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Libro de Trabajo Febrero - Julio 2022 Geometría y Trigonometría Eje: Del tratamiento del espacio, la forma y la medida, a los pensamientos geométrico y trigonométrico. Componentes: Estructura y transformación: elementos básicos de Geometría. Contenido central: Conceptos básicos del espacio y la forma: “lo geométrico”. El estudio de las figuras geométricas y sus propiedades. Contenido específico: • Elementos, características y notación de los ángulos. • Sistemas angulares de medición: ¿cómo realizar las conversiones de un sistema a otro?, ¿por qué existen varias formas de medir ángulos?, • ¿Cuáles son las razones por las cuales se hacen las conversiones? • Característica de las sumas de ángulos internos en triángulos y de polígonos regulares: • ¿Por qué la configuración y la reconfiguración espacial de figuras sirven para tratar con situaciones contextuales de la Geometría? • Propiedades de los triángulos según sus lados y ángulos: ¿qué los identifica entre sí?, ¿qué los diferencia entre sí?, ¿por qué los triángulos son estructuras • rígidas usadas en las construcciones? • Característica de las sumas de ángulos internos en triángulos y de polígonos regulares: ¿por qué la configuración y la reconfiguración espacial de figuras sirve • para tratar con situaciones contextuales de la Geometría? • Propiedades de los polígonos regulares • Elementos y propiedades básicas de los ángulos en la circunferencia. Aprendizajes esperados: • Distingue conceptos básicos de: recta, segmento, semirrecta, línea curva. • Interpreta los elementos y las características de los ángulos. • Mide, manual e instrumentalmente, los objetos trigonométricos y da tratamiento a las relaciones entre los elementos de un triángulo. • Trabaja con diferentes sistemas de medición de los ángulos, realiza conversiones de medidas. • Identifica, clasifica y caracteriza a los polígonos regulares de acuerdo con el número de lados. • Interpreta las propiedades de los polígonos regulares En nuestra vida diaria nos encontramos rodeados por figuras geométricas, ángulos, rectas y curvas, lo que se pretende en este parcial es que logres identificar, analizar y comprender el uso de la configuración espacial y sus relaciones; así como operar y representar el uso de los elementos figúrales del ángulo, segmento, polígono, círculo y sus relaciones métricas Iniciemos con lo primero ¿Que es la geometría? Aquí te comparto una definición: En las siguientes imágenes podemos encontrar elementos geométricos en la naturaleza o en nuestro día a día. ¿Puedes identificar qué elementos están presentes y que recuerdes su nombre? 1. _____________________ 2. ______________________ 3. _____________________ 4. ______________________ Geometría. Rama de las matemáticas que estudia las propiedades, las formas y las dimensiones de figuras y cuerpos geométricos. Elementos geométricos Punto Es una representación que no tiene dimensiones. Para evitar confusiones al dar una defi nición más compleja sólo diremos que la idea de punto, nos la da la marca que deja un lápiz sobre el papel, tan pequeña que carece de dimensión. Pero aun asi si usaramos un microscopio nos dariamos cuenta que si tiene dimenciones. Es decir es imposible trazar un punto, pero por practicidad lo representamos asi con el toque del grafito del lapiz en la hoja. Aquí lo represenamos con esta figura dentro del rectangulo espeando que lo puedas ver. Línea. Es una sucesión de puntos, el número es infinito. Y así como su compañero de arriba al ser una sucesión de puntos es imposible de trazar. Pero por cuestiones practicas es representada de la siguiente forma: Línea recta. Es una línea donde sus puntos