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Introducción Como bien es sabido, el tamaño que presenta el terreno de la casa que habitamos, los terrenos de cultivo y en general las propiedades particulares y del estado, provocaron en nuestros antepasados, el establecimiento de una nueva magnitud denominada área, sin cuya definición hubiera sido imposible reconocer una diferencia entre la extensión de una superficie con relación a otra. No bastaba entonces saber la longitud de los lados de una figura, pues en algunos casos el tamaño de estas coinciden, mas no así las superficies que encerraban. Desde tiempos remotos, se sabe que fue a partir del rectángulo que se logró establecer una forma de medida del área en base al producto de sus lados. A partir de ella el área de un triángulo resultó ser la mitad del área de aquel. De este modo el área de un cuadrado, de un paralelogramo y en general de un polígono de lados, podían ser medidos en base a los dos primeros. Nociones previas La región es un conjunto de puntos pertenecientes a una superficie plana y limitado por una línea simple y cerrada. Región ⇒ Superficie limitada Superficie curva Región Superficie plana La región poligonal es el conjunto de puntos pertenecientes al interior de un polígono unido con los puntos del polígono. Región poligonal Región poligonal El área es la medida de la extensión de una superficie. La unidad de área del sistema internacional es el metro cuadrado con sus múltiplos y submúltiplos. Área El metro cuadrado es el área de una región limitada por un cuadrado de un metro de lado. Metro cuadrado Figuras equivalentes Dos figuras geométricas son equivalentes si teniendo formas diferentes tienen el mismo tamaño. Para figuras planas, el tamaño se refiere al área. Así dos figuras planas son equivalentes si tienen igual área. Para figuras espaciales el tamaño se refiere al volumen. Así dos figuras espaciales son equivalentes si tienen igual volumen. 1m 1m 1m1m Metro cuadrado (m2) < >Am2 Am2 Figuras equivalentes ÁREAS DE LOS TRIÁNGULOS Teorema del área de un rectángulo El área de un rectángulo es igual al producto de su base por su altura. a b Si dividimos en “b” unidades lineales a lo largo del rectángulo y en “a” unidades lineales a lo ancho, se forman axb cuadrados de una unidad cuadrada que es el área del rectángulo. Demostración: 1) Fórmula base Área de Regiones Triangulares CA b B h b.h 2A = CA a B h a.h 2A = b.h 2A = 2) Fórmula de herón a c b Siendo: p= a+b+c2 Se tiene: A= p(p–a)(p–b)(p–c) 3) Forma trigonométrica A= . sen αa.b 2 a b α 4) Área en función del inradio A = p . rr 5) Área en función del circunradio a c bs R R: circunradio abc 4RS= 6) Área en función del exradio Ra: ExRadio p: Semiperímetro A Ra C B a SABC = (p–a)Ra CA B h b SABC = Ra.Rb.Rc.r 7) área en función del inRADIO y exradio A Ra B r C Rc Rb Ra,Rb,Rc: Exradios r: inradio Casos especiales Triángulo equilátero LL L A = L2. 3 4 I) A= h 2 3 3 II) h EN EL Triángulo Rectángulo a b A= a.b2 I) II) h c A = c.h2 III) A = m.n nm IV) SABC = Ra.Rc A Ra B C Rc V) RbA B C r SABC = Rb.r Observación: Ra.Rc = Rb.r Demostración: 1) Área de un triángulo en función del semiperímetro. c a b B A C SABC = p(p–a)(p–b)(p–c) Sea: p= Se sabe: SABC= ........................