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Tema: ÁREAS Y PERÍMETROS DE REGIONES PLANAS Docente: Edgar Ramírez RAZ. MATEMÁTICO Conocer las propiedades y los métodos para resolver problemas de examen de admisión sobre perímetros y áreas de regiones poligonales y circulares. OBJETIVO Perímetro de regiones poligonales y circulares Problemas sobre áreas PERÍMETRO DE REGIONES POLIGONALES Y CIRCULARES 𝒓 𝒓 A B 𝛼 El perímetro de una región es la medida de la longitud de la línea que conforma el borde o contorno de una región. PRINCIPALES FIGURAS PLANAS 𝑷𝒆𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 = 𝑎 𝑏 𝑐 TRIÁNGULO 𝑷𝒆𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 = 𝑏 𝑎 𝑷𝒆𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 = RECTÁNGULO 𝑷𝒆𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 = 𝑟 CÍRCULO SECTOR CIRCULAR CUADRADO 𝑎 𝑎 𝑎 𝑎 𝟒𝒂 𝟐(𝒂 + 𝒃) 𝒂 + 𝒃 + 𝒄 𝟐𝝅𝒓 𝒎𝑨𝑩 = 𝟐𝝅𝒓 𝜶° 𝟑𝟔𝟎° Si AB y BC son diámetros de las semicircunferencias se cumple que: A B C Longitud del arco AB + arco BC = 𝑳 𝟐 𝝅 A B C Perímetro de la región sombreada = 𝑳 𝟐 𝝅 + 𝐋 𝐿 𝐿 Observación Resolución: APLICACIÓN 01 Calcule el perímetro de la región sombreada, si las curvas son semicircunferencias. 6 𝑐𝑚 8 𝑐𝑚 Nos piden el perímetro de la región sombreada. ∴ El perímetro de la región sombreada es 14 + 5π cm. 10 6 𝑐𝑚 8 𝑐𝑚 Perímetro = 6 + 8 2 𝜋 = 5𝜋 + 5𝜋 A) 6 + 2π cm B) 24 cm C) 14 + 10π cm D) 14 + 5π cm E) 8 + 5π cm 𝟏𝟎 = 14 + 5𝜋 PROBLEMAS SOBRE ÁREAS Á𝒓𝒆𝒂 = 𝒓 𝒓 𝛼 El área es la medida de la extensión de una superficie, expresada en unidades cuadradas. PRINCIPALES FIGURAS PLANAS Á𝒓𝒆𝒂 = TRIÁNGULO Á𝒓𝒆𝒂 = 𝑏 𝑎 Á𝒓𝒆𝒂 = RECTÁNGULO Á𝒓𝒆𝒂 = 𝑟 CÍRCULO SECTOR CIRCULAR CUADRADO 𝑙 𝑙 𝑙 𝑙 𝒍𝟐 𝒂 × 𝒃 𝒃 × 𝒉 𝟐 𝝅𝒓𝟐 𝝅𝒓𝟐 𝜶° 𝟑𝟔𝟎° 𝑏 ℎ ROMBO 𝑎 𝑏 TRAPECIO 𝑎 𝑏 ℎ Á𝒓𝒆𝒂 = 𝒂 × 𝒃 𝟐 Á𝒓𝒆𝒂 = 𝒂 + 𝒃 𝟐 × 𝒉 RELACIÓN DE ÁREAS EN REGIONES TRIANGULARES 𝑺𝟏 𝑺𝟐 = 𝒎 𝒏 n n S1 S2 m n S1 S2 𝑺𝟏 = 𝑺𝟐 𝑺 = βα S1 m α β S2 n ~ 𝑺𝟏 𝑺𝟐 = S S S S A B C S1 S2 m n Para dos triángulos semejantes, se tiene: 𝑺𝟏 𝑺𝟐 = 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 ∆ 𝑨𝑩𝑪 𝟔 Á𝒓𝒆𝒂 ∆ 𝑨𝑩𝑪 𝟒 𝒎 𝒏 𝒎𝟐 𝒏𝟐 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟐 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟏𝟐 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟐𝟎 En todo paralelogramo, rectángulo o cuadrado se cumple: S S S S SS 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟒 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟐 𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟒 Para trapecios se cumple: 𝑺 = 𝑺𝟏 + 𝑺𝟐 𝑺𝟏 = 𝑺𝟐𝑺 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝟐 S S S S S S1 S2 S1 S2 RELACIÓN DE ÁREAS EN REGIONES CUADRANGULARES Resolución: APLICACIÓN 02 En el gráfico, ABCD es un rectángulo cuya