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GEOMETRÍA PLANA DE GEOMETRÍA Tema: Aplicaciones de la congruencia de triángulos I UTILIZAR ADECUADAMENTE LOS TEOREMAS DE LA BISECTRIZ Y LA MEDIATRIZ. RELACIONAR ADECUADAMENTE LAS MEDIDAS ANGULARES Y LAS LONGITUDES DE LADOS EN LOS TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS 30° Y 60°, 45° Y 37°, 53°. CONSOLIDAR LO APRENDIDO EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS TIPO EXAMEN DE ADMISIÓN UNI. Taladro antiguo, utilizado desde el antiguo Egipto. El Origami , conocido como el arte de doblar papel, permite apreciar durante su construcción figuras simétricas, es decir, figuras congruentes respecto de una línea. En la naturaleza también observamos animales y cosas que presentan esta situación de poder trazar una línea imaginaria que la divida en partes congruentes. APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA. • Teorema de la bisectriz. • Teorema de mediatriz. • Triángulos rectángulos notables. APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA TEOREMA DE LA BISECTRIZ: 𝜙𝜙 𝜓𝜓 𝑏𝑏 𝐵𝐵 𝑎𝑎 𝐴𝐴 𝛼𝛼 𝛼𝛼 Todo punto de la bisectriz de un ángulo equidista de los lados de dicho ángulos. RECÍPROCO: Si 𝑂𝑂𝑂𝑂 es bisectriz: Se cumple: 𝑂𝑂 𝐵𝐵 𝑎𝑎 𝐴𝐴 𝑎𝑎 Si 𝑂𝑂 equidista de los lados del ángulos: 𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑎𝑎 = 𝑏𝑏 Además: 𝑂𝑂𝐴𝐴 = 𝑂𝑂𝐵𝐵 = 𝓂𝓂 𝓂𝓂 𝓂𝓂 𝑂𝑂 𝝓𝝓 = 𝝍𝝍 OBSERVACIÓN: 𝒶𝒶 Generalmente cuando se tiene una bisectriz y desde un punto de ella hay una perpendicular, entonces se traza la otra perpendicular para aprovechar la igualdad de sus longitudes. trazar 𝛼𝛼 𝛼𝛼 𝒶𝒶 → 𝑂𝑂𝑂𝑂 es bisectriz: 𝜃𝜃 En la gráfica, calcule 𝐵𝐵𝐵𝐵, si 𝐴𝐴𝐴𝐴 − 𝐴𝐴𝐸𝐸 = 20. 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝐸𝐸 𝜃𝜃 90°− 2𝜃𝜃 𝐴𝐴𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝐸𝐸 𝜃𝜃 90° − 2𝜃𝜃 RESOLUCIÓN: Nos piden 𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑥𝑥 𝑥𝑥 Dato: 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝒂𝒂 − 𝒃𝒃 = 𝟐𝟐𝟐𝟐 Completamos medidas angulares Se tiene que: 𝐴𝐴𝐵𝐵: Bisectriz del ∢𝐵𝐵𝐴𝐴𝐸𝐸 𝑥𝑥 → 𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝐵𝐵𝐸𝐸 = 𝑥𝑥 Además ∆𝐴𝐴𝐴𝐴𝐵𝐵 es isósceles: → 𝑥𝑥 + 𝑏𝑏 = 𝑎𝑎 → 𝑥𝑥 = 𝑎𝑎 − 𝑏𝑏 20 ∴ 𝒙𝒙 = 𝟐𝟐𝟐𝟐 APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA APLICACIÓN 𝜙𝜙 𝜙𝜙 𝜃𝜃 𝜃𝜃 Todo punto de la