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DECLARACIÓN UNIVERSAL DE LOS DERECHOS HUMANOS El 10 de diciembre de 1948, la Asamblea General de las Naciones Unidas aprobó y proclamó la Declaración Universal de los Derechos Humanos, cuyos artículos figuran a continuación: Artículo 1.- Todos los seres humanos nacen libres e iguales en dignidad y derechos y (...) deben comportarse fraternalmente los unos con los otros. Artículo 2.- Toda persona tiene todos los derechos y libertades proclamados en esta Declaración, sin distinción alguna de raza, color, sexo, idioma, religión, opinión política o de cualquier otra índole, origen nacional o social, posición económica, nacimiento o cualquier otra condición. Además, no se hará distinción alguna fundada en la condición política, jurídica o internacional del país o territorio de cuya jurisdicción dependa una persona (...). Artículo 3.- Todo individuo tiene derecho a la vida, a la libertad y a la seguridad de su persona. Artículo 4.- Nadie estará sometido a esclavitud ni a servidumbre; la esclavitud y la trata de esclavos están prohibidas en todas sus formas. Artículo 5.- Nadie será sometido a torturas ni a penas o tratos crueles, inhumanos o degradantes. Artículo 6.- Todo ser humano tiene derecho, en todas partes, al reconocimiento de su personalidad jurídica. Artículo 7.- Todos son iguales ante la ley y tienen, sin distinción, derecho a igual protección de la ley. Todos tienen derecho a igual protección contra toda discriminación que infrinja esta Declaración (...). Artículo 8.- Toda persona tiene derecho a un recurso efectivo, ante los tribunales nacionales competentes, que la ampare contra actos que violen sus derechos fundamentales (...). Artículo 9.- Nadie podrá ser arbitrariamente detenido, preso ni desterrado. Artículo 10.- Toda persona tiene derecho, en condiciones de plena igualdad, a ser oída públicamente y con justicia por un tribunal independiente e imparcial, para la determinación de sus derechos y obligaciones o para el examen de cualquier acusación contra ella en materia penal. Artículo 11.- 1. Toda persona acusada de delito tiene derecho a que se presuma su inocencia mientras no se pruebe su culpabilidad (...). 2. Nadie será condenado por actos u omisiones que en el momento de cometerse no fueron delictivos según el Derecho nacional o internacional. Tampoco se impondrá pena más grave que la aplicable en el momento de la comisión del delito. Artículo 12.- Nadie será objeto de injerencias arbitrarias en su vida privada, su familia, su domicilio o su correspondencia, ni de ataques a su honra o a su reputación. Toda persona tiene derecho a la protección de la ley contra tales injerencias o ataques. Artículo 13.- 1. Toda persona tiene derecho a circular libremente y a elegir su residencia en el territorio de un Estado. 2. Toda persona tiene derecho a salir de cualquier país, incluso del propio, y a regresar a su país. Artículo 14.- 1. En caso de persecución, toda persona tiene derecho a buscar asilo, y a disfrutar de él, en cualquier país. 2. Este derecho no podrá ser invocado contra una acción judicial realmente originada por delitos comunes o por actos opuestos a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 15.- 1. Toda persona tiene derecho a una nacionalidad. 2. A nadie se privará arbitrariamente de su nacionalidad ni del derecho a cambiar de nacionalidad. Artículo 16.- 1. Los hombres y las mujeres, a partir de la edad núbil, tienen derecho, sin restricción alguna por motivos de raza, nacionalidad o religión, a casarse y fundar una familia (...). 2. Solo mediante libre y pleno consentimiento de los futuros esposos podrá contraerse el matrimonio. 3. La familia es el elemento natural y fundamental de la sociedad y tiene derecho a la protección de la sociedad y del Estado. Artículo 17.- 1. Toda persona tiene derecho a la propiedad, individual y colectivamente. 2. Nadie será privado arbitrariamente de su propiedad. Artículo 18.- Toda persona tiene derecho a la libertad de pensamiento, de conciencia y de religión (...). Artículo 19.- Todo individuo tiene derecho a la libertad de opinión y de expresión (...). Artículo 20.- 1. Toda persona tiene derecho a la libertad de reunión y de asociación pacíficas. 2. Nadie podrá ser obligado a pertenecer a una asociación. Artículo 21.- 1. Toda persona tiene derecho a participar en el gobierno de su país, directamente o por medio de representantes libremente escogidos. 2. Toda persona tiene el derecho de acceso, en condiciones de igualdad, a las funciones públicas de su país. 3. La voluntad del pueblo es la base de la autoridad del poder público; esta voluntad se expresará mediante elecciones auténticas que habrán de celebrarse periódicamente, por sufragio universal e igual y por voto secreto u otro procedimiento equivalente que garantice la libertad del voto. Artículo 22.- Toda persona (...) tiene derecho a la seguridad social, y a obtener, (...) habida cuenta de la organización y los recursos de cada Estado, la satisfacción de los derechos económicos, sociales y culturales, indispensables a su dignidad y al libre desarrollo de su personalidad. Artículo 23.- 1. Toda persona tiene derecho al trabajo, a la libre elección de su trabajo, a condiciones equitativas y satisfactorias de trabajo y a la protección contra el desempleo. 2. Toda persona tiene derecho, sin discriminación alguna, a igual salario por trabajo igual. 3. Toda persona que trabaja tiene derecho a una remuneración equitativa y satisfactoria, que le asegure, así como a su familia, una existencia conforme a la dignidad humana y que será completada, en caso necesario, por cualesquiera otros medios de protección social. 4. Toda persona tiene derecho a fundar sindicatos y a sindicarse para la defensa de sus intereses. Artículo 24.- Toda persona tiene derecho al descanso, al disfrute del tiempo libre, a una limitación razonable de la duración del trabajo y a vacaciones periódicas pagadas. Artículo 25.- 1. Toda persona tiene derecho a un nivel de vida adecuado que le asegure, así como a su familia, la salud y el bienestar, y en especial la alimentación, el vestido, la vivienda, la asistencia médica y los servicios sociales necesarios; tiene asimismo derecho a los seguros en caso de desempleo, enfermedad, invalidez, viudez, vejez u otros casos de pérdida de sus medios de subsistencia por circunstancias independientes de su voluntad. 2. La maternidad y la infancia tienen derecho a cuidados y asistencia especiales. Todos los niños, nacidos de matrimonio o fuera de matrimonio, tienen derecho a igual protección social. Artículo 26.- 1. Toda persona tiene derecho a la educación. La educación debe ser gratuita, al menos en lo concerniente a la instrucción elemental y fundamental. La instrucción elemental será obligatoria. La instrucción técnica y profesional habrá de ser generalizada; el acceso a los estudios superiores será igual para todos, en función de los méritos respectivos. 