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El 14 de marzo se celebra el Día Internacional del Número Pi. Con esta celebración la comunidad docente y científica rinde homenaje al número, a las matemáticas y a la ciencia en general. PRESENTACIÓN Cada día se genera más conocimiento en el mundo, pero por desgracia no es accesible para muchos, por lo que es necesario buscar nuevas formas para que todos lo tengan al alcance. Bajo esta premisa se ha concebido este material, en donde se busca que tengas acceso de una manera fácil al conocimiento y te permita el logro de tus aprendizajes, para ser usados en la escuela y en la vida. Por tal motivo, esta propuesta fusiona el material educativo por excelencia: “el libro” fusionado con los recursos multimedia que las nuevas tecnologías ofrecen, naciendo así el HIPERLIBRO. Este concepto está pensado en tí, por lo que se presenta en formato de libro, pero de una forma dinámica, es decir, te permite acceso a otros recursos que estarán al alcance en tan solo un clic: como videos explicativos, audios, imágenes, simuladores, calculadoras entre otros, ofreciéndote la oportunidad de usar la red para seguir aprendiendo. Te invito a que lo explores y que decidas el ritmo de tu aprendizaje, pero sobre todo que te sirva para adquirir más saberes, con la finalidad de que seas un mejor alumno y una mejor persona para el bien de tu escuela, el de tus familiares y tu comunidad. Éxito. Aristófanes Madrigal Uc Autor Contenido I. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS BÁSICOS ................................................................................. 1 PUNTO, RECTA Y PLANO ........................................................................................................... 2 Intro.......................................................................................................................................... 2 Valorando lo que sabes ............................................................................................................ 3 Aprendiendo ............................................................................................................................ 3 Evaluando tus aprendizajes ...................................................................................................... 5 ÁNGULOS ..................................................................................................................................... 6 Intro.......................................................................................................................................... 6 Valorando lo que sabes ............................................................................................................ 6 Aprendiendo ............................................................................................................................ 7 Definición de ángulo ............................................................................................................. 7 Clasificación de los Ángulos ................................................................................................. 8 Medición de ángulos ............................................................................................................ 9 Para saber más ................................................................................................................... 10 Sistemas de medición de ángulos ....................................................................................... 13 Manos a la obra ...................................................................................................................... 15 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 18 Conversión de grados sexagesimales a radianes .................................................................... 18 Manos a la obra ...................................................................................................................... 21 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 21 II. FIGURAS GEOMÉTRICAS ..................................................................................................... 22 Intro........................................................................................................................................ 22 Valorando lo que sabes .......................................................................................................... 23 Aprendiendo .......................................................................................................................... 23 Definición de polígono ....................................................................................................... 24 Clasificación de los polígonos ............................................................................................. 24 Para practicar ......................................................................................................................... 26 TRIÁNGULOS .......................................................................................................................... 27 Clasificación de los triángulos ............................................................................................. 27 Propiedades de los triángulos ............................................................................................ 29 Manos a la obra .................................................................................................................. 35 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 36 Construcción de triángulos ................................................................................................. 37 Manos a la obra ...................................................................................................................... 39 CUADRILÁTEROS ................................................................................................................. 39 Clasificación de los cuadriláteros........................................................................................ 39 Manos a la obra ...................................................................................................................... 41 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 42 POLIGONOS REGULARES .................................................................................................... 42 Elementos de un polígono .................................................................................................. 42 Propiedades de los polígonos regulares ............................................................................. 42 Manos a la obra ...................................................................................................................... 44 Perímetros y áreas de un polígono ..................................................................................... 45 Manos a la obra ...................................................................................................................... 49 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 52 CUERPOS GEOMÉTRICOS........................................................................................................ 52 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 56 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA ..................................................................................... 56 Manos a laobra ...................................................................................................................... 59 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 61 III. CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS ........................................................................................ 62 TRIANGULACIÓN DE POLÍGONOS ............................................................................................... 62 Intro........................................................................................................................................ 62 Valorando lo que sabes .......................................................................................................... 64 Aprendiendo .......................................................................................................................... 64 Manos a la obra ...................................................................................................................... 66 CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS ................................................................................................ 67 Intro........................................................................................................................................ 67 Valorando lo que sabes .......................................................................................................... 