área es 32 m2 y OC=PD=1/4CD. Halle el área sombreada. A) 20 m2 B) 30 m2 C) 28 m2 D) 26 m2 E) 24 m2 a a Área total = 32 X X Nos piden: El área sombreada Del enunciado: Luego se observa El área sombreada es 6X 8X = 32 X = 4 2a 2X 4X = 24 El área de la región sombreada es 24 m2 OC = PD = 1 4 CD APLICAREMOS PROPORCIÓN DE ÁREAS ∴ Resolución: APLICACIÓN 03 A) 4(π - 3) u2 B) 6(π - 4) u2 C) 8(π - 2) u2 D) 6(π - 6) u2 E) 8(π - 1) u2 Halle el área de la región sombreada si el cuadrante tiene radio 8 u. Nos piden: el área de la región sombreada. De los datos: Sea S la región sombreada pedida: 𝑺 44 4 4 Del gráfico: S = - - S = π.8 2 4 - 2( )π.4 2 4 - 42 S = 16π - 8π - 16 S = 8π - 16 Área de la región sombreada es 8(π - 2) u2 - APLICAREMOS DIFERENCIAS DE ÁREAS Resolución: APLICACIÓN 04 Se tiene el siguiente cuadrado ABCD. Determine el área de la región sombreada Nos piden el área de la región sombreada. De los datos: 𝑨 𝑨 𝑩 𝑩 Trasladando las regiones sombreadas A B C D 𝑩 𝑩 𝑨 𝑨 𝟔 𝒖 Luego: Área sombreada = 34 62( ) = 27 Área de la región sombreada es 27 u2 A) 16 u2 B) 27 u2 C) 24 u2 D) 20 u2 E) 18 u2 APLICAREMOS TRASLADO DE ÁREAS Resolución:PROBLEMA 1 Determine el perímetro de la región sombreada si cuando las cinco circunferencias se ubican tangencialmente una al costado de la otra y sus centros son colineales, sus diámetros cubren una longitud de 10 m. A) 10π m B) 20π m C) 5π m D) 15π m E) 12π m Nos piden: El perímetro de la región sombreada. 𝑟1 2π(𝑟1) 𝑟2 2π(𝑟2) 𝑟3 2π(𝑟3) 𝑟4 2π(𝑟4) 𝑟5 2π(𝑟5) Perímetro = 2π (𝑟1+ 𝑟2 + 𝑟3 + 𝑟4 )+ 𝑟5 Se necesita conocer la suma de los radios. 𝑟1 𝑟2 𝑟3 𝑟4 𝑟5 2𝒓𝟏 2𝒓𝟐 2𝒓𝟑 2𝒓𝟒 2𝒓𝟓 2 (𝑟1+ 𝑟2 + 𝑟3 + 𝑟4 )+ 𝑟5 = 10 𝑟1+ 𝑟2 + 𝑟3 + 𝑟4+ 𝑟5= 5 Perímetro = 2π( )5 = 10π Resolución:PROBLEMA 2 En la figura se muestra un polígono formado por cuadrados de 2 cm de lado. Manuel tiene 100 piezas de madera congruentes a este polígono. Si con ellas se desea formar un cuadrado, adosándolas y sin superponerlas, ¿cuál es el perímetro del cuadrado más grande que se puede construir con la mayor cantidad de estas piezas? A) 192 cm B) 96 cm C) 144 cm D) 240 cm E) 156 cm Nos piden: el perímetro del cuadrado más grande que se puede construir con la mayor cantidad de estas piezas. 8cm 12cm 24cm 24cm Evaluando el numero de piezas para formar un cuadrado 24 piezas 24 piezas 24 piezas 24 piezas 24 piezas 96 piezas 48cm 48 cm El perímetro del cuadrado más grande es: 192 cm Resolución:PROBLEMA 3 En la figura ABCD es un cuadrado cuyo lado mide 6 cm, se trazan arcos de circunferencia de centros A y D. Calcule la suma de las áreas de las regiones sombreadas. A) 6π cm2 B) 5π cm2 C) 9π cm2 D) 3π cm2 B) 7π cm2 Nos piden: la suma de las áreas de las regiones sombreadas. De