siguen una misma dirección, el número de puntos en una línea suele ser infinito. Por lo que medirse es imposible o no suele medirse. Segmento. Es una porción de una recta es decir tiene: extremos y se puede medir surgen su longitud. Se denota con los puntos en que inicia el segmento y donde termina. Curva Es aquella línea que no tiene partes rectas. . Hagamos el siguiente ejercicio para identificar que tan cotidiano podemos encontrar los elementos geométricos. En la imagen te presento una naranja que muy probablemente sea común por donde vives. Ahora identifiquemos algunos de los elementos geométricos Escribe el nombre de cada uno de los elementos básicos de la geometría señalados con números en la siguiente imagen 1. ________________________ 2. ________________________ 3. ________________________ 4. ________________________ Segmento: curva: 4 2 3 1 Ángulos Definición: Un ángulo es la abertura comprendida entre 2 semirrectas que tienen un punto en común, llamado vértice. El ángulo se representa como ∠ A, ∠ BAC, â, o con letras del alfabeto griego. Si un ángulo se mide en sentido contrario al movimiento de las manecillas de un reloj, entonces es positivo, si se mide en el mismo sentido entonces será negativo. Clasificación de acuerdo con su medida Los angulos pueden clasificare de muchas formas una de ellas es por su magnitud y esta depende de su abertura comprendida entre los lados y no de la longitud de éstos. De acuerdo con su magnitud, se clasifican en: Convexos Son los que miden más de 0° y menos de 180°, a su vez se clasifican en: Clasificacion Agudo. Recto Obtuso Llano Es aquel que mide más de 0° y menos de 90° Es aquel cuya magnitud es de 90°. Es aquel que mide más de 90° y menos de 180° Es el que mide 180°. Clasificacion Cóncavo o entrante Perigonal o de vuelta entera Es aquel que mide más de 180° y menos de 360°. Es el que mide 360°. Tambien se puede clasificar por cuanto miden cuado se suman las magnitudes de los angulos. Complementarios Si la suma de dos angulos es igual a un ángulo recto es dicir noventa grados(90°) . Suplementarios Si al sumar dos angulos la suma es igual a un angulo llano o igual a ciento ochenta grados (180°) se le llamara suplementario. Conjugados Son los ángulos cuya suma es igual a cuatro ángulos rectos (360°). Otra forma de clasificar los ángulos es por su posición por como se encuentran ubicados, al conocer esto permite interpretar y conocer más información al reconocer los ángulos. Ejemplo: Determina el ángulo complementario de 50° Sabemos que los complementarios deben sumar 90° para este caso podemos resolverlo de forma algebraica. a+50°=90° a=90°-40° a=50° El ángulo complementario de 40° es 50° Ejemplo: Determina el ángulo suplementario de 80° Sabemos que los complementarios deben sumar 180° por lo tanto podemos resolverlo de forma algebraica. a+b=180 si b=80 entonces: a+80°=180° a=180°-80° a=100° El ángulo suplementario de 80° es 100° ya que juntos suman 180° Ángulos opuestos por el vértice Son aquellos que tienen el vértice común, y los lados de uno de los ángulos son la prolongación de los del otro. Los ángulos opuestos por el vértice son iguales: ∠ a = ∠ c y ∠ b = ∠ d Ejemplo Aquí notamos que los angulos que estan en frente son de la misma amplitud Ángulos contiguos Son aquellos que tienen un lado y un vértice en común. ∠ AOB es contiguo a ∠ BOC, entonces: ∠ AOB + ∠ BOC = ∠ AOC Ángulos adyacentes Son ángulos contiguos cuyos ángulos no comunes están alineados, esto es, suman 180º. ∠ AOB es adyacente a ∠ BOC, entonces: ∠ AOB + ∠ BOC = 180º Rectas paralelas cortadas por una recta secante Se forma con dos rectas paralelas las cuales son atravezadas por una diagonal como en la siguiente imagen: Ángulos