2. La educación tendrá por objeto el pleno desarrollo de la personalidad humana y el fortalecimiento del respeto a los derechos humanos y a las libertades fundamentales; favorecerá la comprensión, la tolerancia y la amistad entre todas las naciones y todos los grupos étnicos o religiosos, y promoverá el desarrollo de las actividades de las Naciones Unidas para el mantenimiento de la paz. 3. Los padres tendrán derecho preferente a escoger el tipo de educación que habrá de darse a sus hijos. Artículo 27.- 1. Toda persona tiene derecho a tomar parte libremente en la vida cultural de la comunidad, a gozar de las artes y a participar en el progreso científico y en los beneficios que de él resulten. 2. Toda persona tiene derecho a la protección de los intereses morales y materiales que le correspondan por razón de las producciones científicas, literarias o artísticas de que sea autora. Artículo 28.- Toda persona tiene derechoa que se establezca un orden social e internacional en el que los derechos y libertades proclamados en esta Declaración se hagan plenamente efectivos. Artículo 29.- 1. Toda persona tiene deberes respecto a la comunidad (...). 2. En el ejercicio de sus derechos y en el disfrute de sus libertades, toda persona estará solamente sujeta a las limitaciones establecidas por la ley con el único fin de asegurar el reconocimiento y el respeto de los derechos y libertades de los demás, y de satisfacer las justas exigencias de la moral, del orden público y del bienestar general en una sociedad democrática. 3. Estos derechos y libertades no podrán, en ningún caso, ser ejercidos en oposición a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 30.- Nada en esta Declaración podrá interpretarse en el sentido de que confiere derecho alguno al Estado, a un grupo o a una persona, para emprender y desarrollar actividades (...) tendientes a la supresión de cualquiera de los derechos y libertades proclamados en esta Declaración. 2 secundaria Nombres: _________________________________________________ _________________________________________________________ Apellidos: _________________________________________________ _________________________________________________________ DNI: ____________________________________________________ Domicilio: _________________________________________________ __________________________________________________________ Institución educativa: _________________________________________ __________________________________________________________ Correo electrónico: __________________________________________ _________________________________________________________ Geometría Matemática Impreso en el perÚ / prInted In peru La Editorial se hace responsable por el rigor académico del contenido del texto de acuerdo con los principios de la Ley General de Educación. título de la obra ® matemátIca delta 2, secundaria Geometría © derechos de autor reservados y registrados mauro enrIque matto muzante © derechos de edición, arte y diagramación reservados y registrados conforme a ley delta edItores s.a.c. edIcIón, 2020 coordinador de área: Mauro Enrique Matto Muzante diseño, diagramación y corrección: Delta Editores s.A.C. Ilustración general: Banco de imágenes Delta Editores s.A.C. delta edItores s.a.c. Jr. Pomabamba 325, Breña Tels. 332 6314 332 6667 Correo electrónico: informes@eactiva.pe www.eactiva.pe Tiraje: 4500 ejemplares Impresión: FINIshING s.A.C. Jr. La Maquinaria 160, Chorrillos Lima - Perú Tels. 265 3974 251 7191 IsBn n.o 978-612-4354-35-9 proyecto editorial n.o 31501051900810 ley n.o 28086 Hecho el depósito legal en la Biblioteca nacional del perú n.o 2019-10450 proHIBIda la reproduccIón total o parcIal leY de lucHa contra la pIraterÍa leY 28289 puBlIcada el 20 de JulIo de 2004 tÍtulo vII delItos contra los derecHos Intelectuales capÍtulo I delItos contra los derecHos de autor Y conexos Reproducción, difusión, distribución y circulación de la obra sin la autorización del autor. artículo 217.o.- será reprimido con pena privativa de libertad no menor de dos ni mayor de seis años y con treinta a noventa días-multa, el que con respecto a una obra, una interpretación o ejecución artística, un fonograma o una emisión o transmisión de radiodifusión, o una grabación audiovisual o una imagen fotográfica expresada en cualquier forma, realiza alguno de los siguientes actos sin la autorización previa y escrita del autor o titular de los derechos: a. La modifique total o parcialmente. b. La distribuya mediante venta, alquiler o préstamo público. c. La comunique o difunda públicamente por cualquiera de los medios o procedimientos reservados al titular del respectivo derecho. d. La reproduzca, distribuya o comunique en mayor número que el autorizado por escrito. La pena será no menor de cuatro años ni mayor de ocho y con sesenta a ciento veinte días-multa, cuando el agente la reproduzca total o parcialmente, por cualquier medio o procedimiento y si la distribución se realiza mediante venta, alquiler o préstamo al público u otra forma de transferencia de la posesión del soporte que contiene la obra o producción que supere las dos (2) Unidades Impositivas Tributarias, en forma fraccionada, en un solo acto o en diferentes actos de inferior importe cada uno. Apertura En esta sección encontrarás temas novedosos que propiciarán sostener una relación cercana con la Matemática. se aborda el desarrollo del tema, donde encontrarás las definiciones organizadas siguiendo una secuencia didáctica. Marco teórico Conoce tu libro Tema 83MateMática DELTA 2 - GeoMetría 6 Cuadriláteros II a = b a = b En la imagen se observa dos edificios, donde sus fachadas muestran dos regiones paralelográmicas. Paralelogramos Son aquellos cuadriláteros con dos pares de lados opuestos congruentes y paralelos: a° + b° = 180° a° + q° = 180° Como se puede ver en el gráfico los ángulos opuestos miden igual y los ángulos adyacentes son suplementarios. Dentro de este grupo de figuras encontramos 4 figuras geométricas que cumplen con estas características, y son las siguientes: El romboide: También llamado «Paralelogramo», es el más simple de los miembros de esta familia. Básicamente, en él, se van a cumplir las propiedades principales de los paralelogramos: A B Cb b a q° a° a° q° a D A B Cb b a a a° b° a°b° D AB // CD BC // AD Si L1 y L2 son paralelas Ángulos suplementarios: Son dos ángulos cuya suma es 180°. Recu e rda b° a° L1 L2 a = b a° + b° = 180° Título del tema Para una mejor organización, los temas están numerados. Comentarios y/o lecturas que refuerzan el desarrollo del tema 117MateMática DELTA 2 - GeoMetría Recu e rda Calcula la medida del ángulo TOA, si AT es una recta tangente y O es el centro. Resolución: ∴ m TOA = 70° Halla el valor de x, si BC // AD. Encuentra el valor de x. A D 30° x B C A D 30° 60° x B C 100°x A C B α° A C B Por la propiedad de las cuerdas paralelas: x = 60° Resolución: «B» por ser ángulo inscrito se cumple: x = 100° 2 ⇒ x = 50° Resolución: Si L // L1: ⇒ α° = β° m AC = 2α α° + β° 2x = m AB = 2β A B β° xβ° α° L L1 α° β° 20° T A O 20° 70° T A O Por teorema, el radio con la tangente forman un ángulo de 90°. Rpta. 70° Rpta. 60° Rpta. 50° Por el ángulo inscrito se cumple que m AB = 60°. 