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INTENSIVO 1a Nociones Básicas, Segmentos, Ángulos, Triángulos y Congruencia Problemas del 1 al 30 MATERIAL DE ESTUDIO 2023-1 1 PROBLEMA 01 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. Si la intersección de dos conjuntos es un conjunto convexo, entonces los conjuntos son convexos. II. Si una figura geométrica es cualquier conjunto no vacío de puntos, entonces algunas figuras geométricas son conjuntos convexos. III. La unión de dos segmentos con un extremo en común es un conjunto convexo. A) VVF B) FFF C) FVF D) VVV E) VVV RESOLUCIÓN 01 Clave: C Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. Si la intersección de dos conjuntos, es un conjunto convexo, entonces los conjuntos son convexos. II. Si las figuras geométricas son cualquier conjunto no vacío de puntos, entonces algunas figuras geométricas son conjuntos convexos. III. La unión de dos segmentos con un extremo en común es un conjunto convexo. II. I. III. FALSO Por definición de conjunto convexo FALSO Los segmentos pueden ser colineales VERDADERO Los conjuntos no necesariamente son convexos PROBLEMA 02 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. La unión de dos conjuntos convexos, es un conjunto convexo. II. La unión de dos conjuntos no convexos puede ser un conjunto convexo. III. Alguna unión de un conjunto no convexo con un conjunto convexo es un conjunto convexo. FFV B) FFF C) FVF D) VFV E) FVV RESOLUCIÓN 02 Clave: E Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. La unión de dos conjuntos convexos, es un conjunto convexo. II. La unión de dos conjuntos no convexos puede ser un conjunto convexo. III. Alguna unión de un conjunto no convexo con un conjunto convexo es un conjunto convexo. II. I. III. VERDADERO Los conjuntos son no convexos, pero la unión es convexo FALSO La unión de un conjunto no convexo y un conjunto convexo puede ser convexo VERDADERO No necesariamente son convexos PROBLEMA 03 Dadas las siguientes proposiciones ¿cuál o cuáles son verdaderas? I. Alguna intersección de dos conjuntos no convexos es un conjunto convexo. II. El punto y el vacío son conjuntos no convexos. III. Si un ángulo está contenido en un plano, entonces el interior y el exterior del ángulo son disjuntos. I y II B) I y III C) I D) III E) II RESOLUCIÓN 03 Clave: B Dadas las siguientes proposiciones ¿cuál o cuáles son verdaderas? I. Alguna intersección de dos conjuntos no convexos es un conjunto convexo. II. El punto y el vacío son conjuntos no convexos. III. Si un ángulo está contenido en un plano, entonces el interior y el exterior del ángulo son disjuntos. II. I. III. VERDADERO El punto y el vacío son conjuntos convexos VERDADERO El interior y el exterior de un ángulo son disjuntos FALSO Los conjuntos son no convexos, pero la intersección es convexo PROBLEMA 04 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: I. Si la intersección de dos conjuntos es un conjunto no convexo, entonces por lo menos uno de los conjuntos es no convexo. II. Si a un conjunto A, no convexo, se le extrae un conjunto convexo B, entonces A–B puede ser convexo. III. Si a un círculo se le extrae un punto, entonces el conjunto resultante es no convexo. VVF B) VVV C) VFV D) FVV E) FFF RESOLUCIÓN 04 Clave: C Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: I. Si la intersección de dos conjuntos es un conjunto no convexo, entonces por lo menos uno de los conjuntos es no convexo. II. Si a un conjunto A, no convexo, se le extrae un conjunto convexo