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TU INGRESO ES DIRECTO GEOMETRÍA IDO ON eii le ANOS hs +, 4 a (<A > EAN Mal ele Ma a autorización A CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 02 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Par LLE al CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO GEOMETRÍA Josué Alata Rey Sandro Alencastre Calderón Antonio Gutiérrez Curl Carlos Gutiérrez Curi Zelideth Pérez Torres Dandy Rueda Castillo Angel Salazar Minaya Ll Roni Roca Meneses - == — — 03 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO y all LA E da STATE CE ” A Universidad Nacional Agraria La Molina Rector Dr. ENRIQUE FLORES MARIAZZA Vicerrector Académico Dr. JorcGeE ALARCÓN Novoa Vicerrectora de Investigación Dra. CARMEN VELEZMORO SÁNCHEZ CE PRE UNALM TU INGRESO ES DIRECTO Centro de Estudios Preuniversitarios Director I | Ma. Víctor TrEJO CADILLO | | Jefe de la Unidad Académica | M6. TEÓFILO CHIRE MURILLO Jefe de la Unidad Administrativa IG. MiGuUEL DELGADO GARCÍA Edición 2019 GEOMETRÍA Soxta revisión: Sandro Alencastre Calderón Universidad Nacional Agraria La Molina Impreso por : GRÁFICA BRACAMONTE Centro de Estudios Preuniversitarios Gustavo Adolfo Bracamonte Heredia Jr, Almirante Guisse 939 - Jesús María Calle Eloy Ureta N* 076 ] Teléfono: 433-5131 / 330-7010 / 330-8434 Urb. El Mercurio - San Luis - Lima e-mail: prelamolinaíMlamolina.edu.pe Telf.: 326-5361 / Lima 30 - Perú ventas/Dbracamonte.com.pe Novena reimpresión, diciembre de 2019 Tiraje; 1000 ejemplaros impreso en 6l Perú / Printed in Peru : Derechos reservados. Prohibida su reproducción 1otal o parcial sin permiso del editor. ISBN: 978-612-45966-4-3 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N”: 2019.13412 04 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM. Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO ÍNDICE Presentación 3 Introducción 10 UNIDAD 1 CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES Qué es la geometria? 12 Términos no definidos en geometria: Punto, recta y plano 12 Algunos postulados 13 Algunas definiciones iniciales 13 Angulos 15 Resumen 20 Ejercicios resueltos 21 Ejercicios propuestos 130 UNIDAD 2 EL TRIÁNGULO Triángulos 36 Teoremas básicos del triángulo 38 Lineas y puntos notables del triángulo 41 Casos particulares 44 Ángulos formados por lineas notables 44 Resumen Y7 Ejercicios resueltos 48 Ejercicios propuestos 57 UNIDAD 3 CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS Congruencia de triángulos 69 Postulados de congruencia de triángulos 69 Teoremas de la congruencia de triángulos 70 Resumen 73 Ejercicios resueltos 74 Ejercicios propuestos 83 UNIDAD 4 POLÍGONOS - Conjuntos convexos y no convexos 89 - Poligonos 89 Clasificación de los poligonos 90 Fórmulas para polígonos convexos 92 O5 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Resumen 94 Ejercicios resueltos 95 Ejercicios propuestos 100 UNIDAD 5 CUADRILÁTEROS Cuadriláteros 106 Clasificación 106 Resumen 110 Ejercicios resueltos 111 Ejercicios propuestos 117 UNIDAD 6 LA CIRCUNFERENCIA La Circunferencia 123 Angulos en la Circunferencia 124 Posiciones Relativas de dos Circunferencias 126 Propiedades de la Circunferencia 128 Teoremas de la Circunferencia 130 Resumen 132 Ejercicios resueltos 133 Ejercicios propuestos 138 UNIDAD 7 PROPORCIONALIDAD Y SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS Proporcionalidad 150 Semejanza de triángulos 152 Resumen 155 Ejercicios resueltos 156 Ejercicios propuestos 162 UNIDAD 8 RELACIONES MÉTRICAS Relación métrica 168 Proyacciones 168 Relaciones métricas en el triángulo rectángulo 169 Aplicación en la semicircunferencia 170 Relaciones métricas en el triángulo oblicuángulo 171 Identificación del tipo de triángulo mediante conceptos de relaciones métricas 173 Relaciones métricas en la circunferencia 173 Resumen 174 - Ejercicios resueltos 174 Ejercicios propuestos 181 06 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyriaht CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 9 SUPERFICIE PLANA Superfifie y área 193 Área de la región triangular 193 Area de la región cuadrangular 199 Area de la región circular 202 Resumen 204 Ejercicios resueltos 205 Ejercicios propuestos 210 UNIDAD 10 GEOMETRÍA DEL ESPACIO Geometría del Espacio 222 Rectas y planos en el espacio 22 Sólidos geométricos 225 Poliedros regulares 225 Prisma 227 Cilindro de revolución 228 Pirámide 228 Cono de revolución 230 Esfera 231 Resumen 232 Ejercicios resueltos 233 Ejercicios propuestos 239 UNIDAD 11 TRONCO DE SÓLIDOS Intersección de una pirámide por un plano paralelo a su base 257 Tronco de pirámide de bases paralelas 259 Tronco de cono de bases paralelas 261 Tronco de prisma 263 Tronco de cilindro 265 Resumen 266 Ejercicios resueltos 267 Ejercicios propuestos 274 BIBLIOGRAFÍA 281 CLAVES DE EJERCICIOS PROPUESTOS 282 07 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO INTRODUCCIÓN Desde sus inicios, la Geometria ha sido un curso determinante para el aprendizaje y dominio de las matemáticas, puesto que su estudio se basa en: conceptos, demostraciones, análisis, construcción de figuras y/o trazos auxiliares, El objetivo principal de este libro es de ayudar a los estudiantes a incrementar su capacidad de análisis en las matemáticas, de tal manera que durante su vida universitaria estén familiarizados con la investigación y resolución de los diversos problemas que se les presente. Este libro consta de un marco teórico, un resumen, problemas resueltos y problemas propuestos, de tal manera que el estudiante pueda ir avanzando en forma progresiva los once capítulos que contiene este libro. Finalmente, quisiera expresar mi profundo agradecimiento a todos los profesores del curso que han contribuido en la elaboración y/o corrección de este libro, que estoy seguro será de mucha utilidad para nuestros estudiantes del Centro de Estudios Preuniversitarios de la Universidad Nacional Agraria La Molina. 08 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO PRESENTACIÓN El Centro de Estudios Preuniversitarios de la Universidad Nacional Agraria La Molina (CEPRE-UNALM), con mucho entusiasmo, reestructuró y relanzó las publicaciones propias, con la finalidad de mantener la mejora continua de sus servicios, dirigidos fundamentalmente para el beneficio académico de nuestros estudiantes. Te presentamos estos nuevos ejemplares de nuestra colección de 9 libros (Álgebra, Aritmética, Geometría, Trigonometría, Biología, Física, Química, Razonamiento Matemático y Razonamiento Verbal), revisada y corregida con dedicación por los Coordinadores y Profesores de cada uno de los cursos que se imparten a nuestros estudiantes en su preparación preuniversitaria. Cada libro se viene desarrollando de acuerdo a los contenidos que hoy exige la Universidad Nacional Agraria La Molina —- UNALM y en diversas instituciones de preparación superior, considerado un valioso material académico, que contribuirá a consolidar el conocimiento y lograr un mejor aprendizaje.Las unidades de cada libro, han sido estructuradas con contenidos teóricos y ejemplos que facilitan $u comprensión, con un conjunto de problemas resueltos con diferentes grados de dificultad a manera de guía práctica, y un conjunto de problemas propuestos también con diferentes grados de dificultad con sus respuestas respectivas, con el objetivo de lograr en los estudiantes un auto aprendizaje significativo. A ustedes jóvenes estudiantes dejo en sus manos esta colección de libros que es el trabajo comprometido de la institución para brindarles una formación académica de calidad, que sea la base del desarrollo del éxito de su carrera universitaria; por eso el CEPRE-UNALM te prepara para tus éxitos del futuro, y que estos estarán en función de la avidez, empeño y dedicación que determines para alcanzar tus metas y objetivos. Finalmente quiero expresar mi sincero agradecimiento a cada uno de los Coordinadores y su plana Docente por el gran trabajo realizado en forma permanente para la mejora de los libros y lograr esta nueva reimpresión. Ma. Sc. VÍCTOR TREJO CADILLO Director del CEPRE-UNALM 09 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 1 CONCEPTOS Y PRINCIPIOS FUNDAMENTALES 10 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO OBJETIVOS: Al finalizar la unidad, el alunno debe ser capaz de; + Identificar segmentos congruentes. Nombrar e identificar las partes de un ángulo. Identificar áneulos congruentes. Clasificar y graficar ángulos. Identificar la bisectriz de un ángulo. Identificar ángulos adyacentes, ángulos complementarios y suplementarios, Resolver problemas relacionados con ángulos. CONTENIDO: 11 QUÉES LA GEOMETRÍA? 