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GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 1 Teorema de Pitágoras Por: Sandra Elvia Pérez Márquez El Teorema de Pitágoras es muy conocido y útil, pues enuncia la relación que existe entre los lados de un triángulo rectángulo (triángulo con un ángulo recto). Textualmente dice: En todo triángulo rectángulo la suma del cuadrado de sus catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa. En un triángulo rectángulo, a los lados que forman el ángulo recto se les llama catetos y al lado opuesto al ángulo recto se le llama hipotenusa. La figura 1 muestra un triángulo rectángulo. Figura. 1 Nombre de los lados de un triángulo de acuerdo con el Teorema de Pitágoras. Si a la hipotenusa la denotas con la letra h y a cada uno de los catetos lo identificas como C1 y C2, en forma matemática el Teorema de Pitágoras se escribe: h2 =C1 2 +C2 2 A continuación se presentan algunos ejemplos de cómo se aplica el Teorema de Pitágoras para calcular los datos faltantes en un triángulo rectángulo a partir de datos conocidos: GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 2 Ejemplo 1 En un triángulo rectángulo se conoce que la longitud de sus catetos es 5 y 6 centímetros. ¿Cuál es la longitud de la hipotenusa? Figura 2. Triángulo donde se conocen dos catetos de 5 cm y 6 cm. Solución Aplicando el Teorema de Pitágoras tienes que: 61 3625 65 2 2 222 2 2 2 1 2 = += += += h h h CCh Como lo que se busca es el valor de la hipotenusa y no el valor de su cuadrado despeja la hipotenusa sacando raíz cuadrada en ambos lados de la ecuación. 81.761 61 61 2 2 == = = h h h Por lo que la longitud de la hipotenusa del triángulo rectángulo, cuyos catetos miden 5 y 6 centímetros es: 61=h centímetros. GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 3 Ejemplo 2 En un triángulo rectángulo se conoce que la longitud de sus catetos es 22 y 35 metros. ¿Cuál es la longitud de la hipotenusa? Figura 3. Triángulo donde se conocen dos catetos de 22 m y 35 m. Solución Aplicando el Teorema de Pitágoras tienes que: 1709 1225484 3522 2 2 222 2 2 2 1 2 = += += += h h h CCh Como lo que se busca es el valor de la hipotenusa y no el valor de su cuadrado despeja la hipotenusa sacando raíz cuadrada en ambos lados de la ecuación. 34.411709 1709 1709 2 2 == = = h h h Por lo que la longitud de la hipotenusa del triángulo rectángulo, cuyos catetos miden 22 y 35 metros es: 1709=h metros. Los dos ejemplos anteriores mostraron cómo calcular la hipotenusa si se conocen los dos catetos. Mientras que los siguientes ejemplos expondrán cómo encontrar uno de los catetos si se conoce el segundo cateto y la hipotenusa. GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 4 Ejemplo 3 En un triángulo rectángulo se conoce que la longitud de uno de sus catetos es 8 centímetros y la hipotenusa mide 12 centímetros. ¿Cuál es la longitud del cateto desconocido? Figura 4. Triángulo donde se conoce un cateto de 8 cm y la hipotenusa de 12 cm. Solución Del Teorema de Pitágoras tienes que: 2 2 2 1 2 CCh += Sin embargo, como ahora lo que se pide es calcular la longitud de uno de los catetos es necesario despejar uno de ellos, pero ¿cuál de los dos catetos despejar? ¿C1 o C2? Debido a que cualquiera de los dos catetos puede denotarse como C1 o C2 da el mismo resultado despejar C1 o C2. Despejando C1 tienes que: 2 2 22 1 2 2 2 1 2 ChC CCh −= += Sustituyendo los datos conocidos queda: 80 64144 812 2 1 2 1 222 1 = −= −= C C C Como lo que se busca es el valor del cateto y no el valor de su cuadrado despeja el cateto sacando la raíz cuadrada en ambos lados de la ecuación. 94.880 80 80 1 2 1 2 1 == = = C C C Por lo que la longitud del cateto buscado es 801 =C centímetros. GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 5 Ejemplo 4 En un triángulo rectángulo se conoce que la longitud de uno de sus catetos es 5 cm y la hipotenusa mide 13 cm, ¿cuál es la longitud del cateto desconocido? Figura. 5 Triángulo donde se conoce un cateto de 5 cm y la hipotenusa de 13 cm. Solución Del Teorema de Pitágoras tienes que: 2 2 2 1 2 CCh += Despejando C1 tenemos que: Sustituyendo los datos conocidos: 144 25169 513 2 1 2 1 222 1 = −= −= C C C Como lo que se busca es el valor del cateto y no el valor de su cuadrado despeja el cateto sacando raíz cuadrada en ambos lados de la ecuación. 12144 144 144 1 2 1 2 1 == = = C C C 2 2 22 1 2 2 2 1 2 ChC CCh −= += GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 6 Por lo que la longitud del cateto buscado es 121 =C centímetros. En los ejemplos anteriores analizaste dos tipos de situaciones: 1. Determinar la hipotenusa cuando se conocen los dos catetos y 2. Determinar uno de los catetos si se conoce la hipotenusa y el otrocateto En la tabla 1 se muestra la síntesis de estas dos situaciones y las formas del Teorema de Pitágoras utilizadas. Situación Fórmula a utilizar Fórmula despejada 1. Determinar la hipotenusa cuando se conocen los dos catetos. 2 2 2 1 2 CCh += 2 2 2 1 CCh += 2. Determinar uno de los catetos si se conoce la hipotenusa y el otro cateto. 2 2 2 1 2 CCh += 2 2 2 1 ChC −= Tabla 1. Situaciones que se pueden presentar en la solución de triángulos rectángulos utilizando el Teorema de Pitágoras. GPT-04_M1AA2L1_Teorema Versión: Septiembre 2012 Revisor: Sandra Pérez ©UVEG. Derechos reservados. Esta obra no puede ser reproducida, modificada, distribuida, ni transmitida, parcial o totalmente, mediante cualquier medio, método o sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 7 Bibilografía Clemens, S., O’Daffer, P. & Cooney, T. (1998). Geometría (Addison- Wesley Iberoamericana y M. López, Trads.). México: Pearson Educación. Fuenlabrada, S. (2007). Geometría y trigonometría (3ª. ed.). México. McGraw-Hill. Geltner, P. & Peterson, D. (1998). Geometría (3ª. ed.; H. Villagómez, Trad.). México: Thomson. Geltner, P., Peterson, D., Swokowski, E. & Cole, J. (2002). Geometría y trigonometría (3ª. ed., H. Villagómez y J. H. Romo, Trads.). México: Thomson.