B, entonces A–B puede ser convexo. III. Si a un círculo se le extrae el centro, entonces el conjunto resultante es no convexo. II. I. III. VERDADERO Por definición de conjunto convexo VERDADERO El conjunto resultante es no convexo FALSO Uno de los conjuntos puede ser no convexo PROBLEMA 05 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. Si una recta está contenida en un plano, entonces los puntos del plano que no pertenecen a la recta constituyen dos conjuntos disjuntos denominados semiplanos. II. Si un punto pertenece a una recta, entonces separa los puntos de la recta en dos semirrectas. III. La unión de dos rayos con el origen en común es un conjunto no convexo. VFF B) FVV C) VFV D) FVF E) VVF RESOLUCIÓN 05 Clave: E Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones I. Si una recta está contenida en un plano, entonces los puntos del plano que no pertenecen a la recta constituyen dos conjuntos disjuntos denominados semiplanos. II. Si un punto pertenece a una recta, entonces separa los puntos de la recta en dos semirrectas. III. La unión de dos rayos con el origen en común es un conjunto no convexo. II. I. III. FALSO Es el postulado de la separación de puntos de la recta VERDADERO No necesariamente VERDADERO Es el postulado de la separación de puntos del plano PROBLEMA 06 En una recta se ubican los puntos consecutivos P, Q, R, S y T, tal que, R es punto medio de , Si PQ + RS = 12 u y ST – QR = 4 u, entonces la longitud (en u) de es A) 6 B) 8 C) 9 D) 10 E) 11 RESOLUCIÓN 06 Clave: B En una recta se ubican los puntos consecutivos P, Q, R, S y T, tal que, R es punto medio de , Si PQ + RS = 12 u y ST – QR = 4 u, entonces la longitud (en u) de es R P T S Q ST – QR = 4 . . . (3) De (1) y (3): PQ - RS = 4 . . . (4) Calcule PQ R es punto medio de PR = RT … (1) Datos: PQ + RS = 12 . . . (2) De (2) y (4): PQ = 8 PROBLEMA 07 En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que, AC = 3(CD). Si 3(BD) – AB = 48 u, entonces la longitud (en u) de es A) 4 B) 8 C) 12 D) 16 E) 20 RESOLUCIÓN 07 Clave: C En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que, AC = 3(CD). Si 3(BD) – AB = 48 u, entonces la longitud (en u) de es 4x = 48 ⇒ x = 12 A B C D Dato: AC = 3(CD)⇒ Sea CD = a ⇒ AC = 3a 3a a Incógnita: BC = x x Dato: 3(BD) – AB = 48 ⇒ 3(x + a) - (3a - x) = 48 PROBLEMA 08 En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que: (AB)(CD) = 2(BC)(AD), entonces el valor de en función de AC es 2(AC) B) C) D) E) 3(AC) RESOLUCIÓN 08 Clave: D En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que: (AB)(CD) = 2(BC)(AD), entonces el valor de en función de AC es Se ubican los puntos colineales A, B, C y D Dato: Calcule: (AB)(CD) = 2(BC)(AD) Se divide: • • • • D C B A = PROBLEMA 09 En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que, AB + CD = 28 u, entonces la longitud (en u) del segmento que tiene por extremos los puntos medios de y es A) 3,5 B) 7 C) 10,5 D) 14 E) 28 RESOLUCIÓN 09 Clave: D En una recta se ubican los puntos consecutivos A, B, C y D, tal que, AB + CD = 28 u, entonces la longitud (en u) del segmento que tiene por extremos los puntos medios de y es 2(MN) = AB + CD = 28 Sumando (1) y (2): ⇒ MN = 14 MN + ND = MC + CD . . . (2) A B C D Sean M y N puntos medios de y : Incógnita: MN AM + MN = AB + BN . . . (1) M N PROBLEMA 10 En una recta se ubican los puntos consecutivos A,B,C y D tal que CD = 4(AC) y BD – 4(AB) = 20 u. Calcule (en u) BC. A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 8 RESOLUCIÓN 10 Clave: B En una recta se ubican