1.2 TÉRMINOS NO DEFINIDOS EN GEOMETRÍA: PUNTO, RECTA Y PLANO 1.3 ALGUNOS POSTULADOS 14 ALGUNAS DEFINICIONES INICIALES 1.5 Ángulos RESUMEN EJERCICIOS RESUELTOS EJERCICIOS PROPUESTOS CONOCIMIENTOS PREVIOS A parte de las operaciones aritméticas usuales, ningún otro conocimiento previo es requerido. Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 11 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.1 QUÉ ES LA GEOMETRÍA? La Geometria es una de las ramas más antiguas de la matemática que tiene por objeto el estudio de las propiedades de las figuras geométricas en el plano o el espacio. —Etimológicamente, Geometria significa “medida de la tierra” del griego geos (tierra) y metrón (medida), El historiador griego Heródoto (Siglo Quinto A.C) sustenta que los origenes de la Geometría datan de los antiguos egipcios, sin embargo estudios recientes muestran que los conocimientos matemáticos de los Babilonios eran más avanzados, inclusive en Geometría. Por ejemplo, el teorema de Pitágoras realmente no fue descubierto por Pitágoras o sus seguidores, pues ya los Babilonios y mucho antes que ellos, los Sumerianos, conocían com mucha precisión este resultado. Euclides o Eucleides - como fue su verdadero nombre — fue un matemático griego que vivió en Alejandría por los años 300 A.C. que tuvo la brillante idea de coleccionar y sistematizar los conocimientos matemáticos de aquellos tiempos, en su gran mayoría de Geometría, En su obra los Elementos de Enclides, Libro L se presentó la base axiomática para la Geometria. Uno de esos resultados fue el polémico Quinto postulado de Enclídes que trajo como consecuencia la aparición de llamadas geometrías no euclidianas. Precisamente este postulado distingue la Geometria euclidiana de las que no lo son y que abordaremos en este libro. 1,2 TÉRMINOS NO DEFINIDOS EN GEOMETRÍA: PUNTO, RECTA Y PLANO Los términos PUNTO, RECTA y PLANO son aceptados en Geometría sin definición y servirán para definir cualquier otro ente geométrico. 5e pueden hacer descripciones para darles significado, como se verá a continuación, pero de ninguna manera debe verse como un intento de definirlos. Punto. Un punto puede representarse si se hace una marca en un papel con la punta de un lápiz o por un pequeño circulo. Sin embargo, un punto no tiene tamaño, sólo tiene posición. Para hacer referencia a un punto, se usarán letras mayúsculas. ».Á «B «mM .E Fig. 1.1 Representación de los puntos A, B, My K. Recta. Una recta puede imaginarse como conjunto de puntos que se disponen de manera continua en una misma dirección, o mejor como una linea que se prolonga indefinidamente en direcciones opuestas, Al dibujar una recta es usual hacerlo con puntas de flecha en los extremos para indicar el hecho que la recta no termina, como se muestra en la figura Fig 1,2 Recta Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 12 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Para hacer referencia a una recta se eligen dos puntos A y B y se escribe AB. para indicar la recta que pasa por A y B. Sin embargo, también puede usarse una letra minúscula o mayúscula para designarla, A » : » A Fig. 1.3 Representaciones de la recta Plano. Un plano puede imaginarse como tuna superficie plana que se extiende indefinidamente. Por ejemplo, una plancha de vidrio nos da la idea de un plano, Como en el caso de la recta, un plano puede considerarse como un conjunto de puntos. Una recta divide al plano en dos semplanos. Para designar un plano se usa cualquier letra mayúscula. Gráficamente, un plano se representa como sigue Fig. 1.4 Plano P 1,3 ALGUNOS POSTULADOS P1. Postulado de existencia a) En una recta e fuera de ella hay infinitos puntos. b) En ro plano o fuera de el hay infinitos puntos. P2, Postulado de determinación de una recta Dados dos puntos distintos existe una única recta que pasa por dichos puntos, P3. Postulado de la distancia Entre dos puntos existe una única distancia. Pa. Postulado del plano Tres puntos no colineales determinan un plano que pasa por ellos. P3. Postulado de inclusión Situna recta pasa por dos puntos de un plano, entonces dicha recta está contenida en el plano. 14 ALGUNAS DEFINICIONES INICIALES Definición 1.1 Un conjunto de puntos se dice que son colineales si están en la misma recta. Definición 1.2 Un conjunto de puntos se dice que son coplanares si están en un mismo plano. Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 13 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Defiuición 1.3 Una figura geométrica es cualquier conjunto de puntos. Las figuras geométricas son llamadas planas, si sus puntos están en un mismo plano, Definición 1.4 Dados dos puntos distintos A y B, el conjunto formado por los puntos comprendidos entre ellos, incluvendo a A y B, es llamado segmento de recta y se denotará por AB. Definición 1.5 La longitud de un segmento es la distancia entre sus extrentos. Las expresiones: m AB, AB ó6BA denotarán la medida del segmento AB. Definición 1.6 Dados dos puntos distintos A y B, la reunión del segmento AB y los puntos X tales que B está entre A y X es llamado rayo o semirrecia. Un rayo o semirrecta será denotado por: AB. A B Xx Fig:1.5 Rayo AB Definición 1.7 Dos segmentos son congruentes si tienen la misma longitud. Para denotar la congruencia de dos segmentos 4B y CE seusará el simbolo = como sigue: AB =CE es decir: AB =CE equivale a AB=CE Definición 1.8 Dos rectas son concurrentes si ellas Henen tn único punto en comtn. La figura muestra dos rectas concurrentes en el punto P Fig 1.6 Rectas concurrentes Definición1.9 Dos rectas son paralelas cuando están contenidas en un mismo plano y no tienen ningún punto en común. Para denotar que las rectas L y M. son paralelas se escribirá: L.// M. Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 14 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO En la figura se muestra las rectas paralelas L y M contenidas en el plano P Fig. 1.7 Rectas paralelas 1.5 ÁNGULO Definición 1.10 En ángulo es la reunión de dos ravos no colineales que tienen el mismo origen o extremo. Los des rayos se llaman lados del ángulo y el extremo comin se llama vértice. La figura muestra al ángulo definido por los rayos AB y AC. Ángulo BAC = ABU AC B Elementos: e EXTERIOR Lados: AB y AC, INTERIOR Vértice: A A Región interior. A : Región exterior. EXTERIOR Notación: 4¿BACó ZCABÓ ZAó Zu Fig. 18 Ángulo BAC 1.5.1 Medida de un ángulo La medida de un ángulo depende de la extensión a la que debe ser rotado uno de sus lados para que coincida con el otro lado del ángulo. La medida de un ángulo puede hacerse haciendo uso de las unidades de medida angular tales como los grados sexagesimales, radianes, etc. El valor de la medida del ángulo se considerará en el rango: 0<0 < 180%. La medida de un ángulo ABC será denotado por: m 4 ABC 1.5.2 Congruencia de ángulos Definición 1.11 Dos omás ángulos son congruentes si tienen la misma medida. A c Para establecer que dos ángulos . ABC y DEF son congruentes, se escribirá: p Z ABC = Z DEF A B E F Fig. 1.0 Ángulos congruentes Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 15 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.53 Clasificación de los ángulos A) Por su medida: + Ángulo agudo —: Es el ángulo cuya medida es mayor que 0? y menor que 90", = Ángulo recto; Esel ángulo cuya medida es igual a 90*, = Ángulo obtuso : Es el ángulo cuya medida es mayor que 90* y menor que 180", LC 490 oa 90<04< 180 En (b) (e) Fig, 1.10 Clasificación de los ángulos por su medida B) Por la relación de sus medidas: + Ángulos complementarios: Son dos ángulos cuya suma de sus medidas es 90%. Cada ángulo es el complemento del otro. Fig. 1.11-a. = Ángulos suplementarios: Son dos ángulos cuya suma de sus medidas es 180%, Cada ángulo es el suplemento del otro. Fig. 1.11-b. VAN de Complemento (01) = 90 —« a+p=180% | Suplemento (a) = 180 -—a (a) (b) Fig. 1.11 Ángulos complementarios y suplementarios C) Por relación de lados: = Ángulos adyacentes: Son dos ángulos que tienen el mismo vértice y un lado común, pero no tienen puntos interiores comunes. En la figura 1,12, los ángulos AOB y BOC son adyacentes. A E A B B E a 180*—a Cc o c A ñn O e (b) Angulos adyacentes (2) Angulos adyacentes (a) Ángulos adyacentes comal a sun) o Figura 1.12 Ángulos adyacentes Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 16 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO A los ángulos adyacentes suplementarios AOB y BOC de la Fig. 1.12 —c también se les denomina par lineal. + Ángulos opuestos por el vértice: Son dos ángulos cuyos lados forman dos pares de rayos opuestos. Dos rectas secantes generan