67 Aprendiendo .......................................................................................................................... 68 Criterios de congruencia para triángulos ............................................................................ 69 Manos a la obra ...................................................................................................................... 72 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 74 IV. SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS ............................................................................................. 75 Intro........................................................................................................................................ 75 Valorando lo que sabes .......................................................................................................... 76 Aprendiendo .......................................................................................................................... 76 ESCALAS.................................................................................................................................. 77 Manos a la obra ...................................................................................................................... 80 Criterios de semejanza de triángulos ..................................................................................... 83 Para practicar ......................................................................................................................... 87 Manos a la obra ...................................................................................................................... 90 TEOREMA DE TALES ............................................................................................................... 91 Manos a la obra ...................................................................................................................... 95 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................... 96 CASOS DE APLICACIÓN DE TRIÁNGULOS SEMEJANTES .......................................................... 96 Manos a la obra ...................................................................................................................... 98 TEOREMA DE PITÁGORAS. ...................................................................................................... 99 Identificación de tipos de triángulos conocidos sus tres lados ......................................... 104 Manos a la obra .................................................................................................................... 108 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................. 110 V. TRIGONOMETRÍA ............................................................................................................. 111 Intro...................................................................................................................................... 111 RAZONES TRIGONOMÉTRICAS .............................................................................................. 112 Manos a la obra .................................................................................................................... 116 CIRCULO UNITARIO (TRIGONOMÉTRICO) ............................................................................. 118 Manos a la obra .................................................................................................................... 120 Uso de la calculadora para obtener las funciones trigonométricas. ................................. 120 Manos a la obra .................................................................................................................... 122 RESOLUCIÓN DE TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS ..................................................................... 123 Para saber más ................................................................................................................. 129 Problemas de aplicación con triángulos rectángulos........................................................ 129 Manos a la obra .................................................................................................................... 132 Para saber más ................................................................................................................. 134 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................. 134 TRIÁNGULOS OBLICUÁNGULOS ............................................................................................ 135 Ley de senos ..................................................................................................................... 135 Ley de cosenos ................................................................................................................. 137 Para saber más ................................................................................................................. 139 Manos a la obra .................................................................................................................... 140 Evaluando tus aprendizajes .................................................................................................. 140 1 I. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS BÁSICOS APRENDIZAJES ESPERADOS. • Distingue conceptos básicos de: recta, segmento, semirrecta, línea curva. La palabra Geometría procede de raíces griegas y significa medida de la Tierra. De acuerdo con la Real Academia Española, la geometría se define como el “Estudio de las propiedades y de las medidas de las figuras en el plano o en el espacio”. 2 Existen varias ramas o tipos de Geometría algorítmica. Aplicación del álgebra a la geometría para resolver por medio del cálculo ciertos problemas de la extensión. analítica. Estudio de figuras que utiliza un sistema de coordenadas y los métodos del análisis matemático. del espacio. Parte de la geometría que considera las figuras cuyos puntos no están todos en un mismo plano. descriptiva. Parte de las matemáticas que tiene por objeto resolver los problemas de la geometría del espacio por medio de operacionesefectuadas en un plano y representar en él las figuras de los sólidos. plana. Parte de la geometría que considera las figuras cuyos puntos están todos en un plano. proyectiva. Rama de la geometría que trata de las proyecciones de las figuras sobre un plano. En este libro se estudiará sobre la geometría plana, es decir, en dos dimensiones. PUNTO, RECTA Y PLANO Intro Solo hay que mirar a nuestro alrededor para darnos cuenta de que mucho de lo que nos rodea son puntos y líneas rectas. En la imagen de arriba puedes observar que las mesas, sillas, cuadros, pared, piso y ventana están formadas por rectas. La mayoría de las figuras geométricas tienen como contorno una línea recta. https://www.youtube.com/watch?v=1357K4j6otA 3 Todas las figuras geométricas están formadas por ciertos componentes elementales, entre ellos están el punto, la recta y el plano. Incluso se puede decir que tanto la recta y el plano están formados por puntos, se puede hacer la analogía con los átomos ya que todos los objetos están formados por estas diminutas partículas. Valorando lo que sabes Imagen de Memed_Nurrohmad en Pixabay Aprendiendo El punto no tiene dimensiones (0 dimensiones) y sirve para indicar una posición en el plano o espacio, se representa con una letra mayúscula y gráficamente se puede observar en la intersección de dos rectas, físicamente lo podemos asemejar a la punta de un lápiz. La línea recta o simplemente recta es una de las formas más usadas en Geometría, esta se puede definir como una sucesión infinita de puntos que siguen una única dirección, no tiene principio ni fin y solo tiene 1 dimensión, se puede asemejar a un hilo tenso o el borde de una regla y está representada con una letra minúscula. En algunas ocasiones se usan flechas para indicar que se extiende hasta infinito. Rccta l Recta q Recta r Punto A Punto B De la figura de la izquierda estima APROXIMADAMENTE la cantidad de puntos, rectas y curvas. https://pixabay.com/es/users/memed_nurrohmad-3307648/?utm_source=link-attribution&utm_medium=referral&utm_campaign=image&utm_content=1670432 https://pixabay.com/es/?utm_source=link-attribution&utm_medium=referral&utm_campaign=image&utm_content=1670432 4 La recta tiene dos variantes: la semirecta y el segmento Semirecta Tiene principio, pero no tiene fin. Se extiende hasta el infinito, pero en un solo sentido. El punto donde empieza se llama Origen. Se representa: Segmento Tiene principio y tiene fin Es finita en los dos sentidos Sus extremos se suelen nombrar con letras mayúsculas. La