alternos internos. Ángulos internos no adyacentes situados en distinto lado de la secante;son iguales. ∠ 3 = ∠ 5; ∠ 4 = ∠ 6 Ángulos alternos externos. Ángulos externos no adyacentes situados en distinto lado de la secante; son iguales. ∠ 1 = ∠ 7; ∠ 2 = ∠ 8 Ángulos correspondientes. Dos ángulos no adyacentes situados en un mismo lado de la secante; son iguales. ∠ 1 = ∠ 5; ∠ 4 = ∠ 8; ∠ 2 = ∠ 6; ∠ 3 = ∠ 7 Ángulos colaterales internos (suplementarios). Dos ángulos internos no adyacentes y situados del mismo lado de la secante; suman 180°. ∠ 4 + ∠ 5 = 180°; ∠ 3 + ∠ 6 = 180° Ángulos colaterales externos (suplementarios). Ángulos externos no adyacentes situados del mismo lado de la secante; suman 180°. ∠ 1 + ∠ 8 = 180°; ∠ 2 + ∠ 7 = 180° En la siguiente imagen se muesta como los angulos opuestos por el vertice son iguales, los angulos que estan alineados suman 180 en el ejemplo tenemos 126+54=180. La imagen anterior es una forma clara de como podemos encontrar el valor de los angulos que se forman con dos rectas paralelas y una diagonal. Aquí se presenta otro ejemplo. Vamos a obtener los angulos de la siguiente imagen sabiendo que el angulo 1 es igual a 120° 120° El primer paso será identificar que los ángulos 1,3,5 y 7 son iguales debido a las propiedades de opuestos por el vértice y ángulos correspondientes es decir todos estos ángulos de color verde miden 120° 120° 120° 120° 120° Segundo paso: el ángulo 2 y el ángulo 1 son suplementarios y deben sumar 180, si el ángulo 1 mide 120 entonces el ángulo 2 debe medir 60° para así juntos sumar 180° y aplicando las propiedades de opuestos por el vértice y ángulos correspondientes es decir todos estos ángulos de color azul miden 60° 120° 120° 120° 120° 60° 60° 60° 60° Determina los ángulos pares complementarios. 1.- 80° y ___________ 2.- 24° y ___________ Determina los ángulos pares suplementarios. 3.- 1° y ___________ 4.- 54° ° y ___________ 5.-Determina el valor de los ángulos faltantes en las imágenes siguientes. Para seguir practicando Triangulos Definición Porción del plano limitada por 3 rectas que se intersecan una a una en puntos llamados vértices. Clasificación de los triángulos Los triángulos se clasifican de varias forman una de ellas es por la longitud de sus lados o la magnitud de sus ángulos. POR SUS ANGULOS RECTÁNGULO ACUTÁNGULO OBTUSÁNGULO Tiene un angulo recto Sus 3 angulos son agudos Es el que tiene un angulo obtuso POR SUS LADOS ESCALENO EQUILATERO ISOSELES Todos sus lados son diferentes Todos sus lados son iguales Tiene solo un lado diferente y los otros 2 son iguales Rectas y puntos notables Son rectas y puntos con caracteristicas especiales dentro de un triangulo y son: 1.- Altura. Es el segmento que es perpendicular a un lado y es trazado por el vertice opuesto. 1.1.-Ortocentro. Es el punto donde se intersecan todas las alturas de un triangulo 2.-Mediana. Asi se le denomina al segmento que une un vertice con el punto medio del lado opuesto. En otras palabras es un trazo que une el punto medio de un lado y el vertices opuesto. 2.1.- Baricetro. Es el pundo donde se interseca las medianas Bisectriz.- Es la recta que divide en 2 angulos iguales a un ángulo interior de un tríangulo. Incentro.