cuatro ángulos en dos pares de ángulos opuestos por el vértice que es el punto común. Los ángulos opuestos por el vértice tienen igual medida por lo que son congruentes. La figura 1.13 muestra a las rectas secantes, AC con BD ,dondeel ¿AOB y el ¿COD son opuestos por el vértice; lo mismo que los ángulos BOC con Z¿AOD. Definición 1.12 Si un ángulo es congruente a su adyacente suplementario, las rectas que contienen sus lados se dicen perpendiculares u ortogonales En la Fig. 1.14 los ángulos AOB y su adyacente suplementario BOC son congruentes, por tanto las rectas que contienen a sus lados son rectas perpendiculares. Notación: Y ¡4 iy, Fis. 114 Rectas perpendiculares Teorema 1,1 La suma de las medidas de los ángulos que tienen su vértice en un punto de una recta y se ubican en unmismo semiplano (porción del planeo a un lado de la recta) es igual a 180% a+p+y+06=180* Teorema 1.2 La suma de las medidas de los ángulos con vértice común y cuyos rayos son coplanares es 3609 ] Respecto a la figura 1.15, el teorema 1.2 establece que; a. ++ +0=360", Fig. 1.16 Ángulos coplanares Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 17 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.5.4 Bisectriz de un ángulo Se llama bisectriz de un ángulo al rayo que parte del vértice, se ubica en la región interior y determina con los otros lados del ángulo, dos ángulos adyacentes congruentes. En la figura, OF es la bisectriz del 4 AOB, por tanto, mm AOF =m ¿FOB= a ó equivalentemente: ¿£AOF= Z¿FOB Teorema 1.3 Fig..1.17 Bisectriz del £ ACB Las bisectrices de dos ángulos adyacentes suplementarios forman un ángulo recto. Demostración: Hipótesis: Los ángulos AOB y BOC son suplementarios siendo sus bisectrices OM y OF, respectivamente. Tesis:m 4 MOF =90* De la figura, y por hipótesis, los ángulos AOB y BOC son suplementarios, entonces: Fig. 1.183 Bisectrices de ángulos adyacentes la +2P =180" + «a +P=90> enpiemenacios pero m 4 MOF = a +$ Por lo tanto, m 4 MOF = 909 Postulado 6 (Quinto postulado de Enclides) Por un punto exterior a una recta pasa una única recta paralela. 1.5.5 Ángulos formados por dos paralelas y una secante La figura 1.19 muestra a las paralelas L, y Ls cortadas por la transversal secante Ly. Ly a/sb Li EXT L; Fiz. 1.19 Rectas paralelas cortadas por una secante Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 18 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Los ángulos determinados por L;. Lo y L; se llamarán: Ángulos correspondientes: son ángulos congruentes con vértices diferentes, ubicados a un mismo lado de la secante: y, uno es interior y el otro exterior: aye: byfdyh;cyg. Ángulos alternos: son ángulos congruentes, situados en lados opuestos de la secante y con vértices diferentes; unos s0n internos y otros externos; e Internos: cyf eyd * Externos: a y h; g y b. Ángulos conjugados: son ángulos suplementarios, situados a un mismo lado de la secante, con vértices diferentes y unos son internos y otros externos: Internos: cye dy L e Externos ayg: byh. Postulado 8 Si dos rectas paralelas son concurrentes con una tercera, entonces, los ángulos alternos (o ángulos correspondientes) son congruentes. Teorema 1.4 Dos ángulos que tienen sus lados respectivamente paralelos son congruentes o suplementarios. La figura muestra ángulos cuyos lados son paralelos, donde OA / 0C y 080“ 00D Cc A ; a . - A € Q e i 30% ¿ p PE e S a c o E . q B a =p a=B a+ A =180* Fig. 1,20 Ángulos de lados paralelos Teorema 1.5 Dos ángulos cuyos Agonos son respectivamente perpendiculares son congruentes o suplementarios. a=P a+p= 1807 Fig. 1,20 Ángulos de lados perpendiculares Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 19 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO RESUMEN Un conjunto de puntos se dice que son: colineales si están en la misma recta y coplanares si están en wn misno plano. Una figura peométricaes cualquier conjunto de puntos. Las figuras geométricas son llamadas planas, si sus puntos están en un mismo plano, Dados dos puntos distintos A y B, el conjunto formado por los puntos comprendidos entre ellos, incluyendo a A y B, es llamado segmento de recta. La longitud de un segmento es la distancia entre sus extremos. Dados dos puntos distintos A y B, la reunión del segmento AB y los puntos X tales que B está entre A y Xes llamado rayo o semirrecta. Dos segmentos son congruentes sí tienen la mismo longitud. Dos rectas son: Y concurrentes si ellas tienen un único punto en común, Y paralelas cuando están contenidas en un mismo plano y no tienen ningún punto en común. Y coincidentes si 5e trata de la misma recta. Un angulo es la reunión de dos rayos no colineales que tienen el mismo origen o extremo. Los dos rayos se laman lados del angulo y el extremo común se llama vértice, Dos o más ángulos son congritentes si tienen la misma medida. Si un ángulo es congruente a su adyacente suplementario, las rectas que contienen a sus lados se dicen perpendiculares 1 ortogonales Los ángulos se clasifican en: Por su medida Por la relación de sus medidas Por la relación de sus lados | agudos complementarios adyacentes rectos suplementarios opuestos por el vértice obtusos La bisectriz de un ángulo es un rayo que parte del vértice, se ubica en la región interior y determina con los otros lados del ángulo, dos ángulos advacentes congruentes Dn par lineal está formado por dos ángulos advacentes suplementarios, Si dos rectas paralelas son cortadas por una secante, entonces: Y Los ángulos correspondientes y alternos son congruentes Y Los ángulos conjugados son suplementarios, Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 20 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.1 13 13 EJERCICIOS RESUELTOS La suma de las medidas de dos ángulos es 70? y el complemento de la medida del primero es el doble de la medida del segundo. Calcule la diferencia de dichos ángulos. Solución: Sean a y f las medidas de los ángulos nombrados en el problema, planteamos las ecuaciones: a+p=Wicccicccccc: (8) Mea iii (8) Resolviendo (a) y (b): a= 50", fi =20* Por lo tanto: x= - f =50* -20* =30* Si a mo de dos ángulos suplementarios se le disminuye 15% y al otro 259, este último resulta ser igual a los cuatro tercios de lo que queda del anterior. Halle el suplemento del complemento de la diferencia de dichos ángulos, Solución: Sea a y (1807 — a) los ángulos suplementarios, planteamos la ecuación: (180 -0)-25= L (0-15 3 Resolviendo se tiene: a =75" Por lo tanto: x = 180* — [90* - (105% — 759)] =120" El triple del complemento de un ángulo, más el doble del suplemento del mismo es 250%. Halle la medida de dicho ángulo, Solución: Sea x el ángulo geométrico, planteamos la ecuación: 390% — x) + 2(180* — x) = 250P Resolviendo se tiene: x= 76" Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 21 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.4 El complemento de la medida de un ángulo excede en 6? a los dos quintos del suplemento de la medida del mismo ángulo, Calcule la medida de dicho ángulo, Solución: Consideremos a x como la medida del ángulo cuya medida se va a determinar. El complemento de x es: 90% —x El suplemento de xes: 180% - x Por condición del problema se establece la relación: 2 90% —x = — (180 * - x)+ 6” 5 resolviendo la ecuación se obtiene: x = 20% 1.5 Enla figura, si e— PB =40%, halle la m 4 BOC. B B A c NN LA Mi úL Solución: Consideremos x = m 4 BOC Como los ángulos ADB y BOC forman un par lineal, entonces, x es suplemento de [): x=180*-B... (1) Por condición del problema: a-B=40"... (2) Solucionando el sistema de ecuaciones se Hene;: x= 65%, 16 Losángulos AOB y BOC son suplementarios. Si m 4 AOB >m 4 BOC; y los ángulos BOC con COD son complementarios, halle la medida del ángulo formado por las bisectrices de los ángulos AOB con COD, Solución: Con las condiciones del problema se grafica la figura, en la cual OM y ON son bisectrices de los ángulos AOB y COD, respectivamente; y m 4 MON =x Por ser suplementarios: Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 22 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.7 1.8 mm AOM+m 4 MON = 180% E AN por ser complementarios: m / BON + im 4 NOD = 909 SS A resolviendo (1) y (2) se tiene: x = 135% En la figura, OM es bisectriz del ZBOC. Si m Z EOB—m Z MOD = 702, calcule la medida del ángulo COD. Solución: Sea x=m / COD Como Om es bisectriz: m Z BOM =m 4 MOC= f Del dato: m 4 EOB — m 4 MOD = 70? 