distancia entre los dos extremos es la longitud del segmento Se escribe con las letras de los extremos con una raya arriba. La línea curva es una sucesión infinita de puntos pero que cambian continuamente de dirección. Si se tienen dos puntos cualesquiera sobre una hoja de papel, piensa en las diferentes maneras en las que se pueden unir estos puntos, seguramente encontrarás diferentes maneras de hacerlo. Aquí te muestro dos formas. Como te habrás dado cuenta, existe un número ilimitado de líneas que se pueden trazar para unir dos puntos, pero solo una de ellas te da el camino más corto y esta es la línea recta. Por lo tanto, si quieres trazar una recta solo necesitas tener dos puntos El plano es un objeto ideal infinito que solo tiene dos dimensiones y puede contener infinitos puntos y rectas, para trazar un plano se necesitan tres puntos no alineados, o tener un punto y una recta, o dos rectas. Un plano se puede representar de forma física en una hoja de papel o la superficie de una mesa y se designan mediante letras griegas ( 𝛼, 𝛽, 𝜋) Origen A B M N 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 𝑀𝑁̅̅ ̅̅ ̅ A B A B A B A B Origen Plano 𝛼 Plano 𝜋1 Plano 𝜋2 5 Evaluando tus aprendizajes Puedes imprimir el crucigrama y resolverlo O si lo prefieres puedes realizarlo en línea dando clic en el siguiente enlace. https://puzzel.org/es/crossword/play?p=-MOcZLfxOQPxhEOlEsNB https://puzzel.org/es/crossword/play?p=-MOcZLfxOQPxhEOlEsNB 6 ÁNGULOS APRENDIZAJES ESPERADOS. • Interpreta los elementos y las características de los ángulos. • Mide, manual e instrumentalmente, los objetos trigonométricos y da tratamiento a las relaciones entre los elementos de un triángulo. • Trabaja con diferentes sistemas de medición de los ángulos, realiza conversiones de medidas. Intro El estudio de los ángulos les permitió a los hombres abrirse paso en el mundo, edificando ciudades, construyendo herramientas y confeccionando su propia vestimenta. Todo esto a partir de la comprensión de importancia de aquel pequeño punto en que se intersectan dos rectas. El 100% de las cosas que rodean a la humanidad están hechas a partir de conocimientos geométricos y trigonometría. Los ángulos están presentes en cada uno de los objetos que nosotros vemos, tocamos o usamos. Hoy en día podemos ver ángulos en casi cualquier parte de nuestro alrededor; por ejemplo, desde colocar una pantalla en una cierta posición para tener el mejor ángulo de visión o son usados para construir desde una sencilla rampa hasta un moderno y complejo rascacielos. Adaptado de: Importancia de los ángulos en la vida cotidiana https://tiposdeangulos.com/importancia-de-los-angulos-en-la-vida-cotidiana Valorando lo que sabes Relaciona la columna de la derecha con la columna de la izquierda colocando dentro del paréntesis la letra que corresponda. a) Ángulo llano ( ) b) Ángulo recto ( ) c) Ángulo agudo ( ) https://tiposdeangulos.com/importancia-de-los-angulos-en-la-vida-cotidiana 7 d) Ángulo obtuso ( ) e) Ángulos complementarios ( ) Son dos ángulos que suman 180° f) Ángulos suplementarios ( ) Son dos ángulos que suman 90° g) Vértice ( ) Es el punto donde se unen las dos semirectas Aprendiendo Definición de ángulo Un ángulo es una porción del plano limitada por dos semirectas llamadas lados, que comparten el mismo punto de origen, denominado vértice del ángulo. La medida de un ángulo es considerada como la longitud del arco de circunferencia centrada en el vértice y delimitada por sus lados, puede medirse en unidades como el radián, el grado sexagesimal o el grado centesimal. Un ángulo se puede nombrar de varias maneras, una de ellas es por medio de letras griegas como (𝛼, 𝛽, 𝜙, 𝜃) Otra forma de nombrar a los ángulos es usando las letras de los lados y vértices (donde la letra del vértice debe quedar en medio) Una tercera forma de nombrar a los ángulos es usando números ya sea arábigos o romanos Lado A Lado B Vértice Ángulo 𝛼 ∠ 𝛼 o ∢ 𝛼 𝐴 𝐵 𝐶 Se lee: ángulo alfa ∠ 𝐴𝐵𝐶 o ∢ 𝐴𝐵𝐶 Se lee: ángulo ABC 1 I ∠ 1 ∠ I 8 Clasificación de los Ángulos Los ángulos se pueden clasificar según su abertura o medida en: Nombre del ángulo Figura Características CONVEXO (Mayor a 0° y menor a 180°) Agudo Mide menos de 90° Recto Mide 90°. El cuadrado en el ángulo indica que vale 90° Obtuso Mide más de 90° y menos de 180° Llano Mide 180° Cóncavo o entrante Mayor a 180° y menor a 360° Completo Mide 360° Los ángulos se pueden clasificar según su posición en: Nombre del ángulo Figura Característica Consecutivos Son aquellos que tienen un vértice y lado común Adyacentes Son aquellos que tienen el vértice y un lado común, y los otros lados situadosuno en prolongación del otro. Suman 180° Opuestos por el vértice Son aquellos que tienen el vértice común y sus lados son semirrectas opuestas. Siempre tienen igual medida. 𝛼 𝛽 Lado común Vértice común 2 1 Lado común Vértice común 𝐼𝐼 𝐼 ∠𝛼 + ∠𝛽 = 180° ∠𝐼 = ∠𝐼𝐼 ∠𝐴 = ∠𝐵 𝐵 𝐴 9 Los ángulos se pueden clasificar según su suma en: Nombre del ángulo Figura Característica Complementarios Forman un ángulo recto, es decir, suman 90° Suplementarios Forman un ángulo llano, es decir, suman 180° Medición de ángulos En nuestra vida cotidiana algunas veces no solo es necesario medir longitudes, además se deben de medir ángulos, un instrumento muy común en la escuela para medir ángulos es el transportador que viene incluido en todos los juegos de Geometría. Pero la medición de ángulos no se limita a ese instrumento. Por ejemplo, el inclinómetro mide la inclinación de los ángulos respecto al suelo, el sextante que es un instrumento que permite medir ángulos entre dos puntos por ejemplo entre un astro y el horizonte. Inclinómetro. De Jnn, CC BY 2.1 jp, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=578883 Uso del sextante. https://es.wikipedia.org/wiki/Sextante#/media/Archivo:Using_the_ sextant_edit1.gif . 2 1 2 1 https://es.wikipedia.org/wiki/Sextante%23/media/Archivo:Using_the_sextant_edit1.gif https://es.wikipedia.org/wiki/Sextante%23/media/Archivo:Using_the_sextant_edit1.gif 10 Ejemplos: Sección 1 Mide al valor entero más cercano los siguientes ángulos usando el transportador y de acuerdo con su medida di que tipo de ángulo es: a) ∠𝐴𝐵𝐶 = 130° (ver) b) ∠𝑃𝑄𝑅 = 29° (ver) Tipo de ángulo: ___Obtuso____ Tipo de ángulo: ___Agudo___ c) ∠𝑀𝑁𝑃 = 28° (ver) e) ∠𝑁𝑀𝑃 = Tipo de ángulo: _ Agudo__ Tipo de ángulo: __Agudo__ d) ∠𝑀𝑃𝑁 = 90° (ver) Tipo de ángulo: __Recto__ Sección 2 Usando el transportador traza los siguientes ángulos y de acuerdo con su medida di que tipo de ángulo es a) 32° (agudo) b) 105° (obtuso) c) 200° (entrante o cóncavo) d) 330° (entrante o cóncavo) Para saber más A B C P Q R M N P Ver respuestas https://drive.google.com/file/d/1n9IfnBxTlVIjJ_sAiCXCWS8uidoBKpcD/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1qKJLp6M4q5-Y3jdIJ6_W1U8NaWXpP8g-/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1aH98RTUQT1VixG0KkDgnYnKivAW5eEix/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ukqfp5zIdfxZCw1Yl7rzYExUb93ye3KN/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing https://es.khanacademy.org/math/basic-geo/basic-geo-angle/measure-angles/a/constructing-angles-review https://drive.google.com/file/d/1ubXQT6Z3sEyVxExxwPakdjM7MNXnTl2s/view?usp=sharing 11 Sección 3 Con base a la figura del transportador escribe el valor de los ángulos pedidos. Sección 4 Obtén el valor de los ángulos a) Si ∠1 𝑦 ∠2 son ángulos complementarios y el ∠2 = 38°. Determina el valor del ∠1 Como son complementarios los ángulos suman 90°, asi: ∠1 + ∠2 = 90°, como ∠2 = 38° se sustituye el ángulo 2 en la ecuación ∠1 + 38° = 90° despejando ∠1 ∠1 = 90° − 38° ∠𝟏 = 𝟓𝟐° b) Sea ∠𝐴 𝑦 ∠𝐵 ángulos suplementarios, si el ∠𝐴 = 125°. Determina el valor del ∠𝐵 Como son suplementarios los ángulos suman 180° asi: ∠𝐴 + ∠𝐵 = 180°, como ∠𝐴 = 125° se sustituye el ángulo A en la ecuación 125° + ∠𝐵 = 180° despejando ∠𝐵 ∠𝐵 = 180° − 125° ∠𝑩 = 𝟓𝟓° c) Sea ∠𝑀 𝑦 ∠𝑁 ángulos suplementarios, si ∠𝑀 = 15° 30´. Determina el valor del ∠𝑁 Como son suplementarios los ángulos suman 180° asi: ∠𝑀 + ∠𝑁 = 180°, como ∠𝑀 = 15° 30´ se sustituye el ángulo M en la ecuación 15° 30´ + ∠𝑁 = 180° despejando ∠𝑁 ∠𝑁 = 180° − 15° 30´ Para restar sin calculadora seguimos el siguiente procedimiento - Se van restando cada una de las columnas empezando por los segundos. - Si los segundos restados es un número negativo, se suma 60'' y se resta 1' en la siguiente columna a la izquierda. - Si los minutos restados es un número negativo, se suma 60' y se resta 1° en la siguiente columna a la izquierda. A B D C O a) ∠𝐴𝑂𝐵 = 50° b) ∠𝐴𝑂𝐷 = 150° c) ∠𝐵𝑂𝐶 = 40° d) ∠𝐶𝑂𝐷 = 60° e) ∠𝐵𝑂𝐷 = 100° f) ∠𝐴𝑂𝐶 = 90° 12 Como los minutos restados es negativo se suma 60' y se resta 1° en la siguiente columna a la izquierda. Así: ∠𝑵 = 𝟏𝟔𝟒° 𝟑𝟎´ d) Si ∠1 𝑦 ∠2 son ángulos complementarios y el ∠1 = 25°10´30´´. Determina el valor del ∠2 Como son