- Es el punto donde todas las bisectrices del triangulo se unen. Mediatriz. Recta perpendicular al lado de un triangulo y que pasa por el puno medio de este mismo lado. Circuncenro. Es el punto donde se intersecan las mediatrices del triangulo En el siguiente QR puedes revisar material extra para reforzar la información. Clasifica los siguientes triangulos según la clasificacion por sus lados: Identifica las la clasificacion de las lineas y puntos notables de los siguientes triangulos: Sistemas de medición de los ángulos Para su estudio los ángulos se usan sistemas de medición para cuantificar el valor del triángulo, de esta forma por medio de un numero podemos saber que tan amplio es un ángulo, así al leer que un ángulo de 50° podemos hacer una imagen mental de que tan amplio es el ángulo. Pero no existe un solo sistema de medida para saber la magnitud de un ángulo, en este semestre veremos 3 sistemas de medida para ángulos. Sistema sexagesimal Este sistema de medir ángulos es el que se emplea normalmente: la circunferencia se divide en 360 partes llamadas grados, el grado en 60 partes llamadas minutos y el minuto en 60 partes que reciben el nombre de segundos. 1° = 60’; 1’ = 60” Ejemplos A continuación se dan 3 números en sistema sexagesimal: a) 45° b) 21° 36’ c) 135° 28’ 32” Relación de conversión Es la relación que existe entre los grados, minutos y segundos de un ángulo expresado en sistema sexa gesimal. De acuerdo con la gráfica, se establecen las siguientes condiciones de conversión: • Para convertir de una unidad mayor a una menor se multiplica por 60 o 3 600, según sea el caso. • Para convertir de una unidad menor a una mayor se divide entre 60 o 3 600, según sea el caso. Ejemplo: Convierte 19° 47’ 23’’ a grados. Solucion: Los minutos se dividen entre 60 y los segundos entre 3600 Entonces haremos lo siguiente los grados que son 19 no le modificamos nada ya que estan ya en grados Primero trabajamos con los minutos en este ejemplo son 47 esa cantidad la dividiremos entre 60, es como si los grados fueran horas y una hora tiene 60 minutos, entonces para conocer la fracción de obra hay que hacer la división entre 60. 47 60 ≈ 0.7833 Luego trabajaremos con la parte de segundos, recordemos que en una hora hay 3600 segundos por lo que para en este ejemplo dividiremos 23 entre 3600 para obtener cuánto equivale en fracción de hora. 23 3600 ≈ 0.0063 Ya para finalizar sumamos tanto los grados como las fracciones de grado: 19°47′23′′ = 19 + 0.7833 + 0.0063 = 19.7896 En el siguiente QR podras ver otros ejemplos y una forma de utilizar una herramienta como la calculadora. Sistema cíclico o circular Este sistema utiliza como unidad fundamental al radián. El radián es el ángulo central subtendido por un arco igual a la longitud del radio del círculo. Se llama valor natural o valor circular de un ángulo. Un radián (1 rad) equivale a 57.29° y π rad equivalen a 180°. Una explicacion mas detallada podemos verla en el siguiente QR: Conversión de grados a radianes y de radianes a grados Sea S un ángulo en sistema sexagesimal (grados) y R en el sistema cíclico (radianes), entonces para convertir: De grados a radianes Radianes a grados Se multiplica el número de grados por el factor 𝜋 180 y se simplifica esto es: 𝑆 ( 𝜋 180° ) La “s” representa el valor de los angulos sexagecimales Se multiplica el número de grados por el factor 180 𝜋 y se simplifica, esto es. 𝑅 ( 180 𝜋 ) La “R” representa el valor de los radianes Ejemplo 1 Convierte 150° a radianes Solucion En este caso tenemos que nuestro angulo sexagecimal es 150 por lo que S=150. Se multiplica: 𝑆 ( 𝜋 180° ) = 150 ( 𝜋 180° ) = 150(𝜋) 180 = 5 6 𝜋 Eso significa que 150° es igual a 5 6 𝜋 rad Ejemplo 2 Convierte a grados 7 4 𝜋 𝑟𝑎𝑑 Solucion Para este caso R= 7 4 𝜋 𝑟𝑎𝑑 y pocedemos a muliplicar como sigue: 𝑅 ( 180 𝜋 ) = 7 4 𝜋 ( 180 𝜋 ) = 7(180) 4 = 315 Transforma a radianes los siguientes ángulos 1. 210° 2. 300° 3. 225° 4. 450° 5. 72° Convierte a grados los siguientes ángulos 1. 𝟐 𝟑 𝝅 2. 𝟏𝟏 𝟔 𝝅 3. 𝟑 𝟒 𝝅 4. 𝟒 𝟑 𝝅5. 