los puntos consecutivos A,B,C y D tal que CD = 4(AC) y BD – 4(AB) = 20 u. Calcule (en u) BC. A B C D Dato: CD = 4(AC) Sea AC = a CD = 4a a 4a Incógnita: BC = x x Dato: BD – 4(AB) = 20 x + 4a - 4(a - x) = 20 5x = 20 x = 4 PROBLEMA 11 Sean los ángulos adyacentes AOB y BOC, se trazan los rayos y bisectrices de los ángulos AOB y BOC, respectivamente. Si m∠BAC = 120 y, m∠AON = 80, entonces la medida del ángulo BON es A) 30 B) 40 C) 50 D) 60 E) 70 RESOLUCIÓN 11 Clave: A Sean los ángulos adyacentes AOB y BOC,se trazan los rayos y bisectrices de los ángulos AOB y BOC, respectivamente. Si m∠BAC = 120 y, m∠AON = 80, entonces la medida del ángulo BON es A M C N O B es bisectriz del ángulo AOB Calcule la m y Dato: 2y + x = 80 . . . (2) Dato: 2y + 2x = 120 ⇒ y + x = 60 . . . (1) y x x De (1) y (2): De (1) y (2): x = 40 es bisectriz del ángulo BOC PROBLEMA 12 Sean los ángulos adyacentes AOB y BOC, los rayos OX, OY y OZ son las bisectrices de los ángulos AOB, BOC y XOY respectivamente. Si m∠AOB - m∠BOC = 60, entonces la medida del ángulo BOZ es A) 10 B) 15 C) 18 D) 20 E) 30 RESOLUCIÓN 12 Clave: B Sean los ángulos adyacentes AOB y BOC, los rayos OX, OY y OZ son las bisectrices de los ángulos AOB, BOC y XOY respectivamente. Si m∠AOB - m∠BOC = 60, entonces la medida del ángulo BOZ es A B Y C a b b a c Sea la medida Dato: 2a - 2b = 60 ⇒ a – b = 30..(1) es bisectriz del XOY → b + = a - ..(2) De (1) y (2) = 15 X Z O c PROBLEMA 13 En la figura L1 // L2, // y // , Calcule x A) 10 B) 15 C) 18 D) 20 E) 25 L2 F A L2 L1 B E C D RESOLUCIÓN 13 Clave: D En la figura L1 // L2, // y // , Calcule x F A L2 Calcule x Aplicando ángulos de lados paralelos: X = 20 L1 B E C D PROBLEMA 14 En la figura // L1 // L2 , Calcule A) B) C) D) 1 E) RESOLUCIÓN 14 Clave: D En la figura // L1 // L2 , Calcule a b Calcule Se trazan las rectas a y b paralelas a las rectas L1 y L2 : Por ángulos alternos internos x + 30 = y + 30 ⇒ = 1 30 y PROBLEMA 15 En un triángulo isósceles ABC, de base , en se ubica P tal que AP = BC. Si mPAC mPAB, entonces el mayor valor entero de la medida del ángulo PAB es 18 B) 20 C) 22 D) 25 E) 28 RESOLUCIÓN 15 Clave: D En un triángulo isósceles ABC, de base , en se ubica P tal que AP = BC. Si mPAC mPAB, entonces el mayor valor entero de la medida del ángulo PAB es A B P C • a b a + b a + b Sea mBAP = x x +x 2+x 2+x En ∆BAP, isósceles: En ∆BAC, teorema: 4 + 3x= 180 = (180 – 3x)/4 Dato: mPAC mPAB (180 – 3x)/4 x x 25,71 xmax = 25 PROBLEMA 16 En el interior de un triángulo ABC, se ubica el punto P, tal que, PC = BC y m∠ABP = m∠PAC. Si AB = 2 u, AC = 4 u , entonces la longitud (en u) entera de es A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6 RESOLUCIÓN 16 Clave: B En el interior de un triángulo ABC, se ubica el punto P, tal que, PC = BC y m∠ABP = m∠PAC. Si AB = 2 u, AC = 4 u , entonces la longitud (en u) entera de es 4 A C x P B Sea BC = x, el valor de x es entero ABC, teorema de la desigualdad 4 – 2 x 4 + 2 APC: 2 x x = 3 De (1) y (2): x x 2 PROBLEMA 17 En un triángulo ABC, AB = BC, en se ubica el punto Q y en las prolongaciones de y se ubican los puntos P y L, respectivamente. Si PQ = QL y m∠APQ + m∠LQC = 84, entonces la medida del ángulo ALP es A) 42 B) 48 C) 56 D) 60 E) 64 RESOLUCIÓN 17 Clave: B En un triángulo ABC, AB = BC, en se ubica el punto Q y en las prolongaciones de y se ubican los puntos P y L, respectivamente. Si PQ = QL y m∠APQ + m∠LQC = 84, entonces la medida del ángulo ALP es C L P x A B Q Sea x la medida del ángulo ALP Dato: + = 84 . . . (1) 2x + + = 180 . . . (2) De (1) y (2): PQL, es isósceles x = 48 ++ x = 180 a b a + b n n ABC, es isósceles APL, teorema: PROBLEMA 18 En un triángulo isósceles ABC, AB = BC, por un punto P de se traza una recta perpendicular a que interseca a y a la prolongación de en los puntos M y N, respectivamente. Si AM = 6 u y NC = 8 u, entonces la longitud (en u) de es A) 0,5 B) 1,0 C) 1,5 D) 2,0 E) 2,5 RESOLUCIÓN 18 Clave: B En un triángulo isósceles ABC, AB = BC, por un punto P de se traza una recta perpendicular a que interseca a y a la prolongación de en los puntos M y N, respectivamente. Si AM = 6 u y NC = 8 u, entonces la longitud (en u) de es C B N x A 6 P Sea BM = x ABC, es isósceles En : x = 1 x + x + 6 = 8 M 8 x MBN, es isósceles: BN = x 6 + x PROBLEMA 19 En un triángulo ABC, se trazan las cevianas y que se intersecan en Q, si AD = a, CF = b, AC = c y a, b y c pertenecen a los números naturales, entonces el mayor valor entero que puede tener la longitud de es a + b – c – 1 B) a + b – c + 1 C) c – a – b + 1 D) a + b + c – 1 E) a + c – b – 1 RESOLUCIÓN 19 Clave: A En un triángulo ABC, se trazan las cevianas y que se intersecan en Q, si AD = a, CF = b, AC = c y a, b y c pertenecen a los números naturales, entonces el mayor valor entero que puede tener la longitud de es C F D x a A B Q Sea FD = x Teorema de la desigualdad en: De (1) y (2): x = a + b – c - 1 El mayor valor entero de x es: x a + b - c FQD: x m + n . . . (1) AQC: c a + b – m – n . . . (2) b a - n b - m c m n PROBLEMA 20 En un triángulo ABC se traza la ceviana y en su prolongación se ubica el punto D, tal que los triángulos ABE y DBC son isósceles cuyas bases son y respectivamente. Si DE = 1u y EC = 6u, entonces el menor valor entero del perímetro (en u) del triángulo EBC es A) 12 B) 13 C) 42 D) 43 E) 44 RESOLUCIÓN 20 Clave: B En un triángulo ABC, se traza la ceviana y en su prolongación se ubica el punto D, tal que los triángulos ABE y DBC son isósceles cuyas bases son y respectivamente. Si DE = 1u y EC = 6u, entonces el menor valor entero del perímetro (en u) del triángulo EBC es C E a + 1 1 A B D EBC, sea 2p el perímetro 2p = 2a + 7 . . . (1) EBC, teorema de la desigualdad Sumando 6 en la desigualdad: 6 2a + 1 De (1) y (2): El menor valor entro de 2p es 13 6 a 6 + 6 2a + 1 + 6 12 2a + 7 . . . (2) PROBLEMA 21 En un triángulo ABC, D es un punto de Si CD = AB + BD , m∠BAD = 40 y m∠DBC = 3 m∠BCA , calcule m∠BCA. A) 20 B) 30 C) 40 D) 50 E) 25 RESOLUCIÓN 21 Clave: A En un triángulo ABC, D es un punto de Si CD = AB + BD , m∠BAD = 40 y m∠DBC = 3(m∠BCA) , calcule m∠BCA. C m + n m m A B D Postulado: M / mMBC = x x = 20 Sea x la medida del ángulo BCA ABM, es isósceles: AB = BM = m 2x = 40 n n M 2x 40 x 3x x 2x BMC, es isósceles: BM = MC = m BDM, es isósceles: DM = n m PROBLEMA 22 En un triángulo ABC, las bisectrices exteriores de los ángulos A y C se intersecan en D, tal que, m∠BAC = m∠BDC. Calcule la m∠BAC A) 15 B) 20 C) 30 D) 45 E) 60 RESOLUCIÓN 22 Clave: E En un triángulo ABC, las bisectrices exteriores de los ángulos B y C se intersecan en D, tal que, m∠BAC = m∠BDC. Calcule la m∠BAC C D x A B Sea mBAC = x ABC, teorema: x = 90 - x = 60 x PROBLEMA 23 En un triángulo ABC, se traza la ceviana BE. Exterior y relativo al lado AE del triángulo ABE, se ubica el punto F. Si AB = BE, AF = EC, BF = BC y 4(mBAC) = 3(mFAC), entonces la mAEB es A) 36 B) 42 C) 48 D) 50 E) 54 RESOLUCIÓN 23 Clave: E En un triángulo ABC, se traza la ceviana BE. Exterior y relativo al lado AE del triángulo ABE, se ubica el punto F. Si AB = BE, AF = EC, BF = BC y 4(mBAC) = 3(mFAC), entonces la mAEB es E A B C F 3a 4a 3a △ABE, isósceles mAEB = mBAE △AFB △ECB (LLL) mBEC = mBAF b β = 7α Punto E: 3α + β = 180 3α + 7α = 180 α = 18 mAEB = 54 PROBLEMA 24 En un triángulo ABD, se traza la bisectriz interior en la prolongación de se ubica el punto E. Si BC = CD, AB = ED y m∠ECA = 70, entonces la m∠DEC es A) 15 B) 16 C) 20 D) 25 E) 30 RESOLUCIÓN 24 Clave: A En un triángulo ABD, se traza la bisectriz interior en la prolongación de se ubica el punto E. Si BC = CD, AB = ED y m∠ECA = 70, entonces la m∠DEC es C D B x A E m Sea mDEC = x ABC EDC (LAL) BCD: = 55 ECD, teorema: ⇒ x + 55 = 70 x = 15 m n n PROBLEMA 25 En un triángulo rectángulo ABC, recto en B, en y se ubican los puntos D y E, respectivamente, talque, CE = DE. Si m∠ACB = 40 y m∠EDB = 70, entonces la m∠EAD es A) 15 B) 18 C) 20 D) 25 E) 30 RESOLUCIÓN 25 Clave: A En un triángulo rectángulo ABC, recto en B, en y se ubican los puntos D y E, respectivamente, tal que, CE = DE. Si m∠ACB = 40 y m∠EDB = 70, entonces la m∠EAD es C D E x n A B M Sea mDEC = x AMD, es isósceles MEC, es isósceles Luego: x= 30 40 70 20 60 40 60 80 50 MED, es equilátero n n n n PROBLEMA 26 En un triángulo ABC, se traza la ceviana , tal que Si la m∠BAC = 100 y m∠BCA = 30, entonces la m∠ABD es A) 20 B) 25 C) 30 D) 35 E) 40 RESOLUCIÓN 26 En un triángulo ABC, se traza la ceviana , tal que Si la m∠BAC = 100 y m∠BCA = 30, entonces la m∠ABD es A B C 100 E D 30 40 20 80 80 20 60 40 F Piden: ACE, isósceles: AC = CE CEF, isósceles: CE = EF BEF, equilátero: BE = EF FBD, isósceles: FB = BD ABD, teorema: 100 + + 40 = 180 Clave:E BEC, isósceles: BE = CE PROBLEMA 27 En un triángulo ABC, se ubica un punto R en , las mediatrices de y se intersecan en Q. Si m∠BCA = 3(m∠ACQ), AB = RC y m, entonces la m∠ACQ es A) 12 B) 15 C) 16 D) 18 E) 20 RESOLUCIÓN 27 Clave:C En un triángulo ABC, se ubica un punto R en , las mediatrices de y se intersecan en Q. Si m∠BCA = 3(m∠ACQ), AB = RC y m, entonces la m∠ACQ es A C B R Q Piden: ABQ QRC(LLL) Sabemos: + 4 = 80 mABQ = = 16 a a b b 3 4 80 Teorema de la mediatriz: PROBLEMA 28 En un triángulo ABC, se traza la mediana . Si la m∠ABD = 30 y AD = DC = BC, entonces la m∠BAC es A) 20 B) 25 C) 30 D) 45 E) 60 RESOLUCIÓN 28 En un triángulo ABC, se traza la mediana . Si la m∠ABD = 30 y AD = DC = BC, entonces la m∠BAC es A B C D 30 n P H n n n Piden: BCD, isósceles: BH = HD APD DHC(ALA) PD = DH = n APB, Notable de de 30-60: AP = n APD, Notable de de 30-60: = 30 = 30 Clave:C PROBLEMA 29 En un triángulo ABC, se ubica un punto P en el interior, tal que, AP = PC = BC. Si la m∠PCB = 2(m∠BAP), entonces la m∠ABP es A) 15 B) 18 C) 30 D) 45 E) 60 RESOLUCIÓN 29 En un triángulo ABC, se ubica un punto P en el interior, tal que, AP = PC = BC. Si la m∠PCB = 2(m∠BAP), entonces la m∠ABP es A B C P n H 2 n T n Piden: PCB, isósceles: PT = TB= n APH DPTC(ALA) PH = PT = n PHB, Notable de de 30-60: = 30 Clave: C PROBLEMA 30 En el interior de un triángulo ABC, se ubica el punto D, tal que AB = DC, AC = 18 u, m∠ADC = 5(m y m∠ABD = 2 (m∠BAD) = 2(m∠ACD). Calcule la longitud (en u) de . A) 7 B) 8 C) 9 D) 10 E) 11 RESOLUCIÓN 30 En el interior de un triángulo ABC, se ubica el punto D, tal que AB = DC, AC = 18 u, m∠ADC = 5(m y m∠ABD = 2 (m∠BAD) = 2(m∠ACD). Calcule la longitud (en u) de . B C A D 2 3 x E 2 3 Piden: AD = x x x → AD = AE = x Sea E tal que: ADE: Isósceles ABD DCE (ALA) AD = EC = x AC = x + x x = 9 18 Clave: C 5 \a= 40 : l 1 BQ=QC : l 2 AQ=QR l 1 l 2
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