complementarios los ángulos suman 90°, asi: ∠1 + ∠2 = 90°, como ∠1 = 25°10´30´´ se sustituye el ángulo 1 en la ecuación 25°10´30´´ + ∠2 = 90° despejando ∠2 ∠2 = 90° − 25°10´30´´ Como los segundos restados es un número negativo, se suma 60'' y se resta 1' en la siguiente columna a la izquierda Si los minutos restados es un número negativo, se suma 60' y se resta 1° en la siguiente columna a la izquierda e) Si el complemento del ángulo 𝑥 es 2𝑥, ¿Cuál es el valor de 𝑥 en grados? Como son complementarios los ángulos suman 90°, asi: 𝑥 + 2𝑥 = 90 Resolviendo la ecuación 3𝑥 = 90 El 3 divide a 90 𝑥 = 90 3 = 𝟑𝟎° f) Calcula el valor de dos ángulos suplementarios tal que un ángulo es 30° mayor que el otro. Si ∠𝐴 = 𝑥, entonces ∠𝐵 = 𝑥 + 30 ya que es 30° mayor que el otro ángulo Como son suplementarios ∠𝐴 + ∠𝐵 = 180°, sustituyendo el ángulo A y B 𝑥 + (𝑥 + 30) = 180 resolviendo la ecuación 2𝑥 + 30 = 180 cambiando 30 a la derecha 2𝑥 = 180 − 30 2𝑥 = 150 El 2 divide a 150 𝑥 = 75° Así: ∠𝟐 = 𝟔𝟒°𝟒𝟗´𝟑𝟎´´ 13 ∠𝐴 = 𝑥 = 𝟕𝟓° y ∠𝐵 = 𝑥 + 30 ∠𝐵 = 75 + 30 = 𝟏𝟎𝟓° Sección 5 Calcula la medida de cada ángulo. Justifica a) Si ∠𝛿 = 105° b) Sistemas de medición de ángulos En la medida de ángulos se utilizan varias unidades, generalmente en el ámbito escolar se usa el grado sexagesimal, pero en matemáticas la unidad angular más usada es el radián, pero también existe el grado centesimal. La razón por la cual existen varias formas de medir ángulos es que los mismos son a menudo empleados en distintas áreas del conocimiento como en las ciencias matemáticas (matemática, física, química, astronomía, entre otras), ciencias naturales (geografía), arquitectura, ingeniería civil, dibujo, entre otras. En atención al tipo de requerimiento que exige el desarrollo de cada una de estas disciplinas, se aplica un mecanismo de medición específico, ejemplo: en la topografía los ángulos son medidos bajo el sistema centesimal. Sistema Centesimal El sistema centesimal divide un círculo en 400 partes iguales, o bien,un ángulo recto en 100 partes iguales, y a cada una de esas partes se le denomina grado centesimal o gradián, y se simboliza con una «g» minúscula como superíndice del número, por ejemplo, 35g. A su vez, cada grado centesimal se subdivide en unidades más pequeñas dividiéndolo en cien partes iguales, y dando lugar al minuto. Así, el minuto (m) en este sistema es la centésima parte del grado (1g = 100m) y el segundo (s) la centésima parte del minuto (1m = 100s). El ∠𝛿 = ∠𝛾 por ser opuestos por el vértice, así 𝜸 = 𝟏𝟎𝟓°. Como ∠𝛼 es adyacente y suplementario de ∠𝛿, se tiene que 𝛼 + 𝛿 = 180°, ya que 𝛿 = 105° se puede sustituir: 𝛼 + 105° = 180° despejando 𝛼 se tiene que 𝛼 = 180° − 105° = 75° y por ser opuesto con el vértice con 𝛽, entonces 𝛽 = 75° 65° 𝛼 + 65° + 90° = 180° ya que los tres ángulos completan un ángulo llano, resolviendo la ecuación se tiene que 𝛼 = 25°. Como ∠𝛼 y ∠𝛽 son ángulos adyacentes y suplementarios se tiene que 𝛼 + 𝛽 = 180°, despejando 𝛽 y sustituyendo en la ecuación por 𝛼 = 25° , así 25 + 𝛽 = 180° despejando 𝛽 se tiene que 𝛽 = 180° − 25° = 155° 14 Ejemplos: 50g 10m 50s se lee: 50 grados centesimales 10 minutos y 50 segundos 225g 30m 225 grados centesimales y 30 minutos 0g 5m 15s 5 minutos y 15 segundos 12g 42s 12 grados centesimales y 42 segundos Sistema Sexagesimal Para el sistema sexagesimal un círculo o una vuelta completa se divide en 360 grados sexagesimales, se expresa con el símbolo °, por lo que se expresa como 360°. Cada grado ° se divide en 60 partes llamadas minutos se expresa con ´ Y cada minuto se divide en 60 pequeñas partes llamadas segundos ´´ Así un ángulo se puede expresar en grados, minutos y segundos 30°10´50´´ se lee: 30 grados 10 minutos y 50 segundos 225°30´ 225 grados y 30 minutos 0°50´40´´ 50 minutos y 40 segundos 8°15´´ 8 grados y 15 segundos Sistema Circular o radial El sistema circular usa como unidad de medida el radián (rad). Un radián se define como el ángulo central que abarca un arco de longitud igual al radio. El ángulo central es un ángulo cuyo vértice es el centro de una circunferencia y sus lados son radios de la circunferencia. 1° 1°=60´ 1´=60´´ 1 circulo = 360 grados 1 grado = 60 minutos 1minuto = 60 segundos 15 PARA SABER MAS Manos a la obra Ejercicio A Mide al valor entero más cercano los siguientes ángulos usando el transportador y de acuerdo con su medida di que tipo de ángulo es: 1) ∠ 𝐶𝐴𝐵 = 2) ∠𝑃𝑄𝑅 = Tipo de ángulo: _______ Tipo de ángulo: ________ A B C P Q R radio 1 radián Para cualquier tamaño de circunferencia el radián siempre tendrá el mismo valor. radián = ° ' . ”≈ 57.296°. En una circunferencia hay 2𝜋 radianes por lo que aproximadamente equivale a 6.28 radianes https://www.geogebra.org/m/W8rChZGs#:~:text=Equivalencia%20de%20radianes%20y%20%C3%A1ngulos,57%C2%B0%2017'%2044.806%E2%80%9D. 16 3) ∠𝑃𝑄𝑅 = e 44) ∠𝑃𝑅𝑄 = Tipo de ángulo: ________ Tipo de ángulo: ______ __ 5) ∠𝑄𝑃𝑅 = Tipo de ángulo: ________ Ejercicio B Observa los ángulos formados por las líneas de las siguientes figuras y determina si son agudos, rectos, obtusos, llanos, entrantes o completos. 1) 2) 3) 4) 5) Ejercicio C Usando el transportador traza los siguientes ángulos y de acuerdo con su medida di que tipo de ángulo es 1) 90° 2) 45° 3) 130° 4) 180° 5) 250° P R N Q 17 6) 310° Ejercicio D Con base a la figura del transportador escribe el valor de los ángulos pedidos. Ejercicio E Obtén el valor de los ángulos pedidos Si ∠𝐴 𝑦 ∠𝐵 son ángulos complementarios. 1) Si el ∠𝐴 = 20°. Determina el valor del ∠𝐵 2) Si el ∠𝐵 = 30°10´. Determina el valor del ∠𝐴 3) Si el ∠𝐵 = 54°23´20´´. Determina el valor del ∠𝐴 4) Si la medida del ángulo A es el triple de la medida del ángulo B 5) Si la medida del ángulo A es la mitad de la medida del ángulo B Si ∠𝑃 𝑦 ∠𝑄 son ángulos suplementarios. 6) Si el ∠𝑄 = 112°. Determina el valor del ∠𝑃 7) Si el ∠𝑃 = 56°14´. Determina el valor del ∠𝑄 8) Si el ∠𝑄 = 98°12´36´´. Determina el valor del ∠𝑃 9) Si la medida del ángulo P es el doble de la medida del ángulo Q 10) Si la medida del ángulo Q es 20° mayor que la medida del ángulo P Ejercicio F Calcula la medida de cada ángulo. Justifica tu respuesta 1) 2) ∢𝐴 = ∢𝑥 = ∢𝐵 = ∢𝑦 = ∢𝐶 = ∢𝑧 = a) ∠𝐴𝑂𝐵 = b) ∠𝐴𝑂𝐶 = c) ∠𝐴𝑂𝐷 = d) ∠𝐵𝑂𝐷 = e) ∠𝐵𝑂𝐶 = f) ∠𝐶𝑂𝐷 = A B D C O 32° B 125° A C 𝑥 𝑦 140° 𝑧 18 Evaluando tus aprendizajes Conversión de grados sexagesimales a radianes Una vuelta completa en grados sexagesimales vale 360° y en radianes vale 2𝜋 radianes, por lo tanto: 360°= 𝟐𝝅 rad Si dividimos cada miembro por 2 𝟑𝟔𝟎° 𝟐 = 𝟐𝝅 𝟐 rad 𝟏𝟖𝟎° = 𝝅 rad Ejemplos: Convierte de grados sexagesimales a radianes a) 45° 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor del ángulo debajo de 180°) 45° = 𝑥 𝑟𝑎𝑑 180°𝑥 = 𝜋(45°) Se despeja x 𝑥 = (45°)𝜋 180° = 45 180 𝜋 Se simplifica 𝑥 = 1 4 𝜋 = 𝜋 4 Así 45° = 𝜋 4 rad b) 110° 20´ 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor del ángulo debajo de 180°) 110°20´ = 𝑥 𝑟𝑎𝑑 https://forms.gle/ufDFiB2Y16pQcX1g7 https://forms.gle/UVaG3gvTmWwtFqPN8 19 180°𝑥 = 𝜋(110°20´) Se despeja x 𝑥 = (110°20´)𝜋 180° Se divide 𝑥 ≈ 0.6129𝜋 rad≈ 1.925 rad Así 110°20´≈ 1.925 rad c) 315°30´1 ” 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 315°30´18´´ = 𝑥 𝑟𝑎𝑑 180°𝑥 = 𝜋(315°30´18´´) Se despeja x 𝑥 = (315°30´18´´)𝜋 180° Se divide 𝑥 ≈ 1.7528𝜋 rad≈ 5.506 rad Así 315°30´18´´≈ 5.506 rad d) 200.42° 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 200.54° = 𝑥 𝑟𝑎𝑑 180°𝑥 = 𝜋(200.54°) Se despeja x 𝑥 = (200.54°)𝜋 180° Se divide 𝑥 ≈ 1.1141𝜋 rad≈ 3.5 rad Así 200.54°≈ 3.5 rad Convierte de radianes a grados sexagesimales a) 2 3 𝜋 𝑟𝑎𝑑 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor dado debajo de 𝜋) 𝑥° = 2 3 𝜋 𝜋𝑥 = 180° ( 2 3 𝜋) Se multiplica 180° por la fracción y se conserva 𝜋 20 𝜋𝑥 = 120𝜋 Se despeja x 𝑥 = 120𝜋 𝜋 = 120° Se “elimina” 𝜋, es decir, se divide 𝜋 entre 𝜋 Así 2 3 𝜋 𝑟𝑎𝑑 =120° b) 0.5 𝑟𝑎𝑑 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor dado debajo de 𝜋) 𝑥° = 0.5 𝜋𝑥 = 180°(0.5) Se multiplica 180° por 0.5 𝜋𝑥 = 90 Se despeja x 𝑥 = 90 𝜋 = 28°38´52.4´´ Así 0.5 rad = 28°38´52.4´´ c) 1.62 𝑟𝑎𝑑 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor dado debajo de 𝜋) 𝑥° = 1.62 𝜋𝑥 = 180°(1.62) Se multiplica 180° por 1.62 𝜋𝑥 = 291.6 Se despeja x 𝑥 = 291.6 𝜋 = 92°49´8.986´´ Así 1.62 rad = 92°49´8.986´´ d) 𝜋 9 𝑟𝑎𝑑 180° = 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Aplicando el método de regla de 3 (asegúrate de colocar el valor dado debajo de 𝜋) 𝑥° = 𝜋 9 𝜋𝑥 = 180° ( 𝜋 9 ) Se multiplica 180° por la fracción y se conserva 𝜋 𝜋𝑥 = 20𝜋 Se despeja x 𝑥 = 20𝜋 𝜋 = 20° Así 𝜋 9 rad = 20° 21 Manos a la obra Convierte de grados sexagesimales a radianes1) 150° 2) 300°20´ 3) 78°30´18´´ 4) 204.50° 5) 420°30´ 6) 90.10° Convierte de radianes a grados, minutos y segundos 1) 𝜋 4 rad 2) 6.28 rad 3) 1.5𝜋 rad 4) 0.34 rad 5) 3 5 𝜋 rad 6) 2 rad Evaluando tus aprendizajes Calculadora de rad a grados y de grados a rad https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html https://forms.gle/GvPAVsKeX5X1bhQn7 https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html https://www.matesfacil.com/calculadoras/conversion/calculadora-online-conversion-grados-radianes-angulos-ejemplos-problemas-resueltos.html 22 II. FIGURAS GEOMÉTRICAS APRENDIZAJES ESPERADOS • Identifica, clasifica y caracteriza a las figuras geométricas. • Interpreta las propiedades de las figuras geométricas. • Significa las fórmulas de perímetros, áreas y volúmenes de figuras geométricas con el uso de materiales concretos y digitales. Intro En la naturaleza encontramos varias formas que asemejan figuras geométricas, pero la mayoría de las cosas u objetos creados por el hombre tienen la forma de alguna figura geométrica conocida, basta con echar una mirada a nuestro alrededor y veras que estamos rodeados por figuras y cuerpos geométricos, tanto en la casa, en la calle, en la escuela y en cualquier lugar a donde vayas. Observa las siguientes imágenes e identifica las figuras geométricas Seguramente reconociste rectángulos, cuadrados, círculos y triángulos. 