mediatriz de un segmento equidista de los extremos de dicho segmento. De lo anterior: En el gráfico �⃡�𝐿 es mediatriz de 𝐴𝐴𝐵𝐵: 𝒂𝒂 = 𝒃𝒃 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝐴𝐴 𝐵𝐵𝑚𝑚 𝑚𝑚 En un triángulo isósceles se sugiere trazar la altura hacia la base Se traza 𝐵𝐵𝐵𝐵 Altura Mediana Bisectriz interior Porción de mediatriz Para los tres casos 𝒂𝒂 = 𝒃𝒃 Altura y mediana Altura y bisectriz Bisectriz y mediana 𝐿𝐿 𝑂𝑂 𝑄𝑄 Se cumple: 𝐵𝐵𝐴𝐴 𝐵𝐵 ℓ ℓ 𝐵𝐵𝓃𝓃 𝓃𝓃 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝑚𝑚 𝑚𝑚 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝑏𝑏𝑎𝑎 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝑏𝑏𝑎𝑎 𝑚𝑚 𝑚𝑚 𝑡𝑡 𝑡𝑡 APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA TEOREMA DE LA MEDIATRIZ NOTA 𝜙𝜙 𝜙𝜙 OBSERVACIONES 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝜙𝜙 2𝜙𝜙 Tener en cuenta que: Cuando se identifique este gráfico en un problema, la idea es aprovechar lo siguiente… 𝜙𝜙 2𝜙𝜙 En el siguiente gráfico: Se sugiere completar el triángulo Éste será isósceles ℓ ℓ 𝓂𝓂 𝓂𝓂 Ten en cuenta que la gráfica puede estar en diferente posición 𝑎𝑎 𝑎𝑎 𝑑𝑑 𝑑𝑑 Se traza la bisectriz de ∢𝐵𝐵𝐴𝐴𝐸𝐸 𝐸𝐸 𝐴𝐴 𝐵𝐵𝐵𝐵 ℓ ℓ ℓ 𝐴𝐴 Se tiene que ∆𝐵𝐵𝐴𝐴𝐴𝐴 es isósceles APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA 𝒉𝒉𝟐𝟐 TEOREMAS ADICIONALES: 𝑎𝑎 𝑏𝑏 ℎ Si ∆𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 es isósceles de base 𝐴𝐴𝐵𝐵: 𝒉𝒉 = 𝒂𝒂 + 𝒃𝒃 Si ∆𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 es equilátero: 𝒂𝒂 𝒃𝒃 𝒄𝒄 𝒙𝒙 𝑂𝑂 𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝓂𝓂 𝓂𝓂 𝓂𝓂 𝒉𝒉𝟏𝟏 𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 Si ∆𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 es isósceles de base 𝐴𝐴𝐵𝐵: 𝑂𝑂 Sea 𝑂𝑂 un punto cualquiera de la base Se cumple: 𝒉𝒉𝟏𝟏 = 𝒉𝒉𝟐𝟐 Se cumple: Sea 𝑂𝑂 un punto cualquiera de la región interior del triángulo 𝒙𝒙 = 𝒂𝒂 + 𝒃𝒃 + 𝒄𝒄 Se cumple: APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA 𝛿𝛿 𝛿𝛿 𝑆𝑆 DEMOSTRACIÓN: Vamos a demostrar que: ℎ = 𝑎𝑎 + 𝑏𝑏 𝛼𝛼 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝜃𝜃 𝑎𝑎 𝑄𝑄 𝐵𝐵 𝑅𝑅 𝐵𝐵𝐴𝐴 𝑂𝑂 𝐵𝐵 𝑏𝑏 ℎ 𝑏𝑏 𝛼𝛼 • Como ∆𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 es isósceles: 𝑚𝑚∢𝐵𝐵𝐴𝐴𝐵𝐵 = 𝑚𝑚∢𝐵𝐵𝐵𝐵𝐴𝐴 = 𝛼𝛼 • En los triángulos rectángulos 𝐴𝐴𝑅𝑅𝑂𝑂 y 𝑂𝑂𝑄𝑄𝐵𝐵: 𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝑂𝑂𝑅𝑅 = 𝑚𝑚∢𝐵𝐵𝑂𝑂𝑄𝑄 = 