los datos se tiene: 6 6 6 6 60° 60° 60° 𝔸 𝔸 𝔹30° 𝔸+ 𝔹 =π ( )62 × 30° 360° = 3π cm2 El área sombreada es: 3π cm2 Resolución:PROBLEMA 4 En la figura, la región sombreada representa el plano de un terreno que ha sido dibujado en un papel cuadriculado cuyos cuadraditos miden 1 cm de lado. Si la escala empleada es de 1 cm a 1000 cm, calcule el área real del terreno. A) 2 250 m2 B) 2 500 m2 C) 3 150 m2 D) 3 450 m2 E) 3 250 m2 Nos piden: el área real del terreno. Del dato: En la figura En lo real 1 cm 1 000 cm <> 10 m10 m 10 m 50 m 30 m (50)(30) 2 20 m 20 m 20 m 20 m 20 m 30 m ( )20+30 2 20 20 m 30 m (20)(30) 2 𝑺 Sea S la región sombreada pedida: Del grafico: S = 60 m 70 m - 750 + 200 + 200 + 500 + 300 S = (70)(60) - 1 950 S = 4 200 - 1 950 S = 2 250 m2 El área sombreada es: 2 250 m2 PROBLEMA 5 Resolución: Joshua dibuja el plano de su casa tal como se muestra en la figura cuya área total es de 120 m2. Si la región sombreada representa el jardín en el cual desea sembrar grass, siendo su costo por metro cuadrado de S/ 10, ¿cuál es el costo del grass a sembrar? A) S/ 450 B) S/ 500 C) S/ 340 D) S/ 440 E) S/ 240 Nos piden: el costo del grass a sembrar Área Total = 120 m2 ¡Recuerde que…! 12 1 (120) 𝟏𝟎 𝟏𝟎 12 1 (120) 𝟏𝟎 20 1 (120) 𝟔 120 2 = 60 120 4 = 30 Área sombreada = 4 + 40 = 44 m2 Costo = 44 (10) = S/ 440 Resolución:PROBLEMA 6 En un terreno de forma triangular se triseca uno de sus ángulos, como se muestra en la figura, y se decide plantar césped en la región sombreada. Halle el área de la región mencionada. A) 12𝑚2 B) 15𝑚2 C) 16𝑚2 D) 10𝑚2 E) 18𝑚2 Nos piden: el área de la región mencionada. 3m 34 37° 53° 53° 2 6 Τ𝟓𝟑° 𝟐 𝟓𝒌 𝒌 𝟐𝒌 RECORDAR 𝒌 𝟐𝒌𝛼𝛼𝛼 El área sombreada es: BASE × ALTURA 2 5 × 6 2 = = 15 m2 ¡¡Ahora a aplicar lo aprendido con el test!! Duración:10 minutos PROBLEMA 1 Resolución: Halle el perímetro de la región sombreada, si se sabe que ABCD es un rectángulo. A) 190 cm B) 180 cm C) 200 cm D) 210 cm E) 160 cm Nos piden: el perímetro de laregión sombreada. Perímetro de la región sombreada. = 50 + 50 + 40 + 40 = 180 El perímetro es: 180 cm PROBLEMA 2 Resolución: Halle el área de la región sombreada, si se sabe que el área de la región rectangular ABCD es 120 𝑚2 . A) 12𝑚2 B) 20𝑚2 C) 16𝑚2 D) 18𝑚2 E) 15𝑚2 A B CD M N Nos piden: el área de la región sombreada. Por dato el área total = 120 𝑚2 12 1 (120) 20 1 (120) 10 6 El área sombreada es: 16m2 PROBLEMA 3 Resolución: Halle el área de la región sombreada, si se sabe que ABCD es un cuadrado cuyo lado mide 4 m. A) 2π𝑚2 B) 3π𝑚2 C) 4π𝑚2 D) 5π𝑚2 E) 6π𝑚2 Nos piden: el área de la región sombreada. 4 m Por traslado de áreas 45° El área sombreada es: 𝜋 4 2 8 = 2π𝑚2
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