23 Valorando lo que sabes 1. Escribe tres objetos de tu casa que tengan la forma de: a) Un rectángulo b) Un cuadrado c) Un círculo d) Un triángulo 2. Indica si las siguientes afirmaciones son falsas o verdaderas i. Los triángulos según la medida de sus ángulos se clasifican en equilátero, isósceles y escaleno_____________ ii. En cualquier triángulo cada ángulo mide 60° ____________ iii. Cada ángulo de un rectángulo mide 90° _____________ iv. Los rombos tienes dos pares de lados paralelos_____________ v. La figura geométrica con siete lados se le llama eneágono ____________ vi. La suma de los ángulos internos de un pentágono es 540°___________ vii. Solo algunos cuadriláteros tienen cuatro vértices. _____________ viii. Al polígono con menor número de lados se le llama triángulo __________ 3. Identifica las siguientes figuras geométricas y escribe su nombre a) b) c) d) e) f) Aprendiendo Una figura geométrica es la representación visual y funcional de un conjunto no vacío y cerrado de puntos en un plano geométrico. Es decir, figuras que delimitan superficies planas a través de un conjunto de líneas (lados) que unen sus puntos de un modo específico. Dependiendo del orden y número de dichas líneas hablaremos de una figura o de otra. Fuente: https://concepto.de/figuras-geometricas/#ixzz6ihkRskU3 En síntesis, las figuras geométricas son superficies delimitadas (cerradas) por líneas rectas o curvas. https://concepto.de/figuras-geometricas/#ixzz6ihkRskU3 24 Definición de polígono Las figuras geométricas delimitadas por líneas rectas se llaman polígonos Todo polígono tiene que cumplir con tres condiciones: i. Los segmentos se unen solo en sus extremos ii. En un punto (vértice) solo se pueden encontrar dos segmentos iii. Cada segmento solo toca a otros dos segmentos Ejemplos: De las siguientes figuras, usando las tres condiciones dadas indica cual es polígono y cual no. i) Los segmentos se unen solo en sus extremos a) ii) En cada vértice solo hay dos segmentos iii) Cada segmento solo toca a otros dos segmentos. Por lo tanto, si es un polígono. i) Los segmentos se unen solo en sus extremos b) A ii) En el punto A hay 4 segmentos, por lo que no cumple con la condición iii) Algunos segmentos tocan a más de dos segmentos. Por lo tanto, no es un polígono. A los segmentos del polígono se le llaman lados y a los puntos donde se unen dos lados se les llama vértices. La intersección de dos lados en un vértice forma un ángulo. Una diagonal une dos vértices no consecutivos. Clasificación de los polígonos Los polígonos de acuerdo con su ángulo se clasifican en: convexos y cóncavos Convexo: Si todos sus ángulos son menores a 180° y todas sus diagonales son internas. vértice ángulo diagonal Todas las diagonales están dentro del polígono (internos). Y cada ángulo es menor de 180° 25 Cóncavo. Si uno o más de los ángulos son mayores a 180° y al menos una de sus diagonales es externa. Los polígonos de acuerdo con la medida de sus lados y ángulos se clasifican en: regulares e irregulares. Regulares: Un polígono es regular si es equilátero y equiángulo, es decir, la medida de sus lados es la misma y cada ángulo mide lo mismo. Irregulares: Son aquellos polígonos que no cumplen con la igualdad de longitud de sus lados y/o ángulos. Pueden ser equiláteros, pero no equiángulos o pueden ser equiángulos, pero no equiláteros o ninguna de las dos. Algunas diagonales están fuera del polígono (externos). Y un ángulo es mayor de 180° Un cuadrado es un polígono regular ya que sus lados tienen la misma longitud (equilátero) y cada ángulo mide 90° (equiángulo) Un rectángulo es un polígono irregular ya que, aunque sus ángulos miden 90°, sus lados tienen diferente longitud El rombo de la figura es un polígono irregular ya que, aunque sus lados miden lo mismo, sus ángulos tienen diferente medida El triángulo es irregular ya que sus lados y sus ángulos tienen diferente medida 26 Para practicar De los siguientes enunciados responde si es FALSO o VERDADERO a) Los polígonos de acuerdo con su ángulo se clasifican en convexos y cóncavos b) En un polígono una diagonal es un segmento que une dos lados consecutivos. c) Un polígono irregular puede tener sus lados iguales d) Los cuadrados son polígonos regulares e) En un polígono cóncavo todas las diagonales son internas f) En un polígono los puntos donde se une dos lados se llama ángulo g) Los polígonos de acuerdo con la medida de sus lados y ángulos se clasifican en regulares e irregulares Los polígonos de acuerdo con el número de lados y vértices se clasifican en: Número de lados y vértices Nombre Figura ilustrativa 3 Triángulo 4 Cuadrilátero 5 Pentágono 6 Hexágono 7 Heptágono 8 Octágono 9 Eneágono 10 Decágono 27 12 Dodecágono ⋮ ⋮ ∞ (infinito) Círculo OJO: Cuando el número de lados crece a infinito entonces el polígono se convierte en un círculo. TRIÁNGULOS El triángulo es el polígono con menor número de lados. Es muy usado en la construcción de varias estructuras desde puentes hasta torres de comunicación, ya que es el único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza. Al aplicar una fuerza de compresión sobre cualquiera de los vértices de un triángulo formado por tres vigas, automáticamente las dos vigas que parten de dicho vértice quedan sometidas a dicha fuerza de compresión, mientras que la tercera quedará sometida a un esfuerzo detracción. Cualquier otra forma geométrica que adopten los elementos de una estructura no será rígida o estable mientras no se triangule. Texto tomado de https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/8_triangulacion.htm Clasificación de los triángulos De acuerdo con la medida de sus lados los triángulos se clasifican en: Equilátero. Es aquel triángulo que tiene los tres lados de la misma longitud. 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ ≡ 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ ≡ 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ Se lee: lado AB idéntico a lado AC e idéntico a lado BC A B C https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/8_triangulacion.htm 28 Isósceles. Es aquel triángulo que tiene dos lados de la misma medida. 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ ≡ 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ Se lee: lado AB idéntico al lado AC Escaleno. Es el triángulo en el que la medida de sus lados es diferente 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ ≠ 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ , 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ ≠ 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ y 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ ≠ 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ El símbolo ≠ significa diferente De acuerdo con la medida de sus ángulos los triángulos se clasifican en: Acutángulo. Es el triángulo que tiene sus tres ángulos agudos Rectángulo. Es el triángulo que tiene un ángulo recto, por consiguiente, los otros dos ángulos son agudos El símbolo del cuadrado en el vértice B, indica que el ángulo es recto, es decir mide 90° Obtusángulo. Es el triángulo que tiene un ángulo obtuso, es decir, mayor de 90° y menor de 180°. Observa que el ángulo ABC es mayor de 90° A B C A B C A B C C B A A B C 29 Propiedades de los triángulos Propiedad 1. La suma de los ángulos internos de un triángulo es 180° Lo que significa que no se puede formar un triángulo si la suma de sus ángulos es menor o mayor de 180°. En la mayoría de las ocasiones solo se usará la palabra ángulo para referirse a ángulo interno. Ejemplos: a) Traza un triángulo con ángulos ∠𝐷𝐸𝐹 = 45° ∠𝐷𝐹𝐸 = 80° ∠𝐸𝐷𝐹 = 55° De acuerdo con la propiedad 1 la suma de los ángulos internos debe ser 180° 45° + 80° + 55° = 180° Sí se cumple la