𝜃𝜃 • Notamos 𝑂𝑂𝐵𝐵 es bisectriz, trazamos perpendicular 𝐵𝐵𝑆𝑆 a 𝑂𝑂𝑆𝑆. • Por teorema de la bisectriz: 𝐵𝐵𝑄𝑄 = 𝐵𝐵𝑆𝑆 𝑂𝑂𝑄𝑄 = 𝑂𝑂𝑆𝑆 = 𝑏𝑏 • 𝑅𝑅𝐵𝐵𝐵𝐵𝑆𝑆 es rectángulo: ∴ ℎ = 𝑎𝑎 + 𝑏𝑏 𝛿𝛿 𝛿𝛿 Se traza para generar bisectriz APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA 𝜽𝜽 3𝜃𝜃 3𝜃𝜃 3𝜃𝜃 2𝜃𝜃 6𝜃𝜃 𝑥𝑥 𝑂𝑂 𝑀𝑀𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 RESOLUCIÓN: Nos piden m∢PCA 𝑀𝑀Á𝑋𝑋(ℤ) = 𝑥𝑥 Dato: 𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 = 3𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 = 6𝜃𝜃 𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 = 2𝜃𝜃 Como �⃡�𝐿 es mediatriz del 𝐵𝐵𝐵𝐵. Por teorema de la mediatriz: 𝑂𝑂𝐵𝐵 = 𝑂𝑂𝐵𝐵 = 𝑎𝑎 Ósea el ∆𝐵𝐵𝑂𝑂𝐵𝐵 es isósceles: 𝑚𝑚∢𝑂𝑂𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑚𝑚∢𝑂𝑂𝐵𝐵𝐵𝐵 = 3𝜃𝜃 → 𝑥𝑥 = 𝜃𝜃 Además, se sabe que el ∆ABC es acutángulo: 𝑚𝑚∢𝐴𝐴𝐵𝐵𝐵𝐵 < 90° 6𝜃𝜃 < 90° 𝜃𝜃 < 15° como 𝑥𝑥 = 𝜃𝜃 𝑥𝑥 < 15° 𝒙𝒙𝐦𝐦á𝐱𝐱(𝒛𝒛) = 𝟏𝟏𝟏𝟏° 𝐿𝐿 𝑎𝑎 𝑎𝑎 UNI 2020-1PROBLEMA APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS NOTABLES Y APROXIMADOS 𝑏𝑏 45°30° 𝑏𝑏 𝑏𝑏 2𝑏𝑏 2𝑏𝑏 𝑏𝑏 3 53° 37° 3𝑏𝑏 4𝑏𝑏 5𝑏𝑏60° 45° APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA Demostración del triángulo de 30° y 60°. Ejemplo del triángulo de 45°. Lados en progresión aritmética (37° y 53°). SUGERENCIA CON LA TABLETA GRAFICA Ahora que conocemos los ⊿𝑠𝑠 notables, nos será muy útil para la resolución de problemas APLICACIÓN En el gráfico 𝐴𝐴𝐵𝐵 = 3 y 𝐴𝐴𝐸𝐸 = 4, calcule el valor de 𝑥𝑥 𝐸𝐸𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝑥𝑥 𝑥𝑥 𝐸𝐸𝐴𝐴 𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝑥𝑥 𝑥𝑥 RESOLUCIÓN Nos piden 𝑥𝑥 3 4 𝐴𝐴𝐵𝐵 es bisectriz del ∢𝐵𝐵𝐴𝐴𝐸𝐸, por teorema de la bisectriz: Trazamos 𝐵𝐵𝐿𝐿 ⊥ 𝐴𝐴𝐸𝐸 → 𝐴𝐴𝐵𝐵 = 𝐴𝐴𝐿𝐿 = 3 𝐿𝐿3 Entonces: 𝐿𝐿𝐸𝐸 = 1 1 R E C O R D A R De lo recordado: ⊿𝐴𝐴𝐵𝐵𝐸𝐸 es notable de 30° y 60° ∴ 𝒙𝒙 = 𝟑𝟑𝟐𝟐𝟑 APLICACIONES DE LA CONGRUENCIA w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e Número de diapositiva 1 Número de diapositiva 2 Número de diapositiva 3 Número de diapositiva 4 Número de diapositiva 5 Número de diapositiva 6 Número de diapositiva 7 Número de diapositiva 8 Número de diapositiva 9 Número de diapositiva 10 Número de diapositiva 11 Número de diapositiva 12 Número de diapositiva 13 Número de diapositiva 14 Número de diapositiva 15
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