900+x -(B+x)=70" e P=20" De la figura: x +2 = 90? Por tanto, x= 50", Los ángulos AOB, BOC, COD y DOE son adyacentes, de modo que la bisectriz OM, del ángulo AOB, forma un ángulo recto con la bisectriz OD del ángulo BOE. Si el ángulo MOE mide 150", calcule la m 4 MOB. Solución: Con las condiciones del problema se tiene la figura adjunta, donde :m 4 MOB =x A AR - Resolviendo el sistema se tiene: x = 30% Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 23 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, CE PRE Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.9 Enla figura, L, // La. "A se Demuestre que x= a+( + Li Solución: Porel vértice del 4 x se traza L; paralela a L, y Lo. y Ly con las secantes forman los ángulos 0 y vo, ld como se muestra, resultando 0 +0=x Por ser alternos internos: a=w y P=0 Por lo que: x= a + $. 1.10 Enla figura, L; // Lo. Sia + PB =286", la dE calcule el valor de x. +* Li Solución: En la figura se ubican los ángulos adyacentes suplementarios de a y P:iy Sa por el ejemplo 9, la suma de éstos es x: p 180%-= “ha x =(1802—a)+(180%-[) S 0 104 180 p por tanto, x= 742. JAN Lo 1.11 Enla figura, L, // Lo; y Ly // La. La . Calcule el valor de x. _ 62 / Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 24 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Solución: En la figura se identifican los ángulos a y como se muestra. Por ser ángulos correspondientes se ene: a=62* y P=46* Por ser ángulos adyacentes en un mismo semiplano: a+ px =180* con lo que: x= 180% — (629 +46% )=72* 1,12 Enla figura, L, (/ Ls y 08 1 DF. Calcule el valor de cr, Solución: En lá figura, por opuestos por el vértice: mX¿LDE=a >—m2<FDL;=0-a Por ángulos de lados paralelos: Z¿BOL;¡= £¿FDLs =m £ BOL, =9-a Entonces, m ¿AOB=0-(0-a) m ¿AOB=0u Los ángulos AOB con AOC son adyacentes suplementarios: a. + 50 = 180% Resultando: (1 = 30%, 1.13 Respecto a la figura, calcule x. Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 25 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.14 1.15 Solución: Considerando los ángulos opuestos por el vértice generados por las rectas Ly, La se tiene: 8 + (90* - 28) = 60* de donde 0 =30f, Por ángulos suplementarios; (30% + 90%) +x = 180% Por lo tanto: x= 60P. Se tienen los ángulos consecutivos: AOB. BOC, COD y DOE: tal que los rayos OA y OE se oponen. Si OB es bisectriz del ángulo AOD, OC es bisectriz del ángulo BOE y la mé DOE = 28”, calcule la m.4COD. Solución: Dibujamos los ángulosy colocando sus Cc valores de acuerdo al enunciado: Sumamos las medidas de los ángulos: 28% + x + (28% + x) + (28% +2x) = 180" de donde x= 24. Se tienen los ángulos consecutivos: AOB, BOC, COD y DOE: de tal manera que: mkADOC +m2<BOD +1mC0E = 2201, Sim<BOD = — 2 nZADE. calcule m¿AOE. 3 Solución: Dibujamos los ángulos y colocamos un valor referencial a la medida de cada ángulo: Nuestra incógnita será: x = 0+P+0+0 Del enunciado planteamos: (0+B) + (B+0) + (B+co) = 2207 AM Pero sabemos también que: p+0= S (0+P+0+0) PUE ccoo 0) Reemplazando (b) en (a): x+ . x = 220 o setiene x= 140%. Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 26 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros UNALM TU INGRESO ES DIRECTO 1.16 1,17 En la figura, L, || Lo. Halle el valor de a. Solución: Trazamos tres rectas paralelas a L,, tal como se muestra en la figura. Por ángulos correspondientes y alternos internos. agregamos los ángulos que aparecen en negnita: Por lo tanto: 20.+ 20 = 64" de donde a = 16, 64? En la figura, L, || Lo. : Calcule el valor de x. 63" 53 Solución: Trazamos tres rectas paralelas a L;. tal como se muestra en la figura. Por ángulos alternos internos y complementarios, calculamos los ángulos que aparecen en negrita: Por lo tanto: x = 25* + 35* = 60P, Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 27 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.18 En la figura, L;, Ls y Li son rectas paralelas. Calcule B. L; Solución: Trazamos las rectas L, y Ls paralelas a L,, tal como se muestra en la figura: De las rectas L, y L4. y por ángulos alternos internos calculamos el ángulo de 80* Por consiguiente: 2a. = 30", de donde a = 40". De las rectas L; y Ls. y por ángulos alternos internos trasladamos el ángulo de 90* Por lo tanto: P = 90" + 40" = 130, 1.19 Enla figura, las rectas L; y Lo son paralelas, Si 0+8 = 1501, calcule el valor de 6. 28 + + Ly 130 a B 30 + + Ls Solución: Trazamos la recta L; paralela a L, como se muestra en la figura: Considerando las rectas paralelas L; y L, y la secante ij La, por ángulos correspondientes, trasladamos el ángulo de 30, Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 28 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.20 11) Ls, por ángulos correspondientes trasladamos el ángulo de 6. Usando el dato: q + 8 =150" y el resultado obtenido en el problema resuelto 9 se tiene: 20 +30 = 360* — 1509 por tanto, 0 =42* y a =108*, Respecto a la figura, calcule 4 + PB +0. 3 pa Por el punto de intersección de Ls y Ls tracemos una paralela a L, como se muestra en la figura. Solución: Teniendo en cuenta que los ángulos opuestos por el vértice y correspondientes son congruentes se tiene 0+P+0=1800 Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 29 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.2 1.3 1.4 EJERCICIOS PROPUESTOS Determine la medida de un ángulo, si la suma del suplemento y el complemento de dicho ángulo es igual a 1608. A) 55* B)75* C)95* D) 1059 E) 125* Considere los ángulos adyacentes complementarios ¿AOB y ¿BOC. 5i méAOB - méBOC = 12”, Calcule la m.¿BOC., A) 24? B) 399 Cy 449 D) 69* E) 840 ¿Cuánto le falta al complemento de un ángulo para ser equivalente al suplemento del complemento de dicha medida? A) la mitad B) el doble 0) el triple Dj) lo mismo E) Nada Encuentre la medida de un ángulo, sabiendo que su suplemento excede al complemento del complemento de su medida en el triple de dicha medida, A) 189 B) 20* 0225" D) 36* E) 30* Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 30 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.5 1.6 1.7 18 Si la suma de las medidas de los suplementos de dos ángulos es 230"; y la diferencia entre ambos es 50%; encuentre el complemento del menor. A) 40% B) 30" 0) 50* D) 62%30' E) 60* Considere los ángulos consecutivos ¿AOB y 4BOC, tal que m¿A0C = 130%, Encuentre la medida del ángulo formado por las bisectrices del ZADB y 4¿BOC. A) 65* B) 13* C) 18" D) 26* E) 52* La diferencia entre las medidas de dos ángulos consecutivos 4AOB y ¿BOC es 30%. Encuentre la medida del ángulo que forman OB y la bisectriz del 4AOC. A) 5" B) 10" C) 15" D) 20* E) 35 Considere los ángulos consecutivos: ¿AOB, ¿BOC y ¿C0D. Se trazan las bisectrices OP y OQ de los ángulos ZAOB y ZCOD. Si mZAOC + mZBOD = 156”, calcule la mZPOQ. A) 66" B) 88* C) 116* D) 78" E) 96" Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 31 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1,9 Considere los ángulos consecutivos: Z¿AOB, ¿BOC y 4COD: tal que, los ángulos AOC y BOD son suplementarios. Determine el ángulo formado por las bisectrices de ¿AOB y ¿COD. Si méBOC =42* y méAOB = 21mC0D A) 60% B) 90" 045 D) 68* E) 86" En la figura, L, // L,. Calcule x. E 4 A) 16? 36* | 20 B) 32* C) 249 D) 18* E) 20" En la figura, L, / L,. Calcule x. A) 50" B) 100* C) 110* noo > D) 55% E) 635" A Ly L; En la figura, L; (/ La, Calcule x. A) 60" B) 36* 0) 15* D) 30" E) 18 Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 32 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.13 Enla figura, L, // L;. Calcule x. A) 66* 5 B) 116* x L, Cc) 26" 30 1004 D)96* E) 80* 1.14 En la figura, L;. Ls y Lz son paralelas, Calcule x. A) 50* L; B) 30" qe 0) 600 a, La D) 80* pe E) 70* > 1.15 Enla figura, L, // Ls. Calcule x, A) 100? B) 60" C) 120* D) 150" E) 135 1.16 Enla figura, L, /' L;. Calcule x. L; A) 20" E 0+x B) 40" 1009 C) 60* D) 80* 0 E E) 100? Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 33 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 1.17 1.18 1.19 1.20 En la figura, L, “L;. Calcule x. A) 120" B) 60* C) 80* D) 40" E) 20* En la figura, L, (f L,. Calcule x, A) 40” B) 80" C) 120* D) 100% E) 130" En la figura, Li (Ls. Calcule x. A) 36 B)35" 0) 435" D) 120* E) 10% En la figura, calcule la medida del ángulo agudo que deben formar L, y Ls de modo que las rectas La y Ly sean paralelas. A) 20* B) 22% C) 289 D) 18* E) 24* Unidad 1 - Conceptos y Principios Fundamentales 34 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO UNIDAD 2 EL TRIÁNGULO 34 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyriaht CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO OBJETIVOS: Al finalizar la unidad, el alumno será capaz de: * Definir un triángulo e indicar cuáles son sus elementos. + Reconocer y ser capaz de graficar los diferentes tipos de triángulos que existen. * Utilizar las principales propiedades generales del triángulo. eIdentificar y graficar las líneas y puntos notables. * Resolver problemas sobre las propiedades generales del triángulo. CONTENIDO: 2.1 TRIÁNGULOS 2.1,2 Definición y elementos 2.1.2 Clasificación 2.1,3 Triángulos rectángulos notables 2.2 TEOREMAS BÁSICOS DEL TRIÁNGULO 2.3 LÍNEAS Y PUNTOS NOTABLES DEL TRIÁNGULO 2.4 CASOS PARTICULARES 2.5 ÁNGULOS FORMADOS POR LÍNEAS NOTABLES RESUMEN EJERCICIOS RESUELTOS EJERCICIOS PROPUESTOS CONOCIMIENTOS PREVIOS: * Operaciones numéricas y algebraicas básicas. e Procedimientos de resolución de ecuaciones y sistemas de ecuaciones de ler y 2do grado. * Unidad 1 del libro: Angulo Geométrico. Unidad 2 - El triángulo 35 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.1 EL TRIÁNGULO: 2.1.1 Definición: Es la figura geométrica resultado de la reunión de los segmentos que unen tres puntos no colineales, Asi, siA, By Cson tres puntos ho colineales, entonces la reunión de los segmentos AB, AC y BC es el triángulo ABC, denotado por A ABC. Simbólicamente: AABC= AB uw AC ou BC (Ae BC La figura 2.1 muestra al triángulo ABC, donde se tiene: B A) ELEMENTOS: p - Vértices: Los puntos A, By C. EXTERIOR EXTERIOR - Lados: los segmentos AB, AC y BC - Ángulos: 4BAC, ZABC y ZACB; o también, INTERIOR considerando a los vértices: ZA, Z<By €; y a Je Me considerando a las medidas: Za, ¿By 6. Estos ángulos son los internos o interiores. CO Ángulo exterior: es el ángulo adyacente suplemen- Fig. 2.1: El triángulo ABC tario de un interior. Las figura 2.2 muestran los ángulos exteriores del triángulo. B B A », NS y PE Cc c Fig. 2.2: ángulo exterior del inióngnlo ABC Un triángulo tiene 6 ángulos exteriores en tres pares opuestos por el vértice. Así, en la fig. 2.2, los ángulos 1, 2 y 3 son los exteriores y los 4, 5 y 6 son los respectivos opuestos por el vértice, B) PERÍMETRO DEL TRIÁNGULO: Es la suma de las longitudes de los lados del triángulo; se designa por 2.p; y €n la fig. 2.3, 2p =mab +m AC +mBc =AB+AC+BC. Semiperimetro: —p= ABE TAE usualmente, se dispone: AB=C; BC=a y AC =b; por lo 3 a+b+ce que: p== de b Í ] A Fig. 2.3 perímetro del triangulo Unidad 2 - El triángulo 36 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.1.2 Clasificación: A) Por la longitud de sus lados; Triángulo escaleno : Ningún par de lados son congruentes. Fig. 2.4 a Triángulo isósceles : Dos de sus lados son congruentes. Fig. 2.4 b * Triángulo equilátero : Los tres lados son congruentes. Fig. 2.4 € Nx Acs /A (b) (e) Fig. 24 Clasificación por lados BE) Por la medida de sus ángulos: + Triángulo acutángulo —: Los tres ángulos son agudos. Fig. 2.5 a. * Triángulo rectángulo —: Uno de los ángulos es recto (907). El lado opuesto al ángulo recto se llama hipotenusa y los otros lados, catetos. Fig. 2.5 b. * Triángulo obtuisáneulo : Uno de sus ángulos es obiuso. Fig 2.5 e. * Triángulo equiángulo —: Los tres ángulos son congruentes y miden 607. Fig. 2.5 d. B 60- a 8 60s 609 (a) (b) (<) (d) Fig. 25: clasificación por ángilos 2.13 Triángulos rectángulos notables: En el manejo de las ciencias matemáticas básicas, se hacen, comúnmente, uso de triángulos rectángulos, cuyas relaciones de sus elementos es conocida. Asi se tienen los siguientes triángulos rectángulos: e Escaleno: ángulos agudos de 30* y 609; lados proporcionales a: k,2k yk 3.Fig.2.64 e Isósceles: ángulos agudos de 45*; lados proporcionales a;k,k yk 2 .Fig.2.6b * Escaleno: ángulos agudos de 377 y 53%, lados proporcionales a: 3k, 4k y 5k. Fig. 2.6c d $ La AA k k 4k k 300 60* 45 439 2k ED Sk (a) (b) (e) Fig. 2.6: triángulos rectángulos notables Además existen otros: 18.5? y 71.5%; 26.5* y 63.5? ; etc. Unidad 2 - El triángulo 37 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.2 TEOREMAS BÁSICOS DEL TRIÁNGULO: Teorema 2.1 (de los angulos internos) En todo triángulo, la suma de las medidas de los ángulos internos es 180%. Hipótesis: Sea el A ABC, con medidas de ángulos interiores; a, Py. Tesis: a+p+0= 180% Demostración: Ml La recta L pasa por el vértice B y es paralela a AC . Por altemos internos se tiene los ángulos A adyacentes de vértice B, como se muestra en la figura. Estos ángulos están en un mismo a semiplano, por lo que: a+ p+6= 180% Teorema 2.2 (de los ángulos exteriores) En todo triángulo, la suma de los ángulos exteriores, sin considerar los apuestos por el vértice, es 360”. Hipótesis: Sea el A ABC, con medidas de ángulos interiores: a, b y 6: y cuyos ángulos exteriores adyacentes m respectivos, som (p, 0) y O. “a. B Tesis: p p+o+0o= 3608 Demostración: Por definición de ángulo exterior: a o p=180* «a A ==.====b 9 =180*- f pr c o =180*-8 s Fig. 2.8: teorema N*2.2 Efectuando la suma de las relaciones: r p+0+0= 540" -(a+B+0) Por el teorema anterior al + [+ 6 = 1809 Entonces, | p+0+0=360* Unidad 2 - El triángulo 38 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, CE 5 PRE e Tu futuro empieza UNALM con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Teorema 23 (dela medida del ángulo exterior) La medida del ángulo exterior de un triángulo es igual a la suma de las medidas de los ángulos internos no advacentes ol ángulo exterior. Hipótesis: Sea el A ABC. El ¿BCE es el ángulo exterior relativo al vértice C, La méBCE =D, Los ángulos interiores relativos a los vértices A y B miden a y [, respectivamente. Tesis: D=0+p B Demostración: En el A ABC: a+pemdc=180% ...... Teorema anterior, méC0+ 0 = 180% ..... Del. Zextenor. Operando el sistema de relaciones: a+ +mC0=m<C+ q D resultando: A TE b=a+p Fig. 2.9: teorema NL 3 Corolarlo: En todo triangulo la medido de un angulo exterior es mayor que cualquiera de las medidas de los angulos interiores no advacentes. De la figura anterior se establece: Db> ay D>p Teorema 2.4 (de la desigualdad co un mismo triángulo) Si dos lados de un triángulo no son congruentes, entonces, los ángulos opuestos a estos lados no som congruentes y el dugulo mayor es el opuesto al lado mayor, Hipótesis: Sea el A ABC, donde BC> AB Tesis: mA >méC Demostración: A Sobre el lado ec seubica E tal que bc z=BE . Se traza AE . Fig. 2.10: teorema N" 2 4 A ABE: es isósceles + me<BAE = meAEB Pero má AEB>=m<0 cnnococoos por E exterior del A AEC méBAE >m2ZC momen (1) mZA > mZBAE .......... (2), porser AE interior al ZA Sumando las relaciones 1 com 2 meékBAE + mA > mé 0 +mXBAE Resultando: méáaA > méC Unidad 2 - El triángulo 39 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO El recíproco al teorema dice: sí dos ángulos de un triángulo no son congruentes, entonces, los lados opuestos a estos angulos no son congruentes y el lado mayor es el opuesto al ángulo mayor. Teorema 2.5 (de la desigualdad triángular) En todo triangulo, la longitud de un lodo cualquiera es mavor que la diferencia de las longitudes de los otros dos lados, pero menor que la sima de las mismos longitudes. Hipótesis: Sea el A ABC Tesis: AB-BC=< AC < AB+ BC Demostración: Sobre el lado añ se ubica el punto E de manera que Fig 241 BE = BC. Se traza CE, entonces: m¿BEC =m¿ECB = 0 DO is (1) por exterior A EBC asB nnniuiin (2) por exterior A EBC Sumando las relaciones 1 con 2: B+a <+B8 a <0 En el A ACE se tiene: AE< AC Pero EB = BC Sumando AE+EB<AC+BC Luego AB<AC+BC 0... (3)También AC<AB+ BC ....... (4) De la relación 3: AB-=BO=SAC uuu. (5) De 4 con 5 se concluye: AB-BC< AC < AB+ BC Teorema 2.6 La suma de los longitudes de los segmentos que unen un punto del interior del triángulo con los extremos de un lado, es menor que la suma de los longitudes de los otros dos lados del triangulo. á . B Hipótesis: Enel A ABC, O es punto interior, ca y oc sonlos segmentos que unen el punto O con los extremos Ay €. Tesis: 0A+0C< AB +BC Demostración: Se prolonga AD hasta E en el lado ec. Fig 2.12 Enel AABE: AE< AB+BE ........... (leorema) A AN En el A OEC se tiene: OC<DE+ EC arcieiccmccinans (2) Sumado las desigualdades 1 con 2 AD+OE+0C=< AB+ OE +BE+EC Resultando: DA+OC<AB+BC Unidad 2 - El triángulo 40 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.3 LINEAS Y PUNTOS NOTABLES DEL TRIÁNGULO: Son lineas rectas que se relacionan con el triángulo cumpliendo una condición especifica, Se tiene a: A) La Altura: Es el segmento que se traza desde un vértice y es perpendicular a la recta del lado apuesto a dicho vértice, Fig, 2,13 B B B A H co" um A c “Ta € Fig. 2.13: altura a , elativa al lado AC del hiáugulo ABC La figura muestra la altura del triángulo ABC (acutángulo, obtusángulo y rectángulo), relativa al vértice B o, relativa al lado ac y esel segmento BH, en los dos primeros y Ba en el triángulo rectángulo; Observe que en el triángulo rectángulo, la altura relativa a un cateto es el otro cateto. Todo triángulo tiene tres alturas. Las rectas que contienen a las alturas