1 2 3 Ejercicios resueltos Nombre de la sección Algoritmo de resolución del problema planteado. Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo al tema. Ejercicios resueltos se muestran ejercicios que están resueltos didácticamente, los mismos que servirán para el análisis del estudiante. 3MateMática Delta 2 - GeoMetría Síntesis Contenido del tema, que incluye teoremas, postulados, fórmulas, propiedades, leyes, etc., resumido en organizadores gráficos para tener un panorama general del contenido. Modela y resuelve Los problemas con numeración impar serán resueltos por el docente, mientras que los pares serán resueltos por el estudiante siguiendo la secuencia realizada. 46 1 21 Síntesis Modela y resuelve En la figura, calcula el valor de a + b. En la figura, calcula el valor de k – m. Teorema de Pitágoras se cumple: a2 = b2 + c2 a b c Triángulos rectángulos notables 2k 30° 60° k 3k 2k 45° 45° k k 75° h 15° 4 h Observación 5k 3k 4k 37° 53° k k 3 3 k 3 32 30° 60° 45° 45° k k 2 2 k 2 2 Resolución: a 60° 12 u b m k 8 cm 45° Resolución: Rpta. Rpta. Triángulos rectángulos notables Nombre de la sección Nombre de la sección Espacio para resolver el problema. Organizador visual Enunciado del problema o de la situación planteada. 123MateMática DELTA 2 - GeoMetría Nivel I 1 2 5 3 6 4 Entonces Calculael valor de x, si AB = CF. A 20° B 30° C 32° D 34° E 31° Determina el valor de x, sabiendo que RS, TS, QS y PS son líneas tangentes. A 80° B 60° C 70° D 75° E 65° R A Q C PT B β S x α 40° Calcula el valor de x, si AB = BC = CD. A 33° B 30° C 32° D 34° E 31° x 40° A B C D En la figura, encuentra el valor de x. Si m AB = m DE y m BC = m CD. A 33° B 30° C 35° D 34° E 31° Halla la medida del arco MPN, si MN y el radio tienen medidas iguales. A 280° B 230° C 225° D 270° E 300° Halla el valor de x, si m APB = 2x y m AB = x. A 72° B 144° C 126° D 200° E 120° 70° x F A B C D E 2x x A B P O M N P R 70° x A B F C D E Practica y demuestra Preguntas planteadas, estas pueden ser situaciones reales o una simuladas. Espacio para realizar anotaciones de resolución. Alternativas Nombre de la sección Test Esta evaluación incluye preguntas del contenido de los temas desarrollados en la unidad y son de elección múltiple. Practica y demuestra En esta sección se plantean preguntas que han sido organizadas por niveles de complejidad y de elección múltiple en la que el estudiante demostrará lo aprendido durante la sesión. Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo a los temas de la unidad. Número de test Alternativas Nombre: n.° de orden: Sección: Test n.° 4 127MateMática DELTA 2 - GeoMetría Si P y Q son puntos de tangencia, calcula el valor de x. En la figura, P, Q y R son puntos de tangencia, si AC = 10 cm. Encuentra el valor de la suma de los catetos del triángulo rectángulo ABC. En la figura, la circunferencia está inscrita en el cuadrilátero. Si AB = 6 u, BC = 4 u, AD = 10 u y EC = 8 u. Halla el valor de x. En la figura, O es el centro y AO = DC, indica la relación correcta entre q y d. Determina el valor de x, si m TPB = 50° y PT // AM. Calcula la longitud del segmento MN. Si se sabe que AL = 3 u; O1 y O2 son centros. 1 4 2 5 3 6 Marca con una X la alternativa que corresponde a la respuesta. 5A 10C 6B 11D 10 cmA 16 cmC 14 cmB 12 cmD 20°A 70°C 30°B 40°D 1A 3C 2B 4D 2°A 4°C 5°B 3°D 1 uA 1,5 uC 2,5 uB 2 uD A Q P n2 + 3 2n2 – 33 A DE B C 80° x B M TP A O r A C B R 2 cm P Q A CO B D q d B M L N A O2O1x 4 5MateMática Delta 2 - GeoMetría 1 3 2 4 R es ue lv e pr ob le m as d e fo rm a, m ov im ie nt o y lo ca liz ac ió n Modela objetos con formas geométricas y sus transformaciones. triángulos 8 Definiciones Clasificación de los triángulos Teoremas fundamentales Teoremas auxiliares líneas notables en el triángulo 25 Cevianas notables Incentro, excentro y ortocentro Ángulos formados por cevianas notables triángulos rectángulos notables 41 Interpretación geométrica del teorema de Pitágoras Triángulos rectángulos notables congruencia de triángulos 53 Congruencia de triángulos Criterios para determinar la congruencia de triángulos Teoremas que aplican la congruencia cuadriláteros I 69 Generalidades sobre los cuadriláteros Relaciones angulares en los cuadriláteros Clasificación de cuadriláteros por paralelismo Teoremas que cumplen todos los trapecios Otras propiedades cuadriláteros Il 83 Paralelogramos Definición Instrucciones para dibujar cuadrados circunferencia I 99 Elementos Propiedades Posiciones relativas de dos circunferencias Teoremas Polígonos inscritos y circunscritos Teoremas de Poncelet y Pitot circunferencia II 115 Ángulos en la circunferencia unidad competencia y capacidades contenidos pedagógicos páginas Comunica su comprensión sobre las formas y relaciones geométricas. Usa estrategias y procedimientos para orientarse en el espacio. Argumenta afirmaciones sobre relaciones geométricas. Índice El matemático Euclides, nacido el año 330 a. C. (probablemente en Grecia), es considerado uno de los personajes más ilustres de la historia y Padre de la Geometría por sus grandes aportes a esta rama de la Matemática. Algunos sostienen que fue educado en Atenas, y que por eso tenía gran dominio del conocimiento geométrico elaborado en la escuela de Platón, aunque no parece tan familiarizado con las de Aristóteles. Euclides y los postulados de «Elementos» Euclides se instaló en Alejandría durante el reinado de Ptolomeo I; en aquella ciudad fundó una escuela matemática muy importante y escribió Elementos, de la que no existe obra original pero tiene copias posteriores en griego, latín y árabe. Es importante resaltar que la ciudad de Alejandría era uno de los centros intelectuales más importantes por su biblioteca y su museo. Obras de Euclides Euclides produjo muchos tratados sobre la Geometría y otras ciencias. Sin embargo, su obra más conocida es Elementos y está compuesta por 13 libros que compilan obras de otros autores y de él y donde se tocan los temas de geometría plana o elemental, teoremas de los números y la geometría espacial. Además de desarrollarse en el campo de la Aritmética y la Geometría, Euclides tiene una obra titulada Sofismas y escritos sobre temas de música y óptica. La obra Elementos contiene en su primer libro, 5 postulados de la geometría en el plano, los mismos que dieron tema de conversación a los entendidos matemáticos por mucho tiempo. Estos postulados son: 1. Dados dos puntos, se puede trazar una recta que los une. 2. Cualquier segmento puede ser prolongado de forma continua en una recta ilimitada en la misma dirección. 3. Se puede trazar una circunferencia de centro en cualquier punto y radio cualquiera. 4. Todos los ángulos rectos son iguales. Pero el siguiente postulado fue controversial. 