(1) Pero: h= p(p–a)(p–b)(p–c) En (1): SABC= p(p–a)(p–b)(p–c) a+b+c 2 b.h 2 2 b 2) Área de un triángulo en función del inradio. B b CA c a r SABC = p.r a+b+c2(p = ) Demostración: B b CA c ar r rO SABC = + +br 2 ar 2 cr 2 SABC = = r.pa+b+c2 r( ) 3) En la figura L, P y Q son puntos de tangencia. Calcula el área del triángulo QPC si BL = 6 u y AB = AC. Resolución: SQPC= ..........................(1) (QC)(PA) 2 B A CQ P L 53°/2 O 53°/2 BO bisectriz y BL=6; OL = OP = r = ∴ r = 3 AP = r = 3 + BL = PB = 6 ⇒ AB = 6 + 3 = 9 ⇒ AB = AC = 9; QA = AP = 3 En (1): SQPC = ⇒ SQPC = 18 u2 Rpta.: SQPC = 18 u2 (3+9)3 2 BL 2 B 53° A CQ P L Ejercicios resueltos Nivel I 1. En un triángulo la altura relativa a la base es cuatro veces el valor de dicha base. Si el área del triángulo es de 32m2, halla la suma de la base y de la altura. a) 4 m b) 8 m c) 16 m d) 20 m e) 24 m 2. Los lados de un triángulo ABC miden AB=5m; BC= 8m y AC =11m. Halla el área de dicha región triangular. a) 21 m2 b) 2 21 m2 c) 3 21 m2 d) 4 21 m2 e) N.A. 3. Los lados de un triángulo miden 5; 6 y 7 cm. Halla las longitudes del inradio y circunradio. a) 2 6 /3 y 35 6/24 b) 6 6 y 6/4 c) 2 6 y 35 6/4 d) 6 6 y 3 6/4 e) N.A. 4. En la figura, halla el área del triángulo equilátero ABC. CA B P 2 34 l a) 9u2 b) 9 3 u2 c) 18 3 u2 d) 27 3 u2 e) 36 3 u2 Nivel II 5. ABC es un triángulo equilátero. Si FC = EB+1 y AC = 5(EB) = 10, calcula el área del triángulo sombreado EBF. B A C F E a) 5 6 3 u2 b) 4 2 9 u2 c) 7 32 u 2 d) 7 69 u 2 e) 7 7 2 u2 6. En un triángulo isósceles ABC (AB=BC) se sabe que la altura BH mide 8u y el perímetro es 32u. Halla el área del triángulo. a) 126 u2 b) 64 u2 c) 48 u2 d) 142 u2 e) 56 u2 7. Si AB = 6, BC = 8 y R = 4, calcula el área del triángulo. R A C B a) 18 u2 b) 26 u2 c) 28 u2 d) 36 u2 e) 38 u2 Nivel III 8. Halla x si S = 216m2. A C B S 3x 4x a) 1 m b) 3 m c) 2 m d) 4 m e) 6 m 9. Halla el área de la región sombreada (P y Q: puntos de tangencia). A C B 3u 4u Q P a) 4,5 u2 b) 4 u2 c) 5,5 u2 d) 7,5 u2 e) 2 u2 10. Las bases de un trapecio miden 4 dm y 8 dm, además su altura es de 2 dm. Calcula el área del triángulo cuyos vértices son los puntos medios de las diagonales y el punto de corte de los lados no paralelos. a) 1 dm2 b) 2 dm2 c) 3 dm2 d) 4 dm2 e) 5 dm2 Trabajando en Clase Rpta : Rpta : Rpta :Rpta : 4. En un triángulo ABC, la mediana BM corta a la ceviana interior AE en el punto P, siendo EC=2BE y el área del triángulo BPE = 2u2. Halla el área del triángulo ABC. 3. Halla el área sombreada si el área del triángulo ABC es 24u2. B A C G N M 2. Halla el área sombreada si el área del triángulo ABC es 42m2. B A C 2k P M k 1. Halla el área de la región sombreada si el área del triángulo ABC es 120 m2. B A C3k 7k Tarea domiciliaria N° 7 Rpta : Rpta : Rpta : Rpta : 8. En la figura ABCD es un cuadrado de lado 20. Halla el área de la región sombreada siendo “T” punto de tangencia. DA CB T 7. En un triángulo rectángulo ABC recto en “B” se construye exteriormente el cuadrado ACDE. Si AB=4 y BC= 6, halla el área del triángulo ABD. 6. El área de un triángulo ABC es 72u2. Por el baricentro “G” se trazan paralelas a AB y BC que cortan a AC en los puntos “E” y “F”, respectivamente. Halla el área del triángulo EGF. 5. El lado AC de un triángulo ABC mide 10u. Calcula la longitud del segmento PQ paralelo a AC , tal que las áreas del triángulo PBQ y el trapecio APQC se encuentran en la relación de 2 a 3.
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