𝝅R)h Scasq esf = 𝝅(𝐀𝐁)² Área de la Superficie Esférica Teorema. El área de la superficie esférica es igual al cuádruplo del área de uno de sus círculos máximos. R S = 4𝝅R2 R R O L R A B O TEOREMA Si un plano interseca a una superficie esférica en más de un punto, entonces la intersección es una circunferencia. HUSO ESFÉRICO Definición.- Se denomina huso esférico a la parte de superficie esférica, comprendida entre dos semicircunferencias máximas que tienen en común un diámetro de la superficie esférica. a R R O Ángulo Central Área de la superficie 360° ----------- 4R² a ----------- SHUSO SHUSO = 4𝝅R² 𝜶360 Teorema.- El área de un huso esférico, en la superficie esférica cuyo radio y ángulo diedro correspondiente miden R y a, es igual a 𝛼 90 𝜋R²
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