6 Quinto postulado Si una recta, al cortar a otras dos, forma los ángulos internos de un mismo lado menores que dos rectos, esas dos rectas prolongadas indefinidamente se cortan del lado en el que están los ángulos menores que dos rectos. Ya desde la época de Euclides, se pensó que su quinto postulado de la Fuente: biografiasyvidas.com, bbvaopenmind.com, ecured.cu, euston96.com Desempeños • Establece relaciones entre las características y los atributos medibles de objetos reales o imaginarios. Asocia estas características y las representa con formas bidimensionales. Establece, también, propiedades en la congruencia de triángulos, y propiedades de área y perímetro. • Expresa, con dibujos, construcciones con regla y compás, con material concreto y con lenguaje geométrico, su comprensión sobre las propiedades en la congruencia de triángulos. Los expresa aun cuando estos cambien de posición y vistas, para interpretar un problema según su contexto y estableciendo relaciones entre representaciones. • Lee textos o gráficos que describen características, elementos o propiedades de las formas geométricas bidimensionales. Reconoce propiedades en la congruencia de triángulos para extraer información. • Selecciona y emplea estrategias heurísticas, recursos o procedimientos para determinar la longitud y el perímetro de polígonos empleando unidades convencionales (centímetro, metro y kilómetro). • Plantea afirmaciones sobre las relaciones y propiedades que descubre entre las formas geométricas, sobre la base de simulaciones y la observación de casos. Las justifica con ejemplos y sus conocimientos geométricos. Reconoce errores en sus justificaciones y en las de otros, y los corrige. geometría del plano era demasiado complejo y podía enunciarse de manera más sencilla. Para abordar ese reto, se buscaron formulaciones equivalentes de ese axioma, pero de manera que la geometría que lo cumpliese siguiese siendo euclidiana. Así se llegó a enunciados más simples, como por ejemplo: Por un punto exterior a una recta se puede trazar una única paralela. Al parecer, ni el propio Euclides se sentía satisfecho con este axioma. No fue hasta principios del siglo XIX, cuando matemáticos como Lobachevski, Bolyai o Gaussplantearon la posibilidad de crear geometrías del plano a partir de postulados diferentes a los de Euclides, lo que se conoce como geometrías no euclidianas. La geometría hiperbólica de Lobachevski, que solo satisface los cuatro primeros postulados de Euclides, es un ejemplo. En ese caso, el quinto se sustituye por otro que es totalmente nuevo. En la geometría hiperbólica, la suma de los ángulos de un triángulo es menor que 180º. En la historia de la Geometría, Euclides de Alejandría es el principal representante de esta ciencia. Sus aportes a la humanidad son invaluables y muchos de ellos se mantienen hoy en día como premisas universales. 7 8 Tema 1 Triángulos Etimológicamente triángulo significa: tri : tres gonos: ángulos ¿Sa bía s qu e.. .? En la naturaleza encontramos innumerables ejemplos de formas asociadas a figuras geométricas, y esto se debe a que nuestro cerebro procesa la idea abstracta de un polígono y la relaciona con una forma encontrada en la vida real. Así, en la imagen, la hoja encontrada nos da la idea de la figura poligonal cerrada más simple como es el caso del triángulo. Definición Si A, B, C son tres puntos no alineados, entonces a la reunión de los segmentos AB, BC y AC se le denomina triángulo y se denota como ABC. A B C A B C • Los puntos A, B, C son vértices. • Los segmentos AB, BC y AC se llaman lados. • Los ángulos BAC, ABC, BCA se llaman ángulos internos del triángulo y frecuentemente los designamos como: A , B , C • A la suma de las longitudes de todos los lados de un triángulo se le denomina perímetro del triángulo. Perímetro: 2p = AB + BC + AC Semiperímetro: p = AB + BC + AC2 AB: se lee segmento AB AB: se lee medida del segmento AB También: AB = m AB Recu e rda 9MateMática Delta 2 - GeoMetría Recu e rda El símbolo indica el ángulo de 90°. Clasificación de los triángulos Según la longitud de sus lados: Triángulo equilátero: Es aquel triángulo en el que sus lados tienen igual medida. Triángulo isósceles: Es aquel triángulo en el que solo dos de su lados miden igual. Triángulo escaleno: Es aquel triángulo donde sus tres lados tienen diferentes longitudes. Según la medida de sus ángulos interiores: Triángulo rectángulo: Es un triángulo que tiene un ángulo recto. Observación m A = 90° B A C Etimológicamente equilátero significa: equi: igual latero: lado Traduciendo sería lados de igual medida. Isósceles significa: isos: igual celes: patas o piernas. Es decir, patas o piernas de igual medida. Se denomina región triangular a la unión del triángulo y su interior. L L L L L L 60° 60° 60° L L m α° ≠ β° ≠ θ° m k L También: También: También: ¿Sa bía s qu e.. .? ¿Sa bía s qu e.. .? m k L α° β° θ° L L m α° α° L β° 10 Los ángulos se clasifican en: • Agudo: si su medida es mayor que cero y menor que 90°. • Recto: si su medida es 90°. • Obtuso: si su medida es mayor que 90° y menor que 180°. <: menor que >: mayor que : menor o igual a : mayor o igual a Los teoremas son proposiciones matemáticas que tienen demostración. Recu e rda Import a nt e Re cu e rda Triángulo oblicuángulo: Es un triángulo que no tiene un ángulo recto. Si los tres ángulos son agudos se llama triángulo acutángulo, si uno de los ángulos es obtuso se llama triángulo obtusángulo. B CA Q P R Acutángulo m A < 90° m B < 90° m C < 90° Obtusángulo m Q > 90° Teoremas fundamentales Teorema de la existencia (Teorema de la desigualdad triangular) En todo triángulo la longitud de un lado es menor que la suma de las longitudes de los otros dos lados y mayor que la diferencia de dichas longitudes. c a b B A C Teorema de la suma de las medidas de los ángulos interiores En todo triángulo la suma de las medidas de sus ángulos interiores es 180º. Teorema del ángulo externo. En un triángulo, la medida de un ángulo externo es igual a la suma de las medidas de dos ángulos internos no adyacentes a dicho ángulo externo. ° + ° + ° = 180° x = ° + ° Se cumple que: b – c < a < b + c , si b c ° ° ° x ° ° 11MateMática Delta 2 - GeoMetría Teoremas auxiliares I) II) III) x° = ° + ° + ° ° + θ° = β° + δ° Propiedad de la suma de dos ángulos exteriores. IV) V) 180° + x° = ° + ° x° + y° = m° + n° m° x° n° y° x° ° ° ° m° n° x° y° x° ° ° ¿Sa bía s qu e.. .? ° ° β° δ° Alfabeto griego: Alfa : Beta : Gamma : Delta : Epsilon : Zeta : Eta : Theta : Iota : Kappa : Lambda : Mu : Nu : Xi : Omicron : Pi : Rho : Sigma : Tau : Ypsilon : Fi : Ji : Psi : Omega : x° + y° = m° + n° 12 a = b Teorema de la existencia Recu e rda Las medidas de los ángulos internos de un triángulo están en proporción de 4; 6 y 8. Calcula el menor de los ángulos internos de dicho triángulo. Resolución: Como los ángulos son proporcionales a 4; 6 y 8, entonces los ángulos interiores medirán: 4k, 6k y 8k. Por teorema fundamental: 4k + 6k + 8k = 180° ⇒ k = 10° Nos piden la medida del menor ángulo interno, es decir 4k = 40º. Un triángulo tiene por lados 3 cm y 7 cm. Si el tercer lado del triángulo mide el triple de uno de ellos, halla la medida del tercer lado. Resolución: Antes de decidir a cuál de las longitudes de los lados le asumimos el valor del triple, primero debemos asegurarnos que dicho triángulo exista. Veamos: Por lo tanto, los valores enteros admisibles serían 5; 6; 7; 8 y 9. Ahora bien, de acuerdo a la condición del problema el tercer lado