concurren en un mismo punto llamado ortocentro, el cual se ubica en la región interior, cuando el triángulo es acutángulo, en el vértice del lado recto, cuando es triángulo rectángulo, y en la región exterior, cuando es obtusángulo. Figura 2,14 -ñ al % . h " Fig 21M Ortocéntro del triingulo ABC B) La Mediona: Es el segmento que se traza desde un vértice hasta el punto medio del lado opuesto. Fig. 2.15 La figura 2.15 muestra la mediana BM del | tariceutro | tnángulo ABC, relativa ál lado ac, donde M es el punto medio del lado ac . IPS A a A B » 2? Fig. 2.13: Mediana y baricentro del 4 ABC Unidad 2 - El triángulo 41 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Todo triángulo tiene tres medianas. Las medianas cónctren en un mismo punto llamado baricentro, el cual se ubica en la región interior del triángulo. El baricentro está a dos tercios de la distancia de cada vértice y a un tercio del punto medio del lado opuesto. Al baricentro también se le denomina centro de gravedad de la región tnangular o gravicentro, a La Mediatriz: Es lá recta que interseca perpendicularmente, por su punto medio al lado del triángulo. Fig. 27 B La fig. 2.16 muestra a la mediatriz del triángulo ABC, É relativa al lado 4e , donde M es el punto medio del lado 4. Todo triángulo tiene tres mediatrices, las cuales son relativas a cada lado; y éstas son concurrentes en Un mismo punto llamado circuncentro. El cireuncentro de un triángulo se ubica en el interior, siel 4 na E triángulo es acutángulo; en el punto medio de la hipotenusa, | si el triángulo es rectángulo; y en el exterior, si el triángulo es obtusángulo, como se muestra en la fig. 2.17, Fíg. 2.16: Mediatriz relativa al lado Ac del iringulo ABC B: B B PA mA A A c A c A 2 Fig. 2.17 Ubicación del CIRCUNCENTRO Q, en el triángulo ABC D) LaBisectriz: Es el segmento de bisectriz de un ángulo del triángulo, comprendido entre el vértice y el punto de intersección con el lado opuesto. Bisectriz interior: Es la bisectriz del ángulo interior, la fig. 2.18 muestra la bisectriz ñE , relativa al lado ac oal vértice B del A ABC. Todo triángulo tiene tres bisectrices interiores, las cuales son relativas a cada lado o vértice; y éstas son concurrentes en un mismo punto llamado incentro, ubicado en la región interior del triángulo. La fig. 2.19 muestra el incentro I del triángulo ABC. B B E Fig. 2.18 Bisechi: BE del d ABC Fie. 2,19 Dicentro del a ABC Unidad 2 - El triángulo 42 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO Bisectriz exterior: Es la bisectriz del ángulo exterior y comprende desde el vértice hasta el punto de intersección con la prolongación del lado opuesto. La fig. 2.20 muestra la bisectriz exterior BE , relativa al lado ac o0al vértice B del A ABC. En todo triángulo tiene tres bisectrices exteriores. Dos bisectrices exteriores y la bisectriz interior del tercer vértice concurren en un mismo punto llamado excentro, el cual es relativo al lado opuesto al tercer vértice, por lo que, todo triángulo tiene tres excentros. La fig. 2.21 muestra el excentro E, relativo al lado BP del A ABC. aL € E € Fig. 2.20: Bisectriz exterior BE. Fig. 2.21: Excentro E del 4 ABC E) La ceviana: Se denomina de esa forma al segmento que une un vértice con un punto cualquiera del lado opuesto o prolongación de éste, en el triángulo. Fig. 2.22. p F Fig 2222: Cevianas BD. BF y AR del 4 ABC En todo triángulo acutángulo, la bisectriz interior, la altura y la mediana son cevianas interiores: y la bisectriz exterior es ceviana externa, En la fig. 2.23 se observa que la bisectriz, altura, mediana y mediatriz, son elementos diferentes para un triángulo en general. Fig. 2.23: Lineas Notables Unidad 2 - El triángulo 43 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.4 CASOS PARTICULARES: En todo triángulo isósceles, las lineas notables relativas al lado desigual coinciden y los puntos notables se encuentran alineados. Fig. 2.24. B L Altura Mediana Circuncentro Mediatriz Báricentro Bisectriz Inceutro Ortoceniro A ES Ac Fig. 2,24: Lineas y puntos notables en el triángulo isósceles En el triángulo equilátero, las lineas notables relativas a cualquiera de sus lados coinciden y los puntos notables también coinciden en un mismo punto, Fig, 2,25. Ortocentro Fig. 2,25: Lineas y puntos notables en el triángulo equilátero. 215 — ÁNGULOS FORMADOS POR LÍNEAS NOTABLES: A) Por dos bisectrices interiores: La medida del ángulo formado por las bisectrices de dos ángulos interiores, es igual a 90% más la mitad de la medida del tercer ángulo. E ES 2 AAIC có +a+pPS 180% incio nióciconcianana 1 ÍA AABC :2a+méB+2B= 180% o... 2 ALO ÉS € Resolviendo 1 y 2 en: Fig. 2.26: Ángulo formado por dos 0 = 90% +mB/2 bisectrices intertores Unidad 2 - El triángulo 44 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO B) Por dos bisectrices exteriores: Las bisectrices exteriores relativas a dos vértices de un triángulo, forman un ángulo cuya medida es el complemento de la mitad de la medida del ángulo interno del tercer vértice. Demostración: E ABEC :5+a+pP=180% cccconcciononmso 1 A Y, AABC :2P =m2ZA + 180? -2a ...(Z ext.) £ > a+ =(180+m24A4)/2...... 2 Fig. 2.27 Angulo formado por dos Resolviendo 1 y 2: bisectrices exteriores ó=90* -mé¿A/2 C) Por una bisectriz interior y una exterior: B La medida del ángulo formando por una bisectriz A E interna con una externa, trazadas desde dos vértices de un triángulo, es igual a la mitad de la medida del ángulo del tercer vértice. Demostración: AAECIO+O SB cnc [Lex] =:p- a A =E p-a A 6 AABC: 2P=20+mé4B incorrorrnrororonor 2 Fig. 2,28: Angulo formado por una! bisectrE interior y una bisectre exterior Resolviendo 1 y 2en 0: 6 =mB/ D) Por una altura y una bisectriz interior: La medida del ángulo formado por una altura y una bisectriz interior, trazadas de un mismo vértice, es igual a la semidiferencia de las medidas de los ángulos de los otros dos vértices. Demostración: DO BHO :8+a4+ mZC0=90 cnc. 1 Mb AHB :mA+m2ZABH=90" — MmáA+a-D= 0 nnniniinn 2 Resolviendo 1 y 2: Fig. 2.29: Angulo formado por una altura y una bisectriz intertor |O=(mZA-m2C)/2 Unidad 2 - El triángulo 45 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO E) Por dos alturas: La medida del ángulo formado por dos alturas relativas a dos vértices de un triángulo, es igual al suplemento de la medida del ángulo en el tercer vértice, Demostración: DL AHO :mZAOH=m2%B ...( lados) En vértice O: 8+m4B = 180% Entonces, 8 = 130” - m<B Fig. 2.30: Angulo formado por dos alturas E) Por dos mediatrices: La medida del ángulo formado por las mediatrices de dos lados de un triángulo, es igual al suplemento de la medida del ángulo formado por dichos lados, Demostración: Se traza os y se forman los tnángulos rectángulos OPB y OQB La suma de ángulos del triángulo OPB con el del triángulo OQB es 360?, esto es: 8 + 1m.¿B +1m£P +m.40 =360* Pero méP +m240 = 180* Entonces, Fig. 2.31: Angulo formado por dos mediatrices 0 = 180" - méB Unidad 2 - El triángulo 46 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO RESUMEN Clasificación de los triángulos: POR LONGITUDES DE LADOS: POR MEDIDA DE LOS ANGULOS: e Triángulo escaleno + Triángulo acutángulo e Triángulo isósceles *« — Triángulo rectángulo e Triángulo equilátero e Triángulo obtusángulo e. Triángulo equiángulo Teoremas Básicos: Teorema 2.1 — En todo triángulo, la suma de las medidas de los angulos internos es 1807, Teorema 2.2 En todo triángulo, la suma de los ángulos exteriores, sín considerar los opuestos por el vértice, es 3609. Teorema 2.3 La medida del ángulo exterior de un triángulo es igual a la suma de las medidas de los ángulos internos no adyacentes al angulo exterior, Teorema 2.4 Si dos lados de un triángulo no son congruentes, entonces, los ángulos opuestos a estos lados no son congruentes v el ángulo mayor es el opuesto al lado mayor. Teorema 2.5 — En todo triangulo, la longitud de un lado cualquiera es mayor que la diferencia de las longitudes de los otros dos lados, pero menor que la suma de las mismas longitudes, Teorema2.6 — La suma de las longitudes de las segmentos que unen un punto del interior del triángulo con los extremos de un lado, es menor que la suma de las longitudes de los otros dos lados del triángalo. Lineas y Puntos Notables: * Altura: Ortocentro * Mediana: —Baricentro * Mediatrizz Circuncetro * Bisectriz: Incentro y Excentro Ángulo formado: * Por dos biseciírices interiores: w =90* + m¿B/2 * Por dos bisectrices exteriores: 5 =390* - méA/2 + Poruna bisectriz interior y una exterior: — 4=mZB2 + Poruna altura y una bisectriz interior: 8 = (méA —-mZ0)/2 + Pordos alturas: 8 = 180% -m.<B e Por dos mediatrices: 0=180* - m.