𝟕𝝅 Polígonos Definición Se llama polígono a aquella figura plana cerrada, delimitada por segmentos de recta. Se clasifican de acuerdo con la medida de sus lados o sus ángulos. Clasificación Los polígonos se clasifican de acuerdo con sus lados o la magnitud de sus ángulos interiores. Por sus lados Regulares. Tienen todos sus lados iguales. Irregulares. Tienen la medida de sus lados diferentes. Por sus ángulos Convexo. Los ángulos interiores son todos menores que 180°. Cóncavo. Uno de sus ángulos interiores es mayor que 180°. Elementos Todo polígono está formado por los siguientes elementos: ELEMENTOS DE LOS POLIGONOS Vértice Es el punto donde concurren 2 lados. Ángulo interior. Es el que se forma con 2 lados adyacentes de un polígono. Número de diagonales El número de diagonales en un polígono se obtendrá en función del número de lados. Número de diagonales trazadas desde un mismo vértice en un polígono de n lados se pueden trazar (n – 3) diagonales desde un solo vértice, entonces la fórmula es: Número de diagonales totales El número total de diagonales que se pueden trazar desde todos los vértices está dado por la fórmula: 𝐷 = 𝑛(𝑛 − 3) 2 Donde: D= Diagonales totales del polígono n= numero de lados Ángulo exterior Aquel que se forma entre la prolongación de uno de los lados y su lado adyacente. Diagonal. Es el segmento de recta que une 2 vértices no adyacentes. EJEMPLO: Determina el número de diagonales de un heptágono. Un heptágono tiene 7 lados así que sustituimos n=7 y la sustituimos en la formula 𝐷 = 𝑛(𝑛 − 3) 2 𝐷 = 7(7 − 3) 2 𝐷 = 7(7 − 3) 2 𝐷 = 28 2 = 14 Calcula el número de diagonales totales que se puede trazar desde un octagono. 𝐷 = 𝑛(𝑛 − 3) 2 𝐷 = 8(8 − 3) 2 𝐷 = 8(5) 2 𝐷 = 40 2 = 20 Ángulos de un polígono La magnitud de los diferentes ángulos de un polígono se obtiene con las fórmulas siguientes: Angulo interior de un polígono regular Para calcular la magnitud de un ángulo interior de polígono regular solo necesitamos saber el número de lados n y aplicar la siguiente formula: 𝑖 = 180(𝑛 − 2) 𝑛 Ejemplo para conocer cuanto mide el angulo de la figura anterior solo necesitamos el numero de lados que en este caso es 6 por lo que es un hexagono y aplicamos la formula donde n es el numeo de lados 𝑖 = 180(6 − 2) 6 𝑖 = 180(4) 6 = 120 Suma de angulos interiores de cualquier poligono Ya vimos cuanto mide el angulo interior de un poligono pero como podriamos saber cuanto mediria la suma de todos sus angulos. Se sabe que los angulos internos de un triangulo miden 180° si tuvieramos un cuadrilatero y lo dividimos en 2 triangulos como en la imagen: En la imagen observamos que se forman 2 triangulos por lo que lo logico es deci que hay 2 veces 180°, eso significa significa que la suma de sus angulos internos mide 360°. Una igura de 5 lados podria dividirse en 3 triangulos como en la imagen, en este ejemplo utilizamos una figura irregular con la intención que puedas observar que esta propiedad de los ángulos internos se cumple tanto en figuras regulares como en irregulares: Observando la imagen vemos que hay 3 triángulos por lo consiguiente la suma de sus ángulos internos sería 3 veces 180 eso significa que la suma de los ángulos internos de un Pentágono es igual a 540. Recapitulemos, hemos observado que una figura de cuatro lados se puede dividir en 2 triángulos al al trazar líneas de un mismo vértice a otro, una figura de 5 lados podemos dividirlo en 3 triángulos trazando líneas de un mismo vértice hacia los demás, entonces podemos suponer que uno de 6 lados podría dividir 5 triángulos y sus ángulos internos serían cuatro veces 180°, con eso llegamos a la siguiente fórmula: 𝑆𝑖 = 180°(𝑛 − 2) Angulo exterior de un polígono regular. En este punto es importante saber que la suma de los ángulos externos de un polígono suma 360°. 𝑆𝑒 = 360 Entonces para conocer cuanto mide un ángulo externo de un polígono regular basta con dividir los 360° entre el número de lados. 