debe medir el triple de uno de los valores dados. Entonces el tercer lado medirá 9 cm. 3 7 B CA x 7 – 3 < x < 7 + 3 4 < x < 10 ab x a – b < x < a + b La suma y diferencia de dos ángulos de un triángulo son 100º y 40º, respectivamente. Determina la medida de los tres ángulos. Resolución: Sean la medida de dos ángulos y . De las condiciones tenemos: + = 100° …… (I) – = 40° ………(II) Operando el sistema convenientemente hacemos (I) + (II) 2 = 140° = 70° = 30º Por teorema, la suma de las medidas de los tres ángulos es 180º. Entonces el tercer ángulo medirá 80º. Los tres ángulos serán 70º, 30º y 80º. Si en un triángulo, sus tres ángulos internos miden menos que 90°, entonces se llama acutángulo. Recu e rda Rpta. 40° Rpta. 9 cm. Rpta. 70º, 30º y 80º 1 2 3 Ejercicios resueltos 13MateMática Delta 2 - GeoMetría Dado un triángulo isósceles, cuyos lados miden 8 cm y 17 cm. Encuentra el semiperímetro del triángulo. Resolución: Para que un triángulo sea isósceles primero debe existir. Por lo tanto, hay que analizarlo antes de evaluar cuál de las longitudes de lados se repite: 17 – 8 < x < 17 + 8 9 cm < x < 25 cm A partir de ello, notamos que el tercer lado no puede medir 8 cm, ya que debe ser mayor que 9 cm. Entonces las longitudes de los lados son 8 cm, 17 cm y 17 cm. El perímetro es 42 cm. Piden el semiperímetro que es 21 cm. 8 cm 17 cm A B Cx Recu e rda El símbolo del perímetro es 2p. Rpta. 21 cm. 5 4 En la figura, calcula el valor de x + y. Resolución: Es fácil notar para el triángulo ABC que: 69° + 3 + 3 = 180° + = 37° Por lo tanto, en el triángulo AQC: + + y = 180° y = 143º En el cuadrilátero no convexo ABCP también se tiene: 69° + + = x 106° = x Se pide: x + y = 249° No o lv id e s OM: bisectriz del AOB a = b x = ° + ° + ° A B M O x ° °° 69° x y α β β β α α C P Q A B 69° x y α β β β α α Rpta. 249° ° ° 14 Recu e rda Ángulo de medida C( ) = 90° – S( ) = 180° – Donde C( ) : Complemento de S( ) : Suplemento de Segunda resolución: Aplicamos la propiedad de la suma de dos ángulos exteriores 10 + 13 = 50° + 180° = 10° Nos piden el complemento de : C( ) =90° – = 90° – 10° = 80° (Página 11 - Teorema V). Entonces en el ABC: 50° + (180° – 10 ) + (180° – 13 ) = 180° = 10° Nos piden el complemento de : C( ) = 90° – = 90° – 10° = 80° Primera resolución: Podemos completar los ángulos interiores del triángulo. Así: a° + b° = x + 180° x a° b° Rpta. 80° 10θ B 50° A C 180° – 13θ 13θ 180° – 10θ 7 Resolución: Por ángulo exterior en el triángulo PQC, la medida del ángulo PQA es 2x. APQ: isósceles m PAQ = 2x Finalmente, en el triángulo ABC: 5x = 90° x = 18° Como los lados AB y BC tienen marcas iguales, se entiende que sus longitudes son iguales. Obse rva ción B A C En la figura, determina el complemento de . 10θ B 50° A C 13θ A Q C P B 2x x2x 2x x Rpta. 18° 6 En la figura, halla el valor de x. A Q C P B 2x x 15MateMática Delta 2 - GeoMetría En la figura, encuentra el valor de x. Finalmente, en el cuadrilátero EDCF: β° + 90° = x + β° + 2x 30° = x Resolución: En ABE: m DEF = x + ° ... (ángulo exterior) m DCF = 90° Obse rva b c a d a = b a + b + c + d = 360° No o lv id e s x y a = b x + y = ° + ° ° ° β° β° B C FA E D x 2x β° β° B C FA E D x 2xx + β° Rpta. 30° 8 9 Halla el valor de x en la siguiente figura. En un triángulo equilátero sus tres lados miden igual. Sus ángulos internos también son iguales, cada uno mide 60°. ¿Sa bía s qu e.. .? x P B A C Resolución: ABC: equilátero m BAC = m ABC = 60° PAB: isósceles m PAB = 30° m APB = m ABP = 75° Finalmente, en el punto B se cumple que: 75° + 60° + x = 180° x = 45° P B A C 30° 75°75° 60° 60° x Rpta. 45° 16 Vamos a demostrar empíricamente por qué la suma de las medidas de los ángulos internos de un triángulo es 180°. Una manera muy sencilla es esta. Usando tu regla, lápiz y colores construye cualquier tipo de triángulo. Luego colorea apropiadamente las puntas (los ángulos). Convenientemente haz coincidir doblando las puntas en algún punto de un lado. Notarás que ellas coinciden y que exactamente forman una línea recta. Tú sabes muy bien que en esa posición la suma de todos los ángulos siempre será 180°. Otra manera es esta: Construye un triángulo cualquiera como en el caso anterior, luego colorea tres sectores de tal manera que al colorear el triángulo siempre haya un ángulo pintado. Luego con una tijera o si quieres rasgando el papel rompe tu figura. Verás que a la hora de hacer coincidir las porciones por la parte de los ángulos, estos se ubican en un único punto donde la suma de las medidas es 180°. B A C B C A Actividad en tu cuaderno La manera formal de demostrar sería trazando una paralela a un lado y por la propiedad de ángulos alternos internos, las medidas se repiten. Así: Notamos en L1: Obse rva a = b ° + ° + ° = 180° B L1 CA ° ° ° ° ° Resolución: En el ABC: 60° + 20° + 5 = 180° = 20° Además: APQ es isósceles + 2x = 180° x = 80° En la figura, calcula el valor de x. B A C 2θ 2θ P Q 20° x 60° Rpta. 80° 10 17MateMática Delta 2 - GeoMetría Síntesis Modela y resuelve De la suma de medidas de sus ángulos internos. α + β + θ = 180° α + β + θ = 360° x = α + β x = α + β + θ x + y = α + β α + β = x + y α + β = x + y De la suma de medidas de sus tres ángulos externos, uno por vértice. Del cálculo de la medida de un ángulo exterior. De la existencia de un triángulo. De la correspondencia. Teoremas adicionales Teoremas principales C B A a b c Sea ABC un triángulo a – b < c < a + b a > b Si α > β ⇒ a > b b a B A C α β A C x B β α A B C β α θ B A C β α θ xA B C Oα β θ B C A D α β x y A C B D α βx y A D B C α β x y 2 Calcula el valor de x en la siguiente figura.1 La medida de dos ángulos internos de un triángulo son 38° y 63°. ¿Cuánto mide el tercer ángulo interno? 2x + 10° 2x – 10° 2x Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Triángulos 18 4 Calcula el valor de β. 3 Calcula el valor de . 5θ 6θ 120° 10° Resolución: 60° 7β2β 20° Resolución: 7 En la figura, halla el valor de x. 8 Halla el valor de x. 6 En la figura que se muestra, determina el valor de x.5 En la figura que se muestra, determina el valor de . Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 120° 70° A B C α Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 70oB 3x A 40º + 2x C 140° 2x 6x x 126° 19MateMática Delta 2 - GeoMetría 10 Los lados AB y BC de un triángulo ABC miden 7 cm y 11 cm y AC mide el doble de uno de ellos. ¿Cuánto es el perímetro del triángulo?. 12 Determina m BMC. 13 Del gráfico, encuentra el valor de x. 11 Determina m BCA. 9 Los lados de un triángulo isósceles miden 4 cm y 10 cm. Calcula el perímetro del triángulo. Resolución: Resolución: Resolución: 120° A C D 80° 3 B Resolución: B A M C 4β 4β 2β 20° 14 Encuentra el valor de x. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. x 20° 50º x 60º 100º 20 16 Halla la medida del mayor ángulo de un triángulo isósceles, si los ángulos iguales miden 56°. 17 Las medidas de los ángulos internos de un triángulo son proporcionales a 2, 4 y 6. ¿Cuáles son sus medidas? 18 Las medidas de los ángulos internos de un triángulo están en proporción a 4, 6 y 8. Calcula el menor de los ángulos internos de dicho triángulo. 