Propiedad 1 En este ejemplo como no se conoce la medida de ningún lado se pueden trazar cualquier número de triángulos con estos ángulos. Aquí se muestran 3 triángulos, pero pueden existir más, ya que están a escala. b) Traza un triángulo con ángulos ∠𝑀𝑁𝑃 = 46° ∠𝑁𝑀𝑃 = 85° ∠𝑀𝑃𝑁𝐹 = 52° 46° + 85° + 52° = 183° 183° > 180° Por lo tanto, no cumple con la propiedad 1 y no se forma triángulo. c) Calcula el valor del ∠𝐵 De la propiedad 1 se tiene que ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180°, si: ∠𝐴 = 38° y ∠𝐶 = 27° sustituimos en la ecuación de arriba 2 3 1 ∠1 + ∠2 + ∠3 = 180° 38° B 27° A C B D E F 80° 45° 55° D E F 80° 45° 55° D E F 80° 45° 55° 30 38° + ∠𝐵 + 27° = 180° despejando el ángulo B ∠𝐵 = 180° − 38° − 27° Así ∠𝑩 =115° d) Calcula el valor del ∠𝐶 para el siguiente triángulo De la propiedad 1 se tiene que ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180°, si: Si ∠𝐴 = 𝑥°, ∠𝐵 = 𝑥 + 10° y ∠𝐶 = 𝑥 − 6° sustituimos en la ecuación 𝑥 + (𝑥 + 10) + (𝑥 − 6) = 180 quitando los paréntesis 𝑥 + 𝑥 + 10 + 𝑥 − 6 = 180 sumando o restando términos semejantes 3𝑥 + 6 = 180 despejando x 3𝑥 = 180 − 6 3𝑥 = 174 𝑥 = 174 3 𝑥 = 58° Como el ángulo 𝐶 = 𝑥 − 6 sustituyendo 𝑥 = 58° ∠𝐶 = 58 − 6 Así ∠𝑪 = 𝟓𝟐° Propiedad 2. La suma de los ángulos externos de un triángulo es 360° Ejemplos: a) Calcula el valor del ángulo A A B C 𝑥 + 10° 𝑥 − 6° 𝑥 2 3 1 𝑧 𝑦 𝑥 ∠𝑥 + ∠𝑦 + ∠𝑧 = 360° A B C 132° C 150° C 𝑥 31 Aplicando la propiedad 2 𝑥 + 112° + 140° = 360° Despejando x 𝑥 = 360° − 112° − 140° 𝑥 = 108° Como el ∠𝑥 y el ∠𝐴 son suplementarios se tiene que 108° + 𝐴 = 180° Despejando el ∡𝐴 𝐴 = 180° − 108° 𝐴 = 72° b) Calcula el valor de 𝑥 y 𝑦 Como el ángulo de 60° y el ángulo 𝑦 son suplementarios, se tiene que 60 + 𝑦 = 180 Despejando y 𝑦 = 180 − 60 𝑦 = 120° De la propiedad 2 se tiene que 𝑦 + 2𝑥 + (𝑥 + 30) = 360 Sustituyendo 𝑦 por 120° 120 + 2𝑥 + 𝑥 + 30 = 360 Sumando términos semejantes 2𝑥 + 𝑥 = 360 − 120 − 30 3𝑥 = 210 Despejando 𝑥 𝑥 = 210 3 𝑥 = 70° Propiedad 3. La suma de los ángulos internos de un triángulo es igual al ángulo externo no adyacente a ellos. 60° 3 1 𝑥 + 30 2𝑥 𝑦 A B C 𝛼 𝛽 𝑥 ∠𝛼 + ∠𝛽 = ∠𝑥 32 Ejemplos: a) Calcula el valor del ángulo z Aplicando la propiedad 3 36° + 28° = 𝑧 𝑧 = 64° b) Calcula el valor del ángulo 𝛿 y 𝛽 Aplicando la propiedad 3 𝛽 + 30° = 116° 𝛽 = 116 − 30 𝛽 = 86° Aplicando la propiedad 1 ∠𝛽 + ∠𝛿 + 25° = 180° Sustituyendo 𝛽 = 86° en la ecuación 86° + ∠𝛿 + 25° = 180° despejando 𝛿 ∠𝛿 = 180° − 86° − 25° ∠𝛿 = 69° Propiedad 4. La suma de las longitudes de dos lados de un triángulo será mayor que la longitud del tercer lado. Ejemplo: ¿Es posible formar un triángulo con estos lados? 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 18 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 53 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ = 32 36° 28° 𝑧 116° 𝛿 30° 𝛽 25° A B C Para el cumplimiento de esta propiedad se deben de cumplir las tres condiciones 1) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ + 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ > 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ 2) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ + 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ > 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 3) 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ + 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ > 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 33 La primera condición 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ + 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ > 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ 18 + 53 > 32 SI se cumple, ya que 71 es mayor que 32 71 > 32 La segunda condición 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ + 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ > 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 18 + 32 > 53 NO se cumple, ya que 50 (que es la suma) es menor que 53 50 < 53 OJO: Sin importar las letras de los vértices del triángulo, se debe cumplir que la suma de cualquiera de los dos lados siempre será mayor que el otro lado. En caso de no cumplirse, entonces no se podrá construir un triángulo. Otros teoremas que tienes que saber sobre triángulos a. El triángulo equilátero además de tener sus lados iguales también tiene sus ángulos iguales (equiángulos) y cada uno mide 60°. b. El triángulo isósceles tiene dos lados y dos ángulos con la misma medida c. A cada ángulo le corresponde su lado opuesto, en donde a mayor ángulo del triángulo le corresponde mayor lado y viceversa. Por lo tanto, a menor ángulo del triángulo le corresponde menor lado y viceversa. d. Para todo triángulo rectángulo es decir aquel triángulo que tiene un ángulo que mide 90° los otros dos ángulos son agudos y suman 90°. a a a b b a 𝛽 𝛽 𝛼 c a b A B C Lado opuesto del ángulo C Lado opuesto del ángulo A Lado opuesto del ángulo B c 𝛽 𝛼 𝛼 + 𝛽 = 90° 34 EJEMPLOS: I. Verifica si los siguientes triángulos existen, en caso de que no existan explica la razón. a) b) c) d) e) II. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas justificando tu respuesta. a) Algunos triángulos equiláteros pueden ser obtusángulos b) Algunos triángulos isósceles pueden ser obtusángulos 72° 64° 34° A B C c=8 a=14 b=5 A B C A B C 68° 68° ° 7 7 4 35° °° 32° °° 67° 55° 35° De acuerdo con la propiedad 4 la suma de dos lados siempre debe ser mayor que el tercer lado. Al sumar 𝑏 = 5 con 𝑐 = 8 es menor que 𝑎 = 14 5 + 8 < 14 Entonces No existe triángulo De acuerdo con la propiedad 1 la suma de los tres ángulos internos debe sumar 180°. Al sumar 𝐴 = 72°, 𝐵 = 34° y 𝐶 = 64° se tiene: 72° + 34° + 64° = 170° Por lo que No existe triángulo De acuerdo con el inciso b deotros teoremas, se tienen dos ángulos con la misma medida, entonces sus lados opuestos a los ángulos deben ser iguales. Por lo que se cumple y se tiene un triángulo isósceles. De acuerdo con la propiedad 3 la suma de los ángulos internos es igual al ángulo externo no adyacente a ellos. Al sumar 35° y 32° se tiene: 35° + 32° = 67° Por lo que Sí existe triángulo En todo triángulo rectángulo la suma de los ángulos distintos al recto debe sumar 90° 55° + 35° = 90° Por lo que Sí existe triángulo 35 c) En todos los triángulos rectángulos los otros dos ángulos miden 45° d) Algunos triángulos obtusángulos pueden ser escalenos e) Se puede formar un triángulo con las siguientes medidas 3m,5m y 8m III. Calcula lo que se te pide en cada caso, haciendo uso de las propiedades y teoremas de los triángulos. a) Para el triángulo isósceles de lado AB=3, AC= 3 y BC=4.6cm, con ángulo B=40° Calcula el valor de los ángulos A y C Primero trazamos el triángulo isósceles con las medidas dadas En un triángulo isósceles hay dos lados y dos ángulos iguales. Si al lado AC le corresponde el ángulo opuesto B= 40°, entonces al lado AB le corresponde el ángulo C que tiene la misma medida que el ángulo B. Así: ∠𝐶 = 40° De acuerdo con la propiedad 1 la suma de los ángulos internos es de 180° ∠𝐴 + ∠𝐵 + ∠𝐶 = 180° Sustituyendo ∠𝐴 + 40° + 40° = 180° Despejando ∠𝐴 ∠𝐴 = 180° − 40° − 40° ∠𝐴 = 100° b) El cuadrado ABCD se divide con una diagonal como se muestra en la figura. Calcula el valor de los ángulos ∠𝐴𝐶𝐷 y ∠𝐶𝐷𝐴(∠2) Para resolver no es necesario conocer los lados del cuadrado. Se forman dos triángulos iguales (congruentes) y que son isósceles ya que tienen dos lados iguales. Si se toma el triángulo de abajo se tiene que AC=CD por lo tanto ∠1 = ∠2, además el ∠𝐴𝐶𝐷 = 90° Aplicando la propiedad, la suma de los ángulos de un triángulo es de 180° por lo que si el ángulo ACD =90° entonces la suma de ∠1 + ∠2 = 90° Como son ángulos iguales entonces cada ángulo vale ∠1 = ∠2 = 45° Manos a la obra Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifica tu respuesta a) Todos los triángulos equiláteros son acutángulos b) Algunos triángulos escalenos pueden ser triángulos rectángulos c) Algunos triángulos isósceles pueden tener sus tres ángulos de diferente medida 3 C A 4.6 3 B 40° C A B D 1 2 36 d) Se puede formar un triángulo con los siguientes ángulos internos ∠1 = 22°30´ , ∠2 = 56° y ∠3 = 101°30´ e) Es posible formar el siguiente triángulo ∠𝐴 = 54°, ∠𝐵 = 86° y ∠𝐶 = 40° 𝑎 = 12, 𝑏 = 16, 𝑐 = 14 ( De preferencia traza el triángulo) Para cada caso calcula la medida de los ángulos indicados ∡𝑥 ∡𝑥 Si 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ ∡𝑥 ∡𝑥 Evaluando tus aprendizajes 𝑥 𝑥 − 20° 28° 𝑥 104° 𝐴 𝐵 𝐶 80° 𝑥 145° 𝑥 18° https://forms.gle/1ESFmfWSf8N1jwtt6 37 Construcción de triángulos Para construir un triángulo es necesario contar con un juego de geometría, o si no al menos tener una regla, compás y transportador. A continuación, se construirán triángulos dados algunos elementos a) Dados 3 lados 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 6 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ = 4 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 