𝐸 = 360° 𝑛 Ejemplo Cuatro ángulos interiores de un poligono de 5 lados miden respectivamente: 120°, 90°, 75° y 135°. ¿Cuánto mide el quinto angulo? Solucion En este ejemplo nos habla de un pentegono significa que tiene 5 lados por lo que n=5. Como primer paso es calcular cuanto debe de medir la suma de todos los angulos internos de un pentagono para eso usamos la formula: 𝑆𝑖 = 180°(𝑛 − 2) Como n=5 lo sustituimos en la formula 𝑆𝑖 = 180°(5 − 2) Hacemos la resta y luego multilicamos. 𝑆𝑖 = 180°(3) = 540° Ya en este paso sabemos que los angulos internos deben de suma 540°, como siguiente paso restemos los angulos internos que ya conocemos para saber cuanto falta para llegar a los 540°. 540° − 120°, −90° − 75° − 135° = 120° Por lo tanto el angulo interno faltante debe medir 120°. Determina ¿Cuál es el poligono regula cuyos angulos interiores suman 1440°? De acuedo con el problema 𝑆1 = 1440° entonces: Recordemos la formula para angulos internos es la siguiente: 𝑆1 = 180°(𝑛 − 2) donde Y en este ejemplo sabemos que S1 =1440° por lo que la formula quedaria de la siguiente forma: 1440° = 180°(𝑛 − 2) 180°(𝑛 − 2) = 1440° Despejando n podremos encontrar el numero de lados que nos pide el problema. Primer paso dividiremos entre 180° 𝑛 − 2 = 1440° 180° Hacemos la divicion 𝑛 − 2 = 8 Seguimos despejando n 𝑛 = 8 + 2 = 10 Por consiguiente, el poligono tiene 10 lado por lo que recibe el nombre de decagono. Para seguir practicando sigue el código QR Poligonos 1. Observa la siguiente imagen y acompleta los parrafos El poligono A es iregular y ______________ El poligno B es ______________ y convexo. El poligono C es ________________y convexo 2. Determina cuantas diagonales tiene: a) un undecagono regular b) heptagono regular 3. Determina cantos lados tiene un poligono cuyos angulos internos miden: a) 162° b) 120 4. Calcula el valor del angulo exterior del siguiente poligono Busca imágenes en tu entorno e identifica elementos geométricos en ellas. Captura imágenes que den ejemplo a cada tipo de clasificación del triángulo, deben ser ejemplos pueden ser descargadas o tomadas por ti mismo. Encuentra o investiga cual es la figura plana mas eficiente para rellenar un área plana. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE CAMPECHE INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN GEOMETRÍA Y TRIGONOMETRIA ESCALA DE VALORES NOMBRE DEL ALUMNO: CARRERA: PARCIAL: PRIMERO CICLO ESCOLAR 2021-2022 SEMESTRE: II GRUPO: APRENDIZAJE ESPERADO: AE1 y AE2 PRODUCTO ESPERADO: Resolución de problemas y ejercicios relacionados con los temas vistos. PLAN DE EVALUACIÓN NOMBRE TIPO MOMENTO PONDERACIÓN PROBLEMAS Y EJERCICIOS SUMATIVA HETEROEVALUACIÓN 100% CRITERIOS POR EVALUAR NO CUMPLE CUMPLE PARCIALMENTE CUMPLE MAYORMENTE SÍ CUMPLE OBSERVACIONES: Puntaje asignado 0 1 1.5 2 1.-Distingue conceptos básicos de: recta, segmento, semirrecta, línea curva.(5%) 2.- Interpreta los elementos y las características de los ángulos. (20%). 3.- Mide, manual e instrumentalmente, los objetos trigonométricos y da tratamiento a las relaciones entre los elementos de un triángulo. (10%). 4.- Trabaja con diferentes sistemas de medición de los ángulos, realiza conversiones de medidas. (5%). 5.- Identifica, clasifica y caracteriza a los polígonos regulares de acuerdoal número de lados. (10%). 6.- Interpreta las propiedades de los polígonos regulares(10%) PUNTAJE OBTENIDO POR NIVEL DE CUMPLIMIENTO: CALIFICACIÓN TOTAL: NOMBRE Y FIRMA DE QUIEN EVALÚA Oscar Sánchez, María Casillas & Hugo Córdova. (2016). Geometría Y TRIGONOMETRIA. (1era ed.). KeepReading Arturo Márquez. (2009). Matemáticas simplificadas. (2da ed.). Prentice Hall.
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