19 En la figura, determina el valor de x. 20 Determina el valor de x en el gráfico. 15 Halla la medida del menor ángulo interno de un triángulo rectángulo isósceles. Resolución:Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. x40º 140º B A C D 10º 80º x B A C D 21MateMática Delta 2 - GeoMetría 1 2 5 4 3 6 De las siguientes afirmaciones, escribe V si es verdadera o F si es falsa. I) Triángulo escaleno: lados con diferentes longitudes. II) Triángulo isósceles: si sus tres lados son de igual longitud. III) Triángulo equilátero: si tiene dos lados de igual longitud. A VVV B FVV C FVF D VFF E FFF Señala el lado mayor del triángulo PQR. 68° 64° 48° P R Q 1. Ángulos de medidas iguales a) isósceles 2. Ángulos de medidas diferentes b) equilátero 3. Dos ángulos de medidas iguales c) escaleno Relaciona; luego, marca la alternativa correcta. A 1b, 2c, 3a B 1c, 2b, 3a C 1b, 2a, 3a D 1a, 2b, 3c E 1c, 2a, 3b En un triángulo dos de sus lados miden 3 cm y 7 cm, si el tercer lado del triángulo mide el triple de uno de ellos, halla el perímetro del triángulo. A 22 cm B 22 o 29 cm C 29 cm D Faltan datos E N. A. A PQ B QR C PR D Faltan datos E N. A. Determina el valor de x + y. 50° x 65° y 80° 60° Se tiene un triángulo isósceles cuyos lados miden 5 cm y 12 cm. ¿Cuánto mide el perímetro del triángulo? A 31 cm B 19 cm C 30 cm D 31 o 19 cm E Ese triángulo es imposible. A 115° B 103° C 105° D 145° E 95° Nivel I Practica y demuestra 22 8 11 9 12 7 10En la figura, calcula m HQP, si la medida del ángulo PQR es 120°. Determina el valor de m + n. Si la medida de uno de los ángulos de un triángulo rectángulo es 45 de la medida del otro. ¿Cuánto mide el ángulo menor? En un triángulo ABC, la medida del ángulo B es el doble del ángulo A y el ángulo C es igual a la suma de A + B. ¿Cuánto mide el ángulo menor? La suma de las medidas de los ángulos B y C de un triángulo ABC es 105°. Si la medida del ángulo A excede a la del ángulo C en 40°. ¿Cuánto es la medida del ángulo B? 50° m 120° 20° 70° n En la figura se cumple que si AB = BC, BP = BQ, halla el valor de x. B A P x Q C30° A 40° B 50° C 60° D 70° E N. A. A 100° B 101° C 99° D 180° E N. A. A 30° B 40° C 45° D 60° E 180° A 40° B 80° C 70° D 60° E 75° A 40° B 30° C50° D 80° E N. A. A 30° B 40° C 20° D 50° E N. A. Q P H R 40° Nivel II 23MateMática Delta 2 - GeoMetría En la figura, determina el valor de x. En la figura se cumple que AB = BC. Calcula el valor de x. x 75° 2β β En la figura, encuentra el valor de x. 3x 4x 4x 3x 4x En la figura se cumple que BD = PD. Halla el valor de x. En la figura se cumple que AB = PC. Calcula el valor de x. B 5x P x 7x x C A Si en la figura se cumple que α + θ = 70°. Determina el valor de x, si AP = PB y BQ = QC. A 40° B 50° C 30° D 60° E 70° A 30° B 80° C 75° D 45° E 60° A 8° B 10° C 12° D 15° E 20° A 10° B 20° C 30° D 40° E 50° A 60° B 65° C 70° D 75° E 80° A 15° B 10° C 250° D 40° E 45° B 80° 60° 2x A C Q P D B A x P H C B A P Q C x α 13 14 15 16 17 18 24 21 20 19 22 23 24 En la figura, encuentra el valor del complemento de x sumado al suplemento de θ. 105° 81° x θ3θ A 160° B 165° C 170° D 175° E 189° En el gráfico, halla el valor de x si el triángulo ABC es equilátero. A C B x Si dos lados de un triángulo tienen como longitud 7 u y 2 u. Encuentra el valor del tercer lado que no sea ni el máximo ni mínimo valor entero. A 6 u B 8 u C 7 u D 9 u E 10 u Dos lados de un triángulo suman 22 u. Determina el mayor valor entero que puede tomar la altura relativa al tercer lado. A 9 u B 11 u C 10 u D 12 u E 13 u Clasifica al triángulo ABC. 3x M A 2x 45° E A Acutángulo B Isósceles C Triángulo rectángulo D Triángulo escaleno E Más de una es correcta Calcula el valor de x, si el triángulo ABC es equilátero. B Q C A P x A 30° B 70° C 60° D 80° E 50° A 30° B 60° C 70° D 80° E 50° Nivel III Tema 25MateMática Delta 2 - GeoMetría 2 Líneas notables en el triángulo M A M N B B O O El nombre ceviana fue introducido por M.A. Poulain, que lo utilizó en honor a Giovanni Ceva, quien en 1678 formuló un teorema que lleva su nombre, este teorema da la condición necesaria y suficiente para que tres cevianas se corten en un punto. El haber conocido el triángulo nos permite empezar a asociarlo con otras figuras. Lo puedes asociar a líneas, circunferencias, otros polígonos, etc. En este capítulo empezaremos a ver la asociación que se puede dar con segmentos a los cuales llamaremos cevianas. Ceviana es un segmento de recta que une un vértice de un triángulo con el lado opuesto a este, o con su prolongación; determinando, de esa manera, la posibilidad que haya una ceviana interior y una ceviana exterior. También se la conoce como transversal angular. Gráficamente: B A D C E Para el triángulo ABC: BD: Ceviana interior BE: Ceviana exterior Como verás no le hemos dado ninguna condición especial a esta ceviana; pero cuando esto ocurre dicha ceviana toma nombre. Existen diversos tipos de cevianas notables. Sin embargo, en este grado analizaremos solo a dos: la bisectriz y la altura. Cevianas notables Bisectriz Una bisectriz es una ceviana que «biseca» al ángulo (de allí su nombre), a partir del cual es trazada, determinando de esa manera dos ángulos congruentes. La bisectriz puede ser interior o exterior. A C D B En el gráfico, como m ABD = m DBC, entonces BD es bisectriz interior. Q R P S Se nota en el siguiente gráfico que QS es una bisectriz exterior. ¿Sa bía s qu e.. .? Impo rt a nt e OM y ON son trisectrices ° ° ° ° ° OM: bisectriz A ° ° ° ° 26 Un punto notable es un punto donde concurren cevianas notables. Obse rva • Bisectriz en inglés es bisector. • Incentro en inglés es incenter. • Excentro en inglés es excenter. Un triángulo tiene un único incentro pero tres excentros. ¿Sa bía s qu e.. .? Obs e rva Altura Una altura es una ceviana perpendicular al lado hacia donde esta es relativa. Esta ceviana puede ser interior o exterior dependiendo del tipo de triángulo. B A C H B H A C Cuando las cevianas se intersecan generan puntos, y dependiendo del tipo de ceviana estos puntos pueden ser singulares, normalmente a estos puntos se le denominan puntos notables. Como en este capítulo estamos estudiando a la bisectriz y a la altura, veamos ahora qué puntos notables se asocian de ellas. Incentro y excentro El incentro es el punto de concurrencia de las tres bisectrices interiores de un triángulo. En el gráfico, tanto AD, BF y CE son bisectrices. Incentro del ABC El excentro es el punto de concurrencia de dos bisectrices exteriores y una bisectriz interior. En el gráfico, BD y CE son bisectrices exteriores. AF es bisectriz interior. E F D B A C Altura interior Altura exterior Excentro del ABC relativo a BC A F C D B E 27MateMática Delta 2 - GeoMetría El símbolo frecuente para indicar la altura es la «h», debido a que en inglés la palabra para la altura es height. Ángulos suplementarios Son dos ángulos cuya suma de medidas es 180°. Ángulos complementarios Son dos ángulos cuya suma de medidas es 90°. Recu e rda Ortocentro Es el punto de concurrencia de las tres alturas de un triángulo. Su ubicación puede ser en la región interior, exterior o en el mismo