<B Unidad 2 - El triángulo 47 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO EJERCICIOS RESUELTOS 21 Enla figura, EF=EC=BC; mé¿A=25% ymé¿AFE=35*. Halle la m<¿FOB. B F Solución: Se ubica en la figura los datos del problema. Por 4 exterior del A AFE: meéFEC=25* +35" méFEC= 60% Al unir F con €, el A EFC es equilátero donde EF =EC=FC y, méóEFC=m<ECF = 60* En el vértice FE; 35% 4:60” + m24CFB = 180? mZCFB = 85* A FEC es isósceles + mZ<CFB = mZFBC, y méFCB = 1809 - (85% +85% = 109 x= 10% 22 Enla figura, halle el valor de x. Solución: En A ABC: mC = 180?- (90? + qt + 201) mZC = 90? - 3a Por Zexterior de A AED, en D: E A A A | Similamente en A ABD, en D: 30 = 45430 + 0-a= 413 ca. 2 Relación 2 en l:x=2 (15%) x=30* Unidad 2 - El triángulo 48 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.3 Enla figura si las rectas m y n son paralelas, el triángulo ABC es equilátero, halle el valor de a. Solución: Por dato m.¿C = 60% Por correspondientes: m4DEN = a En A EDF: m¿F = a - 90% En A FGC, por teorema de suma de ángulos: a - 90 + a + 607 = 180% Resolviendo a = 105% 2.4. Enla figura, halle x, si las rectas L1 y L2 son paralelas; y a =22*. L, Solución: Por los conceptos: ángulos alternos internos, suma de ángulos y ángulo exterior, se completa la información de la figura. L, L; da=6:+0 => 0=30 -6* sus Y B=90.-2a+x —1=20+b-90" 0... 2 Relación 1 en 2: x= 50-90 Por dato, a =22*, sail E end x=14* Unidad 2 - El triángulo 49 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 25 — Enuntriángulo los lados miden 4, 3 y Ax *- 2, Calcule el rango de variación del valor de x. Solución: Por el teorema de la desigualdad triangular: 4-3 <dx?-2 <4+43 1 <Ax Pa <7 Analizando por partes: pasta > AE EX cion 1 De Jit-2<7 3 x<aó .. 2 Entonces, Aa <x< far 26 —Enuntriángulo ABC, el <A es el de mayor medida, los lados miden: AB=4 y BC=6. Halle la longitud de ac , siendo AC el mayor número entero. Solución: Por el teorema de desigualdad eu el triángulo: ñ A AS 5 Por teorema de la existencia: 4 Cc 6-4<x<6+4 x A 2<x<l0 —$ A Analizando 1 y 2 resulta: x<6, luego, x=5 2.7 Exteriormente aun triángulo ABC, se construye el triángulo equilátero BDC. Si AB =4, AC=7; y el ángulo ABC es el mayor, halle el mayor valor entero que puede tomar el perímetro del triángulo BDC. Solución: Se efectúa la figura que representa al problema. E: AAA Unidad 2 - El triángulo 50 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros Enel A ABC: xR=7T y 7-4<ox<T+4 k<7Yy3EXx<0un analizando, resulta: xXx <7 ui 2 2enl: 3x<21 entonces, perimetro del A BDC =20 28 — Enun triángulo ABC, ce es bisectriz exterior y m.B = 3(m4A). Si AC = BE, calcule la méA. Solución: Se efectúa la figura que representa al problema, donde: mZA=a=> meé<B=3a En A ABC: m Zext. en € =4a EnA AEC:m ext. enC=2a => m2ZE=a, con lo que: ABCE y AACE son isósceles, entonces, la méEBC = la. En el punto B, por suplementarios: ja +20 = 180" a =36* méA = 36 29 — Enuntriángulo ABC, la altura BH determina sobre el lado ac dos segmentos: AH y HC que miden 2 m y 71m, respectivamente. Si mA = 2 (m.£C), calcule AB. Solución: Se efectúa la figura que representa al problema Efectuando un análisis de los ángulos internos se traza la ceviana Bo de forma que el A ABD es isósceles con m<D =2a A - Por caso especial en A isósceles AH =HD=2, y IP 1DG=7-2=35 Unidad 2 - El triángulo 51 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.10 2.11 Por £ extdel A BDC en D: m4B=20-a=a — ABDC: isósceles, donde: BD=DC=5. Entonces, en A ABD: AB=BD=5 AB=5m En la figura, calcule la DOC. Solución: Considerando a m¿DOC = a. Analizando los ángulos exteriores en los vértices B y D, resulta, respectivamente: 64? y 66*; lo queverifica a C exceñtro, BC y DC bisectrices exteriores; y a AD, bisectriz interior del A ABC, Por 4 formados por bisectrices: méACB=52*/2=26* En A BOC por teorema del .£ exterior en O o =64* + 26* o=88* méDOC = 88” En un triángulo ABC se trazan las perpendiculares, BH y BP, alas bisectrices de los ángulos A y C, respectivamente, Halle la m¿HBP, si m.éB = 20%. Solución: Se dibuja el A ABC del problema Sea 0 el £ formado por las bisectrices interiores de A y C: 6 = 90? + (20%/2) = 100 El incentro, P, B y H forman dos triángulos rectángulos donde se cumple: mZHBP + 0 = 180? +m.HBP = 80? Unidad 2 - El triángulo 52 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.12. Enla figura, “0” es el ortocentro e *T” es el incentro del tnángulo ABC. Halle el valor de 6. Solución: En la figura, por concepto de incentro y ortocentro, se completa las alturas AH y cr; y los ángulos de valor Q: Por £ de lados .L: mZPCB=mZ<HAB = 0 Por bisectriz: m.ZTIAC = 29 En APC: 48 +60 =907 Resolviendo 6 =18* 2.13 Enun triángulo ABC se ubica el punto M en BC tal que AB = MC. 5: m¿BAC = 28%, calcule el menor valor entero que le corresponde a la medida del ángulo ABC. Solución: Como BC > AB, entonces: 28% > 152% - X Por lo tanto: X > 124% 28 152%x Entonces: Xara = 1259 A e 2.14 Enla figura, calcule: m 4 BMA +1m 4 ADB-m ¿BCA, Solución: De la figura: mm ¿4 BMA+2a+ z =180* m ¿ADB +4 +2z=180* sumando ambas ecuaciones: m BMA +m £ ADB +3(a+z) = 360? ....(1) además en A ABC: m Z BCA + 3(a +2) = 1809 .....(2) ()-(): mm ZBMA +m 4 ADB-m ¿BCA= 180* Unidad 2 - El triángulo 53 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 215 En un triángulo isósceles ABC, AB = AC, se ubica en su interior el punto M de forma tal que los ángulos ABM y CAM son congruentes y en el triángulo ABM, el ángulo exterior en M mide 40*. Calcule la medida del ángulo BCA. Solución: En A ABC:m <ABCO=m-<ACB (dato) Entonces: a+ m Z¿MBD=z, luego: m 4¿MBD =z-a En a ADC: m ZADB=a+z (propiedad del ángulo exterior) En A MBD:7+4+z-a+ 40% = 1809 Por lo tanto: 2 = 70* 2.16 En un triángulo equilátero ABC, el perímetro es 72 y Mes el punto medio AB. PorM se traza ME perpendicular a BC y luego RDperpendiculara AC. Calcule AD. Solución: B Como el perímetro del triángulo ABC es 72, entonces cada lado mide 24 entonces: AM = MB = 12 A MEB (30*; 60%): MB = 12, entonces BR = 6, por lo tanto: RC =24-6=18 á RDC (30; 60%) RC = 13, entonces CD=%9 c por lo tanto: AD=24-9=15 2.17 En un triángulo ABC, ADes bisectriz interior. El punto M esta en la prolongación de ADy el E la prolongación de AC. situados de forma tal que: CD=CE; y, m ¿ABC=2m 4 MODE. Calcule la medida del ángulo MDE, Solución: ADCE:m¿DCA=a+a=2a — (propd, del ángulo exterior) A ABC: 2x+22+ 24 = 180"... (1) (suma de ángulos internos) AADE:2+4=%......... (2) (propd. del ángulo exterior) Reemplazando (2) en (1): 2x +2x =180* A » Luego: x =45* E Unidad 2 - El triángulo 54 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.18 2.19 2.20 En un triángulo equilátero ABC, AM es una ceviana interior y en su prolongación se ubica el punto D de forma que: m 4 BCD=390* y CD= AB. Calcule la medida del ángulo AMB, Solución: 4 ACD: 27 +60? + 90% = 1809 entonces: z= 15 A AMC: x=60+2=75% (propiedad del ángulo exterior) En un triángulo rectángulo ABC, recto en B, BR es altura. Se ubican los puntos M y D en BRy RC, respectivamente, de forma tal que BC y MD son paralelas. Halle la relación en que están los ángulos MBD y MAR. F Solución: Como BC y MD son paralelas, entonces M es el ortocentro del A ABD A por lo tanto x= ya que tienen el mismo complemento luego: +1 En un triangulo ABC, méBAC=48* y mé£ACB = 12% Si M es el incentro y R es el circuncentro, calcule m¿MAR. Solución: Á ABC: a + 48* + 12? = 180", de donde: a= 120* luego: m 4 ARC = 120* (propiedad del circuncentro) A ARC: 224 120% = 180* por lo tanto z = 30? A de la figura: x= 24% +2 =54% Unidad 2 - El triángulo 55 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.21 En un triangulo isósceles ABC (AB=BC) se traza la ceviana interior BR y se prolonga hasta un punto M tal que m 4 MCA =30* y m 4 MBC =3(m 4 ABM). Calcule la medida del ángulo AMB. Solución: A ABC: se traza BD1 AC, entonces: AJ =JC por lo tanto 4 ADC es isósceles ya que DJ es altura y mediana En Á DIC:a+ m ZJDC=3%90", pero por dato a=30" entonces: m 4 JDC =60* =m ¿JDA porque el a ADC esisósceles, esto significa que m 4 ADM = 60? por lo tanto M es excentro del a ABD entonces: q. 24%. 