5 i. Traza el lado más largo preferentemente de manera horizontal (para este caso sería el lado AB). ii. Abre el compás con la medida del segundo lado (para este ejemplo sería el lado BC) y tomando como centro un extremo del lado más largo traza un arco por encima del segmento. iii. Abre el compás con la medida del tercer lado (para este ejemplo sería el lado AC) y tomando como centro el otro extremo del lado más largo traza un arco por encima del segmento de tal manera que se cruce con el arco anterior. iv. Une con dos segmentos el punto de intersección i. ii iii. iv. Para trazar un triángulo equilátero o isósceles se siguen los pasos anteriores b) Dados dos lados y un ángulo 𝑄𝑅̅̅ ̅̅ = 8 𝑄𝑆̅̅̅̅ = 5 ∡𝑅𝑄𝑆 = 45° i. Traza el lado que contenga al ángulo dado preferentemente de manera horizontal (para este caso pueden ser los lados QR o QS, ya que ambos contienen Q) ii. Con el transportador traza el ángulo tomando como centro uno de los extremos del lado. iii. Traza el segundo lado con la longitud indicada, tomando como inicio el primer segmento y pasando por el punto que se marcó en el ángulo. iv. Traza el tercer lado uniendo los extremos de los dos lados AB=6 AB=6 AB=6 AB=6 38 i. ii. iii. iv. Dados un lado y dos ángulos 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 10 ∡𝐴𝐵𝐶 = 100° ∡𝐴𝐶𝐵 = 25° i. Traza el único lado dado preferentemente de manera horizontal ii. Con el transportador traza el ángulo que tenga de vértice uno de los extremos del lado tomando como centro el extremo del lado (en este ejemplo se traza el ángulo ACB) y une con un recta el punto del ángulo y el extremo del lado. iii. Traza el segundo ángulo con el transportador en caso de que el ángulo no sea parte del lado dado se tendrá que obtener el ángulo faltante, seguir el paso ii. iv. Extender los lados encontrados hasta que crucen en caso de ser necesario i. ii. iii. iv Se obtiene el ∠𝐶𝐴𝐵 = 180° − 100° − 25° ∠𝐶𝐴𝐵 = 55° Q QR=8 45° Q S R QR=8 Q R QR=8 Q R S QR=8 45° R S AC=10 A C AC=10 A C B AC=10 A C B AC=10 A C B 39 Manos a la obra Traza los siguientes triángulos dados los siguientes elementos 1) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 12 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 8 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ = 7 2) 𝐷𝐹̅̅ ̅̅ = 7 𝐷𝐸̅̅ ̅̅ = 4 𝐸𝐹̅̅ ̅̅ = 9 3) 𝑄𝑅̅̅ ̅̅ = 4 𝑅𝑆̅̅̅̅ = 6 ∡𝑅𝑄𝑆 = 60° 4) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 10 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 5 ∡𝐴𝐵𝐶 = 100° 5) 𝑀𝑁̅̅ ̅̅ ̅ = 7 ∡𝑀𝑁𝑃 = 40° ∡𝑁𝑀𝑃 = 70° 6) 𝑅𝑆̅̅̅̅ = 9 ∡𝑅𝑆𝑇 = 95° ∡𝑅𝑇𝑆 = 35° CUADRILÁTEROS Entre los cuadriláteros más comunes están el cuadrado y el rectángulo, pero existen otros cuadriláteros que seguramente has visto en la escuela. Los cuadriláteros son polígonos de cuatro lados muy diversificado su uso en varios objetos de la vida cotidiana y en la mayoría de las cosas construidas; si se aprecia en dos dimensiones tendrá la forma de un cuadrilátero, por ejemplo: la puerta, la ventana, el móvil, la laptop, la mesa, entre otros. Clasificación de los cuadriláteros Los cuadriláteros se pueden clasificar en convexos y cóncavos. Cuadrilátero convexo es aquel que todos sus ángulos son menores de 180° y las diagonales son internas. Cuadrilátero cóncavo es aquel que alguno de sus ángulos es mayor de 180° y al menos una de sus diagonales no es interna Una de las clasificaciones más usadas de los cuadriláteros es atendiendo al paralelismo de sus lados. Paralelogramos son aquellos que tienen dos pares de lados paralelos No paralelogramos no tienen dos pares de lados paralelos y se subdividen en trapecios y trapezoides. 40 PARALELOGRAMOS Figura Nombre Características Cuadrado - 4 lados iguales - Ángulos iguales (90°) - Par de lados paralelos - Diagonales perpendiculares e iguales Rectángulo - Dos pares de lados iguales - Ángulos iguales (90°) - Par de lados paralelos - Diagonales iguales y oblicuas Rombo - 4 lados iguales - 2 ángulos iguales agudos y dos ángulos obtusos iguales - Par de lados paralelos - Diagonales perpendiculares y diferente medida Romboide - Dos pares de lados iguales - 2 ángulos iguales agudos y dos ángulos obtusos iguales - Par de lados paralelos - Diagonales iguales y oblicuas NO PARALELOGRAMOS TRAPECIOS: Un par de lados paralelos Figura Nombre CaracterísticasTrapecio rectángulo - Tiene dos ángulos rectos (90°) - Un par de lados paralelos Trapecio isósceles - Tiene dos lados iguales Un par de lados paralelos Trapecio escaleno - Tiene todos sus lados distintos - Un par de lados paralelos TRAPEZOIDES: Ningún lado es paralelo Deltoide o simétricos - Par de lados consecutivos iguales - Tienen un eje de simetría - No tiene lados paralelos a a a a a b b a a a a a a b b a a a a a b b a 41 Trapezoides o asimétricos - No tiene eje de simetría - No tiene lados paralelos Manos a la obra Escribe el nombre de los siguientes cuadriláteros Realiza la siguiente sopa de letras, las palabras pueden estar en horizontal, vertical, diagonal y puede estar escrito en sentido inverso. También puedes resolverlo en línea https://puzzel.org/en/wordseeker/play?p=-MQiYzGoPCLAv_f40pQN https://puzzel.org/en/wordseeker/play?p=-MQiYzGoPCLAv_f40pQN 42 Evaluando tus aprendizajes POLIGONOS REGULARES Las figuras geométricas cuyos lados y ángulos son congruentes (tienen la misma medida) se llaman polígonos regulares. Para el caso de tres lados, la figura que es regular se llama triángulo equilátero, para la figura de cuatro lados recibe el nombre de cuadrado. A partir de los polígonos de cinco o más lados ya no tienen un nombre asignado, por ejemplo, para el polígono de cinco lados se le llama pentágono regular, para el de diez lados decágono regular. Un polígono regular de 4 o más lados se puede dividir en igual números de triángulos isósceles de igual área, teniendo como vértice común el centro del polígono CUADRADO HEXÁGONO DECÁGONO 4 triángulos 6 triángulos 10 triángulos Elementos de un polígono Propiedades de los polígonos regulares Medida de un ángulo interior 𝑎𝑖 = 180°(𝑛 − 2) 𝑛 donde n es el número de lados Ángulo interior Ángulo exterior Ángulo central Diagonal Apotema https://forms.gle/BJoJ2U4fbyrjbwab8 43 La suma de los ángulos interiores 𝑆𝑖 = 180°(𝑛 − 2) Medida de un ángulo exterior 𝑎𝑒 = 360° 𝑛 La suma de los ángulos exteriores 𝑆𝑒 = 360° OJO: La suma de los ángulos exteriores para cualquier polígono será de 360° Medida de un ángulo central 𝑎𝑐 = 360° 𝑛 Número de diagonales desde un vértice 𝑑 = 𝑛 − 3 Número TOTAL de diagonales 𝐷 = 𝑛(𝑛 − 3) 2 A continuación, se muestran las diagonales trazadas desde un vértice de un decágono regular y las diagonales desde todos los vértices. d=7 diagonales D= 35 diagonales Calcula lo que se te pide para cada polígono regular Polígono Ángulo interior Suma de ángulos interiores ángulo exterior diagonales desde un vértice total de diagonales Triángulo equilátero 𝑎𝑖 = 180°(3 − 2) 3 𝑎𝑖 = 60° 𝑆𝑖 = 180°(3 − 2) 𝑆𝑖 = 180° 𝑎𝑒 = 360° 3 𝑎𝑒 = 120° 𝑑 = 3 − 3 𝑑 = 0 𝐷 = 3(3 − 3) 2 𝐷 = 0 44 Pentágono 𝑎𝑖 = 180°(5 − 2) 5 𝑎𝑖 = 108° 𝑆𝑖 = 180°(5 − 2) 𝑆𝑖 = 540° 𝑎𝑒 = 360° 5 𝑎𝑒 = 72° 𝑑 = 5 − 3 𝑑 = 2 𝐷 = 5(5 − 3) 2 𝐷 = 5 Octágono 𝑎𝑖 = 180°(8 − 2) 8 𝑎𝑖 = 135° 𝑆𝑖 = 180°(8 − 2) 𝑆𝑖 = 1080° 𝑎𝑒 = 360° 8 𝑎𝑒 = 45° 𝑑 = 8 − 3 𝑑 = 5 𝐷 = 8(8 − 3) 2 𝐷 = 20 Eneágono 𝑎𝑖 = 180°(9 − 2) 9 𝑎𝑖 = 140° 𝑆𝑖 = 180°(9 − 2) 𝑆𝑖 = 1260° 𝑎𝑒 = 360° 9 𝑎𝑒 = 40° 𝑑 = 9 − 3 𝑑 = 6 𝐷 = 9(9 − 3) 2 𝐷 = 27 Polígono de 18 lados 𝑎𝑖 = 180°(18 − 2) 18 𝑎𝑖 = 160° 𝑆𝑖 = 180°(18 − 2) 𝑆𝑖 = 2880° 𝑎𝑒 = 360° 18 𝑎𝑒 = 20° 𝑑 = 18 − 3 𝑑 = 15 𝐷 = 18(18 − 3) 2 𝐷 = 135 Manos a la obra Calcula lo que se te pide para cada polígono regular Polígono Ángulo interior Suma de ángulos interiores ángulo exterior diagonales desde un vértice total de diagonales Cuadrado Hexágono Heptágono Decágono 45 Perímetros y áreas de un polígono Para calcular el perímetro de un polígono se suman las medidas de todos sus lados. Nombre Figura Perímetro Área Triángulo equilátero 𝑃 = 3𝑙 𝐴 = √3 4 𝑙2 Triángulo isósceles (conociendo su altura) 𝑃 = 2𝑙 + 𝑏 𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ 2 Triángulo escaleno (conociendo su altura) 𝑃 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ 2 Cualquier triángulo (sin conocer su altura) 𝑃 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 𝐴 = √𝑠(𝑠 − 𝑎)(𝑠 − 𝑏)(𝑠 − 𝑐) Semiperimetro 𝑠 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 2 Cuadrado 𝑃 = 4𝑙 𝐴 = 𝑙2 Rectángulo 𝑃 = 2𝑏 + 2ℎ 𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ Rombo 𝑃 = 4𝑎 𝐴 = 𝐷 ∙ 𝑑 2 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑏 ℎ 𝑏 𝑎 𝑐 ℎ 𝑎 𝑏 𝑐 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑏 ℎ 𝑏 ℎ 𝑎 𝑎 𝑎 𝑎 𝐷 𝑑 46 Romboide 𝑃 = 2𝑎 + 2𝑏 𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ Trapecio 𝑃 = 𝑎 + 𝑐 + 𝑏 + 𝐵 𝐴 = ℎ ∙ (𝐵 + 𝑏) 2 Polígono regular de 5 o más lados 𝑃 = 𝑛 ∙ 𝑙 Donde 𝑛 es el número de lados 𝐴 = 𝑃 ∙ 𝑎 2 Donde 𝑎 es la apotema Círculo 𝐶 = 2𝜋𝑟 𝐴 = 𝜋𝑟2 Ejemplos I. Calcula el área sombreada a) b) ℎ 𝑏 𝑎 𝑎 𝑏 ℎ 𝑏 𝐵 𝑎 𝑐 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑟 𝑎 24cm 5cm 10cm 2cm 4cm 47 c) d) II. En las figuras que se muestran a continuación, los cuadriláteros ABCD son cuadrados de lado “a”. ¿Hallar las áreas sombreadas? a) b) III. Resuelve los siguientes problemas de aplicación de perímetros y áreas 1) Este terreno se vendió en $200.00 pesos el metro cuadrado a) ¿Cuál es el área del terreno? b) ¿Cuál es su precio de venta? c) ¿Qué cantidad de malla mínima se necesitará para cercar totalmente el terreno? 