triángulo, eso va a depender del tipo de triángulo. Será interior si el triángulo es acutángulo, exterior si el triángulo es obtusángulo, y se ubicará en el mismo triángulo si es triángulo rectángulo. Veámoslo gráficamente. Ortocentro Ortocentro Ortocentro Ángulos formados por cevianas notables Existen teoremas que relacionan ángulos y medidas angulares a partir de las cevianas que hemos estudiado. Ángulos en el incentro y excentro a = b x = 90° + θ° 2 B E A F C D donde I: incentro ¿Sa bía s qu e.. .? A O H C T B x I B A Cα° α° β° β° θ° 28 I: incentro del triángulo ABC • Incentro Punto interior donde concurren las bisectrices interiores. • Ortocentro Punto de concurrencia de las alturas. Recu e rda También se cumple: Obse rva a = b x = 90° – θ° 2 a = b x = θ° 2 Ángulos en el ortocentro a = b x = 180° – θ° a = b x = 180° – θ° E: excentro E: excentro H: ortocentro H: ortocentro 2x x ¿Sa bía s qu e.. .? B CA I xE B D H A C θ° A P C T x H B θ° θ° θ° α° α° B A C x E β° β° θ° α° α° B E x CA β° β° θ° α° α° 29MateMática Delta 2 - GeoMetría Obse rva No o lv id e s Resolución: Como CM es bisectriz, m ACM = m MCB = β° En el triángulo ABC: Calcula el valor de x, si CM es bisectriz. Entonces… En el triángulo MBC: x + 40° + 30° = 180° x = 110° 80° + 40° + 2β° = 180° β° = 30° C Resolución: Como AB = AC, entonces el triángulo ABC es isósceles, por lo tanto: m ACB = m ABC = 70° Al ser BH altura, entonces el triángulo BHC es rectángulo. Así: x + 90° + 70° = 180° x = 20° En la figura, determina el valor de x. Se observa que en el triángulo ABC, tanto AE como CE son bisectrices, la primera interior y la segunda exterior. Por lo tanto, E es excentro del triángulo ABC. Por teorema: Resolución: x = 80°2 ⇒ x = 40° En la figura, AB = AC, y BH es altura. Halla el valor de x. B A M CM es bisectriz x a = b x = β° 2 θ° α° α°θ° β° β° β° 80° x 80° x B E A C Rpta. 110° Rpta. 20° Rpta. 40° C B M A x 80° β 40° x 40°A B CH 70° B CH x 1 2 3 Ejercicios resueltos 30 No o lv id e s Re cu e rda Obs e rva En la figura, encuentra el valor de x. Resolución: Por teoría E es excentro del triángulo ABC. Sabemos que: En el gráfico, I es el incentro del triángulo rectángulo. Calcula el valor de x. Resolución: Por dato del ejercicio, I es incentro del triángulo ABC, por lo tanto AI y CI son bisectrices interiores. Por teorema, tenemos: θ° = 90° + 90°2⇒ θ° = 135° Por otro lado, θ° y x forman un par lineal, por lo tanto son suplementarios. θ° + x = 180° ⇒ x = 45° En la figura, halla el valor de x. Resolución: En la figura podemos notar fácilmente que H es el ortocentro del ABC. Por teorema de medida de ángulos en el ortocentro: 2x + 3x = 180° x = 36° B A E C 40° α α x x m x a + b = 180° H: ortocentro a = b m = 2x a = b x = 90° – ° 2 ° ° ° ° ° 40° = 90° – x 2 ⇒ x = 100° θ° I x B A C α β α β α° β° β°α° Rpta. 36° Rpta. 45° Rpta. 100° α β α β I x B A C B A C 2x 3x E a b A H B C B A C 3x E2x 3x H 4 5 6 31MateMática Delta 2 - GeoMetría Síntesis Modela y resuelve B A D C si α° = β° BD: bisectriz B A H C si = 90° BH es altura m° x I β° α° α α α α α β βα x = 90° + m° 2 m° 2 m° x x = m2 x m° x = 90° – E: excentro E E E: excentroI: incentro H: ortocentro m° x x = 180° – m° H 2 Construye un triángulo rectángulo ABC recto en B y traza la altura relativa al lado AC. Resolución: 1 Construye un triángulo acutángulo ABC y traza la altura relativa al lado AC. Resolución: Líneas notables en el triángulo 32 3 Indica verdadero V o falso F. - El baricentro es el punto de intersección de las medianas. - El ortocentro es el punto de intersección de las alturas. - El circuncentro es el punto de corte de las bisectrices interiores. 4 Calcula el valor de x, si CM es bisectriz. M A B C 40° x 80o Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. 6 Determina el valor de x, si ABC es equilátero y CH es altura. 5 Determina el valor de x, si AM es bisectriz. Resolución: Resolución: A B CM 40° 60° x B H A x C 8 Indica el valor de x, si AM es bisectriz.7 Indica el valor de x, si AM y CM son bisectrices. B M x A C Resolución: B M C 80° A x Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 33MateMática Delta 2 - GeoMetría 10 Halla el valor de α, si BM es bisectriz. 9 Halla el valor de x, si BH es altura. B x 50° A H C B A M C 2α – 30° α Resolución: Resolución: 12 Encuentra el valor de m ABM, si BM es bisectriz. 11 Encuentra la medida del ángulo ABC, si BM es bisectriz. A C B M 30°– θ 20°+ θ2α – 40° α + 10 A M C B ° Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 13 Calcula el valor de α, si BM es bisectriz. 14 Calcula la suma de las medidas de los ángulos ABC y CAB, si CP es bisectriz. Resolución: Resolución: 55° P B A C B CMA 12α – 10° 10α + 80° Rpta. Rpta. 34 17 Determina el valor de x. 18 Determina el valor de x. Resolución: 19 Encuentra el valor de x, si QF es bisectriz del ángulo PQR. 20 En el gráfico, RE es bisectriz exterior del triángulo ARQ. Encuentra el valor de φ. Resolución: Resolución: 16 En un triángulo rectángulo ABC recto en B se traza la altura BH; la bisectriz del ángulo ABH interseca a AC en Q, si AC = 20 cm y AQ = 3 cm. Halla la medida de BC. Resolución: B 20° E CA x Resolución: x I 40° B A C 15 En el gráfico, BD es bisectriz interior del ángulo ABC y BH es altura. Halla el valor de x. B A H CD x 3θ θ Resolución: Q 85° F RP 35° x 36° 104 ° A Q E R φ Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 35MateMática Delta 2 - GeoMetría Nivel I Practica y demuestra Traza dos bisectrices exteriores en un triángulo obtusángulo. Indica el excentro. Determina el valor de x, si AB = AC y BH es altura. Confecciona un triángulo obtusángulo ABC, obtuso en el vértice B y traza la altura desde el vértice A. Utilizando un transportador, dibuja un ángulo que mida 150° y mediante compás y regla traza la bisectriz. Indica el valor de x, si AH es altura. B H 130° C A x 40° x B A H C Calcula el valor de x, si BD es bisectriz. 70° 80° x D B A A 45° B 60° C 80° D 70° E 40° A 10° B 15° C 20° D 25° E 30° A 70° B 75° C 80° D 85° E 86° 1 4 2 5 3 6 36 De la figura, halla el valor de β, si BM es bisectriz del ABC. Del gráfico, encuentra la longitud de BE, si BH es altura, AE es bisectriz y BF = 10 m. A 20° B 30° C 35° D 40° E 50° A 4 m B 6 m C 8 m D 9 m E 10 m B E A H C F B A M C 140°2β β Determina el valor de α, si BM es bisectriz. C M A B 2α 3α – 15° A 15° B 20° C 25° D 30° E 45° Calcula el valor de , si CP es bisectriz. A 110° B 55° C 35° D 80° E 70° Encuentra el valor de α, si // AC y CP es bisectriz. Halla el valor de α, si BP es bisectriz del CBD. A B D P 60° C B 60° 80° P A C A 120° B 60° C 30° D 90° E 180° A 40° B 30° C 20° D 10° E 15° Nivel II 7 10 8 11 9 12 B A C 80° – +10° P 37MateMática Delta 2 - GeoMetría 13 16 14 17 15 18 En el triángulo rectángulo ABC (recto en B) se traza la altura BH y la bisectriz interior AQ que se cortan en P, tal que BP = PQ. Determina m BCA. En un triángulo ABC la m A – m C = 44°. Se traza la bisectriz interior BD. Calcula la m HAC siendo AH perpendicular a BD . A 20° B 30° C 40° D 50° E 60° A 41° B 50° C 30° D 44° E 22° En la figura, halla a + b, si BD es bisectriz del ABC. En el gráfico, encuentra el valor de x. En el gráfico, determina el valor de x. En el gráfico, calcula el valor de x en función de α. m m 5α 4α x B A C B A a b E D C A 60° B 75° C 100° D 90° E 80° A 140° B 120° C 160° D 130° E 150° A 60° B 100° C 120° D 80° E 90° A α B α 2 C 2α D α 3 E 3α 2 B 60° x A C B 80° x A C α α θ θ 38 Halla el valor de x. x x DB A C Encuentra el complemento de x. B A C 100° x A 30° B 50° C 60° D 80° E Faltan datos A 50° B 140° C 120° D 150° E No existe 19 22 20 23 21 24Indica el valor de x. B A C x 45° 60° A 40° B 30° C 15° D 50° E 25° Si MN es bisectriz exterior del triángulo ATM, determina el valor de γ. T N 100° 30° MA A 45° B 30° C 25° D 50° E 35° Calcula el valor de x. Si AE y CF son bisectrices, ¿qué punto notable es I? A Incentro B Ortocentro C Circuncentro D Excentro E Baricentro A 30° B 35° C 15° D 20° E 10° 40° x α α α α β β ββ EF A C B I Nivel III Nombre: n.