5p+ (propiedad del excentro) z 2.22 Enun triángulo ABC, m Z ABC =16%, m ZACB=37", BC =20; y BM es bisectriz interior. Calcule AM. Solución: Se traza BR perpendicular a la prolongación de CA En Á CRB (377; 53%: BC = 20, entonces BR = 12 En A MRB (45"; 45"): BR=MR=12 En Á CRB: 37% +16%+m ¿ABR = 90? luego m 4 ABR =37* En A ARB (37%: 53%): BR = 12, entonces: a=9 de la figura: ME =x +a=12 luego: x=3 Unidad 2 - El triángulo 56 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.1 EJERCICIOS PROPUESTOS En un triángulo se cumple que uno de sus ángulos internos mide 20% más que el segundo y 35% menos que el tercero. Indique, ¿cuál o cuáles de las siguientes proposiciones son verdaderas? L El triángulo es isósceles, IL El triángulo es obtusángulo. TIL. El triángulo es rectángulo. A) SololI B) IyI C) Solo I D) Iy In E) Solo MM 22 En un triángulo ABC, AB = 12, BC=(2k+5) y AC =k-2. Calcule el perimetro de dicho triángulo, si k es un número entero. A) 24 B) 18 C) 27 D) 22 E) 25 2.3. En un triángulo obtusángulo ABC, obtuso en A, en la región exterior y relativa al lado BC se ubica el punto F de forma tal que el ángulo BCF es obtuso. 51 AB =5, BF= 13 y BC = (2k-6), calcule la suma de los valores enteros que puede tomar k. A) 36 B) 30 C) 24 D) 28 E) 32 24 Exterior a un tnángulo ABC y relativo al lado BC se encuentra el punto F de modo que AF =5 y BF = 4. Halle el mayor valor entero de CF, si la suma de las longitudes de los lados AB y BCes 11. A) 14 B) 15 O 12 D) 13 E) 16 Unidad 2 - El triángulo 57 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.5 Enlos lados BC y AC de un triángulo isósceles ABC (AB = BC) estan los puntos M y E, respectivamente, ubicados de forme tal que BM= BR. Sim 4 ABR = 36*, calcule la medida del ángulo MRE, A) 12* B) 15* C) 189 D) 24* E) 30* 2.6 Enun triángulo rectángulo ABC, recto en B, la m 4 BCA = 40% AM es una ceviana interior que cumple con BC+BM=AC. Calcule la medida del ángulo MAC. A) 259 B) 30* Cc) 209 D) 35* E) 409 2.7 Enla figura, AB=BC,m £ APD=90" y m Z ABC =40*. Calcule x. A) 50" B) 30* 0) 60 A D) 25* E) 35* p 2.8 Enun triangulo isósceles ABC (AB = BC), la bisectriz exterior del ángulo € interseca en M a la prolongación de la bisectriz interior AR. Calcule la medida del ángulo RMC, si AR=AC. A) 272 B) 300 C) 18* D) 36" E) 20” Unidad 2 - El triángulo 58 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESOES DIRECTO 2.9 2.10 2.11 2,12 En un triangulo equilátero ABC se traza la ceviana interior CR y se prolonga hasta un punto M tal que AM = BC. Calcule la medida del ángulo BMC. A) 2? B) 37 C) 15 D) 25 E) 30* En un triángulo ABC, M es el excentro relativo al lado BC. En el interior del triángulo BMC está el punto O que equidista de B, M y C. Calcule la suma de las medidas de los ángulos BAC y BOC. A) 90? B) 120* C) 150* D) 160* E) 180* En un triángulo ABC se traza la ceviana interior BD. Si AB = 8, BD = 5 y m ¿CAB m ¿ CBD a ZACD + + calcule la medida del ángulo BCA. A) 15% B) 30% C) 18,52 D) 26,5% E) 22,5 En un triángulo equilátero ABC, F, M y G son los puntos medios de AB, BC y AC, respectivamente. Si la distancia del ortocentro O del inángulo FMG a FM es 2, calcule OA. a 4 B) 6 Cc) 10 D) 8 E) 12 Unidad 2 - El triángulo 59 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.13 Enun triángulo acutángulo ABC, la ceviana BM pasa por el circuncentro O de dicho triángulo. Si se cumple que m 4 ABM = 22* y m 4 MAO = 35*, calcule la medida del ángulo BMC. A) 69 B) 65* C) 799 D) 66? E) 88* 2.14 En wn triángulo ABC, BHes altura y en dicha altura se ubica el punto M de modo que: mé¿ABM =m ¿MCA=x; y m ¿MCB=m £ MAC = 2x. Calcule x. A) 189 B) 152 C) 20* D) 30* E) 24* 2,15 En un tnángulo ABC, m £ ABC =40 y m 4 BAC = 60, Se trazan las cevianas interiores AF y CG tal que m 4GAF= 10%", AG=CF y FC=6. Calcule CG. A) 5 B) 4 06 D) 8 E) 9 2.16 Enel interior de un triángulo rectángulo isósceles ABC, recto en B, se establece el punto F tal que se cumple AF=BC ym ¿BAF=m ¿ACF. Calcule la medida del ángulo BAF. A) 18,59 B) 30* C) 45* D) 53" E) 26,5" Unidad 2 - El triángulo 60 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.17 Enun triángulo ABC se toma el punto M en BC y se traza MH perpendicular a AC. En AB se torna el punto E tal que BR = 2.AH, m 4¿BRM=m ¿BCA=B y m ¿BAC =2 P. Halle fi, A) 309 B) 37 C) 459 D) 60* E) 53* 2.18 Se tiene el triángulo obtusángulo ABC, obruso en A, en el cual AC=12 y 3AB=2EC. Si BH es altura, calcule el máximo valor entero de AH. A) 18 B) 22 C) 20 D) 24 E) 23 2.19 Enun triángulo ABC, m 4 ABC = 1007, se toma el punto M exterior y relativo al lado Ac tal que AB= AM, m 4 AMC = 160% y m 4 BAM = 60*. Calcule la medida del ángulo MAC. A) 20% B) 12* Cc) 107 D) 119 E) 15% 2.20 En un triángulo ABC, M es un punto interior tal que m BAM =m ¿MAC =3w, CM = BC, m ¿BOM=2w y m ACM =w, Calcule w, A) 10% B) 8* C) 7,59 D) 122 E) 6? Unidad 2 - El triángulo 61 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.21 En un inángulo ABC, AB =BC, la altura BH y la mediana AM se intersecan en P. Calcule BH. si PM=>/2 y mZBPM=45". A) B) 2) D) E) e 3 5 == 0 2.22 En un triángulo ABC, se trazan la altura BH y la bisectriz interior BF; luego se trazan las bisecirices de los ángulos BHF y BFC que se intersecan en el punto E. 51 m.¿BAF es mayor que la m4BCA en 407, determine la medida del ángulo HEF. A) 5 B) 10* C) 15 D) 20* E) 30" 2.23 En un triángulo ABC, la medida del ángulo A excede a la medida del ángulo C en 28*; se traza CM perpendicular a la prolongación de la bisectriz interior BN, Determine mZACM. A) 10 B) 12* C) 14 D) 16 E) 28* 2.24 En un triángulo acutángulo ABC, de ortocentro “O”, la altura AH se prolonga hasta un punto F de modo que el triángulo OCF es rectángulo (recto en C), Si mABC = 65%, calcule la méOFC. A) 322 B) 65 C) 45" D) 25* E) 30” Unidad 2 - El triángulo 62 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.25 2.26 2.27 2.28 En un triángulo ABC se prolonga la bisectriz interior AE hasta un punto F de modo que EC = CF. Si el ángulo ABC nude 70?, calcule la medida del ángulo ACF. A) 35 B) 60 C) 65 D) 70 E) 140 En un triángulo acutángulo ABC, se ubica su circuncentro “O”, tal que la mZíOCA = 102, méOCB =20* y OC = 12, Halle la distancia del punto “O” al lado AB. A) 6 B) 8 Cc) 9 D) 64% E) 44% En un triángulo isósceles ABC (AB = BC), m2ABC = 36", CF es una ceviana interior y “O” es el circuncentro del triángulo AFC. Calcule la m¿OCF. A) 9 B) 18* Cc) 27 D) 36* E) 30* En un triángulo acutángulo ABC, H es el ortocentro, 1 es el incentro y O el circuncentro. Además, méAHC = mZA0OC., Calcule la m¿AIC. A) 135 B) 75 C) 90* D) 105* E) 120" Unidad 2 - El triángulo 63 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.29 En un triángulo ABC, de ortocentro O, m¿0AC = 35% y m£0CA = 25%. Halle la m¿ABC. A) B) O) D) E) s0* 33" 60* 65* Or 2.30 En un triángulo ABC se traza la altura BM, y se cumple con que m ¿ACB =2m4ABM. Calcule AC. sí BC=10. A) B) a) Dj E) E 9 10 12 15 2.31 En la figura, halle 0+P, si méABC = 48* A) B) Cc) D) E) 36 2 42 18 30* á c 232 Enun triángulo ABC, AB=6cm y AC= l4cm, calcule el mayor valor entero que puede tomar la mediana AM. A) 6cm B) c) 8cm Tem Dj 10cm E) Sc Unidad 2 - El triángulo 64 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.33 Enla figura, L1, L2 y L3 son paralelos. Si en el triángulo ABC la altura relativa a AC mide 7cm y en el triángulo AFC la altura relativa a AC mide 3 cm, calcule MY, A) 5cm . e EA B) Tcm C) 8cm D) 10cm E) 20cm t NY = + m . L; F Y 2,34 En un triángulo ABC, AB=3 y BC=5, ¿Cuántos valores enteros puede tomar el segmento AC? A) B) C) D) E) A 2,35 — En un triángulo ABC, “E” es el excentro relativo a BC ,“H" el ortocentro y mZBEC = 50F, Calcule la m.¿ABH. A) 5 B) 10* Cc) 15 D) 20* E) 25 2.36 En un triángulo acutángulo ABC se trazan, las alturas AM y BN; y las bisectrices de los ángulos MBN y MAN que se intersecan en T. Halle la m¿ATB. A) 135 B) 75* C) 90 D) 105* E) 150" Unidad 2 - El triángulo 65 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.37 Enun triángulo POR, lam Q =22*. Si la mediatriz de la bisectriz interior del ángulo P corta a la prolongación del lado QR en S, calcule el la medida del ángulo SPR. A) 35% B) 20* C) 33" D) 11? E) 27 2.38 En un triángulo ABC se traza la bisectriz BF (F sobre AC) y la mediatriz de BF que corta a la prolongación del lado CA. en el punto R. Si Mes punto medio de BF y mZA -m2ZC = 32, calcule m.¿MRF. A) 32 B) 12 C) 240 D) 18 E) 16* 2.39 Enun triángulo acutángulo ABC se trazan la bisectriz BD (D en AC) y la mediatriz de AB, las cuales se cortan en F, Si m<¿BDA = 80" y BF=AD, calcule la m¿BCA. A) 40* B) 50" CO) 30 D) 37 E) 53 2.40 Las medidas de los lados de un triángulo escaleno, en metros, son números enteros. Si el perímetro es menor que 13m, ¿cuántos triángulos existen? A) B) Cc) D) E) La SS a b d Á Unidad 2 - El triángulo 66 Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de esta publicación. Copyright CEPRE-UMALM, Tu futuro empieza con nosotros TU INGRESO ES DIRECTO 2.41 En un triángulo ABC, mZA = 2mC. Si la altura relativa a AC y la bisectriz del ZABC forman un ángulo de 10”, halle m.<C, A) 30" B)
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