2m 1m A D C B A D C B 𝑎 𝑎 48 m 4 8 m 24m 24m 48 a) b) y c) 2) ¿Qué figura tiene mayor área un cuadrado de 6cm de lado o un círculo de 6cm de diámetro? Justifica matemáticamente tu respuesta 3) Calcular el área lateral de la llanta si el diámetro del rin es 15 pulgadas y el de la llanta 18 pulgadas 6𝑐𝑚 6𝑐𝑚 Área del cuadrado 𝐴 = 𝑙2 𝐴 = 62 𝐴 = 36 𝑐𝑚2 Área del círculo 𝐴 = 𝜋𝑟2 r = 3cm 𝐴 = 𝜋(3)2 = 9𝜋 𝑐𝑚2 𝐴 = 28.27 𝑐𝑚2 49 4) Calcula la superficie total de una lata de refresco que tiene de radio 3 cm y de altura 12 cm. La superficie de la lata está formada por la base y la tapa que son círculos y el cuerpo de la lata que al cortarla ( o desenrollarla) se tendrá un rectángulo en donde el largo es la medida de la circunferencia y el alto es la altura de la lata. Manos a la obra I. Calcula el área sombreada 1) 2) 3) 4) OA = 4cm, BC=2cm. O es el centro de ambos círculos. 5) 12cm 12cm 6cm 6cm 6cm 4cm 1cm 8cm 8 cm O B C A 12 m 8m 50 II. En las figuras que se muestran a continuación, los cuadriláteros ABCD son cuadrados de lado “a”. ¿Hallar las áreas sombreadas? 1) Calcula el área de la región sombreada si M y N son puntos medios III. Resuelve los siguientes problemas de aplicación de perímetros y áreas 1) Un jardín tiene la siguiente forma si se va a sembrar pasto en la parte indicada a) Calcula el área del jardín que tendrá pasto b) Calcula el área total del jardín c) ¿Qué longitud deberá tener la cerca para cubrir la parte con pasto? 2) Un portón de lámina se construirá con un rectángulo y un triángulo isósceles como se muestra en la figurael siguiente diseño. a) Calcula la cantidad mínima de lámina que se usará para realizar el portón. b) Calcula la longitud total de las barras (marcadas de negro) que se usará 3) Determina lo que se te pide realizando las operaciones correspondientes El plano de mi casa a) Largo de la habitación B b) Ancho de la habitación D c) Largo de la habitación G d) Área de la casa e) Perímetro del pasillo f) Área de la habitación mayor g) Área de la habitación F h) Perímetro de las habitaciones F y G 3 m 𝑎 1cm 𝑎 2 𝑎 2 𝑎 B C A D M N A B C A B C D D 𝑎 pasto 12m 8 m 4 m 9m 4 m 3 m 2.4m 51 4) ¿Cuál será el área de contacto para una llanta de 18 pulgadas de diámetro en su parte exterior y el ancho de 7 pulgadas? 5) Se desea construir una mesa de forma de triángulo equilátero. ¿Cuánto debe medir cada lado si la superficie de la mesa debe ser de 1m2 ? 6) Un portón de lámina se construirá con un rectángulo y un triángulo isósceles como se muestra en la figura el siguiente diseño. c) Calcula la cantidad mínima de lámina que se usará para realizar el portón. d) Calcula la longitud total de las barras (marcadas de negro) que se usará 7) ¿Cuál será el costo de la puerta, si cuesta 180 pesos el m2? 8) Una barda de 2.50 m de alto por 40 m de largo se debe pintar de un solo lado. a) ¿Qué cantidad de cubetas se deben comprar si se estima un rendimiento de tan solo el 50% de acuerdo con las especificaciones técnicas de cubrimiento? Nota: Una cubeta trae 19 litros de pintura 7 pulg 4 m 3 m 2.4m 2m 0.8m 52 9) Se va a forrar con papel lustre la siguiente máscara con forma de un hexágono regular. Calcular el área forrada. 10) Calcula el área de un terreno con la siguiente forma y medidas Evaluando tus aprendizajes CUERPOS GEOMÉTRICOS Un área de estudio de la Geometría espacial son los cuerpos geométricos. La mayoría de los objetos creados por el hombre tienen una forma geométrica. DATOS Radio de cada círculo 2 cm Triángulo equilátero de 6 cm de lado Rectángulo de 8 cm de ancho y 1 cm de alto Lado del hexágono 12 cm y apotema de 10.4 cm https://forms.gle/udpWM9Ug9zKGPHC29 53 Nombre Figura Características Volumen Cubo Poliedro regular compuesto por seis cuadrados iguales. 𝑉 = 𝑙3 Tetraedro Poliedro cuya superficie está formada por cuatro triángulos equiláteros iguales. 𝑉 = √2 12 𝑙3 Prisma triangular Prisma cuyas bases son triángulos equiláteros. 𝑉 = √3 4 . 𝑙2. ℎ Prisma cuadrangular Prisma cuyas bases son cuadrados. 𝑉 = 𝑙2. ℎ Pirámide triangular Pirámide que tiene un triángulo de base. Compuesto por 4 caras, la base triangular y tres triángulos que confluyen en el ápice de la pirámide. 𝑉 = √3 4 . 𝑙2. ℎ Esfera Conjunto de puntos del espacio tridimensional que equidistan de un punto definido como el centro de la esfera. Figura geométrica descrita por un semicírculo al girar sobre su diámetro. 𝑉 = 3 4 . 𝜋. 𝑟2 Cilindro Figura tridimensional que se forma cuando una recta, llamada generatriz, gira alrededor de otra recta que queda fija, llamada eje. 𝑉 = 𝜋. 𝑟2. ℎ 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 ℎ 𝑙 ℎ 𝑙 ℎ 𝑟 𝑟 ℎ 54 Ejemplos: Calcula el volumen de los siguientes Cuerpos Geométricos 𝑉 = (5)(2)(1) = 10𝑢3 Como la base es triángulo rectángulo ya que está indicado el ángulo recto, Se calcula el área. 𝐴𝑏 = (𝑏)(ℎ) 2 = (4)(3) 2 = 12 2 𝐴𝑏 = 6𝑢 2 Para calcular el volumen se multiplica el área de la base por la altura 𝑉 = 𝐴𝑏 ∙ ℎ 𝑉 = (6)(6) 𝑉 = 36𝑢3 Como la base es un pentágono regular. Se calcula el área de la base. 𝐴𝑏 = 𝑃 ∙ 𝑎 2 𝑃 = 5𝑙 = 5(3) = 15 𝑎 = 2 𝐴𝑏 = (15) ∙ (2) 2 = 30 2 𝐴𝑏 = 15 𝑢 3 Como la base es un rectángulo. Se calcula el área de la base. 𝐴𝑏 = (8)(6) = 48 Volumen de cualquier pirámide 𝑉 = 1 3 𝐴𝑏 ∙ ℎ 𝑉 = 1 3 (48) ∙ (10) = 160 𝑉 = 160𝑐𝑚3 Cono Superficie de revolución generada por hacer girar un triángulo rectángulo alrededor de uno de sus catetos. 𝑉 = 𝜋. 𝑟2. ℎ 3 ℎ 𝑟 55 Ejercicios: Calcula el volumen de los siguientes Cuerpos Geométricos Al tener altura, anchura y profundidad los cuerpos geométricos se miden en unidades cúbicas y varios de ellos están conformados por figuras geométricas. Por ejemplo, el prisma se obtiene el volumen calculando el área de la base que puede ser cualquier figura geométrica y se multiplica por la altura. 56 Evaluando tus aprendizajes ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA Algunas consideraciones: - El centro de una circunferencia se representa generalmente con la letra O Un segmento de recta que pase por el centro de la circunferencia será el diámetro Ángulos de una circunferencia diámetro áng lo central áng lo inscrito áng lo semi inscrito ángulo interior ángulo exterio r 𝛼 = 𝐴�̂� 2 𝛼 = 𝐴�̂� − 𝐶�̂� 2 𝛼 = 𝐴�̂� 𝛼 = 𝐴�̂� 2 O https://forms.gle/5qo6is24JH8R1Ahg6 57 Ejemplos: Calcula el ángulo 𝛼 para los incisos a, b y c a) 𝐴�̂� = 100° y 𝐶�̂� = 38° Para un ángulo interior la fórmula es: 𝛼 = 𝐴�̂� + 𝐶�̂� 2 = 100° + 38° 2 = 138° 2 𝛼 = 69° b) 𝐴�̂� = 98° y 𝐶�̂� = 30° Para un ángulo exterior la fórmula es: 𝛼 = 𝐴�̂� − 𝐶�̂� 2 = 98° − 30° 2 = 68° 2 𝛼 = 34° c) 𝐴�̂� = 120° Para un ángulo inscrito la fórmula es: 𝛼 = 𝐴�̂� 2 = 120° 2 𝛼 = 60° d) 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ es el diámetro de la circunferencia, si 𝛼 = 24° Calcula el valor del ∠𝛽 𝛼 = 𝐴�̂� + 𝐶�̂� 2 A O B 𝛼 𝛽 Como el ∠𝛼 = 30° es un ángulo inscrito, usando la fórmula 𝛼 = 𝐵�̂� 2 despejando el arco 𝐵�̂� se tiene 𝐵�̂� = 2𝛼, sustituyendo 𝐵�̂� = 2(24°) = 48° Como el ∠𝛽 es un ángulo central, usando la fórmula 𝛽 = 𝐵�̂� 𝑎𝑠í 𝛽 = 48° C 58 e) O es el centro y 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ es el diámetro de la circunferencia ¿Calcula el valor del ∠𝐶𝑂𝐷? f) En la circunferencia de centro O y diámetro de TQ. Calcula el valor del ángulo OPR A O B D C 64° 34° Como el ∠𝐶𝐴𝐷 = 64° es un ángulo inscrito, usando la fórmula ∠𝐶𝐴𝐷 = 𝐶𝐵�̂� 2 despejando el arco 𝐶𝐵�̂� se tiene 𝐶𝐵�̂� = 2𝐶𝐴𝐷, sustituyendo 𝐶𝐵�̂� = 2(64°) = 128° Como 𝐶𝐵�̂� + 𝐶𝐴�̂� = 360° se despeja 𝐶𝐴�̂� 𝐶𝐴�̂� = 360° − 𝐶𝐵�̂� 𝐶𝐴�̂� = 360° − 128° = 232° Como ∠𝐶𝑂𝐷 es un ángulo central, usando la fórmula ∠𝐶𝑂𝐷 = 𝐶𝐴�̂� ∠𝐶𝑂𝐷 = 232° Como el ∠𝑇𝑅𝑄 = 70° es un ángulo inscrito, usando la fórmula ∠𝑇𝑅𝑄 = 𝑇�̂� 2 despejando el arco 𝑇�̂� se tiene 𝑇�̂� = 2(∠𝑇𝑅𝑄), sustituyendo 𝑇�̂� = 2(70°) = 140° Como el ∠𝑇𝑂𝑃 = 𝑇�̂� ( ya que es un ángulo central ) ∠𝑇𝑂𝑃 = 140° Como el ∠𝑇𝑂𝑄 es un ángulo llano así: ∠𝑇𝑂𝑄 = ∠𝑇𝑂𝑃 + ∠𝑃𝑂𝑄 = 180° Despejando ∠𝑃𝑂𝑄 ∠𝑃𝑂𝑄 = 180° − ∠𝑇𝑂𝑃 ∠𝑃𝑂𝑄 = 180° − 140° ∠𝑃𝑂𝑄 = 40° La suma de los ángulos internos de un triángulo suma 180° ∠𝑃𝑂𝑄 + ∠𝑂𝑃𝑅 + 90° = 180° Despejando ∠𝑂𝑃𝑅 y sustituyendo ∠𝑃𝑂𝑄 = 40° ∠𝑂𝑃𝑅 = 180° − 90° − 40° ∠𝑂𝑃𝑅 = 50° P O Q R 40° R O P T Q 59 g) Si el punto O es el centro de la circunferencia. Calcular el valor del 𝐶�̂� si ∠𝐶𝐷𝐸 = 80° y ∠𝐴𝑂𝐵 = 162°
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