° de orden: Sección: Test n.° 1 39MateMática Delta 2 - GeoMetría De las afirmaciones, indica el valor de verdad de cada una. a) Triángulo acutángulo: si sus tres ángulos interiores son agudos. b) Triángulo obtusángulo: si tiene un ángulo obtuso. c) Triángulo rectángulo: si tiene un ángulo recto. La suma de dos ángulos de un triángulo ABC es 140° y su diferencia es 20°. Halla el menor ángulo externo de dicho triángulo. Encuentra el valor de x – y. El perímetro de un triángulo es 96 cm, si un lado mide 24 cm y los otros están en la relación de 3 a 5. ¿Cuánto mide cada uno de estos lados? La suma y diferencia de dos ángulos de un triángulo son 100° y 40°, respectivamente. Calcula la medida del tercer ángulo de dicho triángulo. Determina m CBD. 1 4 2 5 3 6 Marca con una X la alternativa que corresponda a la respuesta. VVVA VFVC FVFB FFVD 100°A 140°C 120°B 130°D 3 y 5A 27 y 45C 20 y 45B 10 y 18D 30°A 80°C 90°B 70°D 60°A 55°C 40°B 50°D 15°A 20°C 10°B 5°D 50° y x 70° 2α α 100° A C B D 40 Encuentra el valor de α, si BP es bisectriz. En el gráfico, determina el valor de x. Halla el valor de α, si CM es bisectriz. Encuentra el valor de x. De la figura, calcula el valor de θ, si // AC y AP es bisectriz. Halla el valor del suplemento de x. 7 10 8 11 9 12 20°A 60°C 40°B 30°D 60°A 15°C 30°B 20°D 70°A 80°C 40°B 20°D 80°A 40°C 30°B 60°D 40°A 20°C 30°B 10°D 130°A 80°C 140°B 50°D A B P 2α – 2° 5α – 122° C B 70° 50° M A C α C B P 100° 40° A θ B 80° x A C α α θ θ x40° EB A C x I 80° B A C Tema 41MateMática Delta 2 - GeoMetría 3 Triángulos rectángulos notables Una pregunta que muchos estudiosos siempre se hicieron era de cómo los antiguos arquitectos hacían para conseguircon exactitud ángulos rectos. Una de las maneras se muestra en la imagen de arriba. En una cuerda cerrada de manera equidistante se hacían 12 nudos, y cada uno de ellos delimitaba segmentos que como verás se distribuían en porciones, formando un triángulo con 3 secciones, 4 secciones y 5 secciones. Por el teorema de Pitágoras, para cualquier longitud de las secciones, se cumple que: 32 + 42 = 52 En consecuencia, el triángulo construido con dicha cuerda es un triángulo rectángulo. En este capítulo aprenderemos más sobre los triángulos rectángulos notables. Pero antes de eso comencemos por definir el teorema de Pitágoras: c a b Teorema de Pitágoras: a: Longitud de la hipotenusa b: Longitud del cateto (1) c: Longitud del cateto (2) a2 = b2 + c2 Interpretación geométrica del teorema de Pitágoras Como vemos en este gráfico, sobre cada uno de los lados del triángulo rectángulo se pueden construir cuadrados, donde cada uno de sus lados serían recíprocamente lados de dichos cuadrados. Con la longitud de los lados del triángulo se puede calcular el área de cada cuadrado, obteniéndose que la suma de las áreas de las regiones cuadradas construidas sobre los catetos, equivale al área del cuadrado construido sobre la hipotenusa. 3 4 5 5 25 c a b 9 16 4 c2 = a2 + b2 3 5 3 4 En la antigüedad a los encargados de medir las porciones de tierra asignados a la agricultura se le llamaban «tensores de cuerda». Para obtener ángulos rectos se usaba la cuerda de los 12 nudos apoyándose en el triángulo de 3, 4, 5 también usaban el triángulo de 6, 8 y 10. A Pitágoras se le atribuye la demostración del teorema que lleva su nombre. Sin embargo, es muy probable que hayan sido los alumnos de la escuela pitagórica quienes lo hicieron. ¿Sa bía s qu e.. .? Nota 42 Triángulos rectángulos notables Se llama así a cualquier triángulo rectángulo donde las proporciones de los lados y las medidas de los ángulos interiores son conocidas. Algunos son exactos y otros aproximados. En un estudio posterior haremos hincapié en este asunto. Por lo pronto veamos algunos casos interesantes: Triángulo rectángulo de 30º y 60º Triángulo rectángulo de 16º y 74º Triángulo rectángulo de 37º y 53º Triángulo rectángulo de 45º y 45º Triángulo rectángulo de 15º y 75º Se observa que este triángulo rectángulo tiene valores algo complicados; sin embargo, la relación entre la altura relativa a la hipotenusa y la longitud de esta se encuentra en relación de 1:4. 60° 30° 2a a 3 a 45° 45° b 2 b b 53° 37° 5k 3k 4k 25k 74° 16° 24k 7k 4a 15° 75° a ( 6 – 2)a ( 6 + 2)a k Not a 60° 45° 30° 45° k 3k3 2k2 Obse rva 15° 4k k También se cumple: 75° 43MateMática Delta 2 - GeoMetría Recu e rda No o lv id e s a c a = b a2 + b2 = c2 b Teorema de Pitágoras 30° 60° 2k k H k 3 5k 4k 3k 37° 53° 4k k 15° A 3 cm x B 3 cm C Resolución: Una posible solución podría ser aplicar directamente el teorema de Pitágoras; sin embargo, al notar que los catetos son congruentes, podemos asumir que las medidas de los ángulos agudos son 45º y 45º, en tal caso la hipotenusa es conocida. En la figura, halla el valor de h. Resolución: Se sabe que el triángulo notable de 15º y 75º presenta una relación notable entre la altura relativa a la hipotenusa, donde: x = 16 u4 x = 4 u En la figura, determina el valor de x. 53° 30° 20 u x B A C En la figura, calcula el valor de x. A B C 3 2 cm 45° 45° 3 cm 3 cm x = 3 2 cm Rpta. 3 2 cm Rpta. 4 u 16 u h 15° 1 2 3 Ejercicios resueltos 44 Resolución: El triángulo ABC, presenta dos ángulos cuyas medidas corresponden a un triángulo rectángulo notable, pero el triángulo ABC no es un triángulo rectángulo. Entonces vamos a trazar una altura que nos favorezca, a fin de conseguir triángulos rectángulos. ¿Desde dónde se debe trazar dicha altura? La mejor opción es trazarla desde el vértice B. Así que trazaremos la altura BH. 53° 30° 20 u x B A C H ¿Sa bía s qu e.. .? Re cu e rda Luego, resolveríamos el triángulo ABH, es decir, calcularíamos sus lados a partir del triángulo rectángulo de 37º y 53°. 53° 30° 20 u x B A C H12 u 16 u Finalmente como BH = 16 u, entonces en el triángulo BHC que es un triángulo rectángulo notable de 30º y 60º, diremos que: x = 32 u En la figura, encuentra el valor de x. Resolución: En el problema anterior vimos una posible solución con el trazo de una altura, en este ejercicio podríamos hacer lo mismo desde B; sin embargo, aparecería un triángulo de 8º, el cual es un triángulo rectángulo notable, pero no tan conocido. Una vez más buscaremos una altura que nos favorezca. En este caso la altura que trazaremos será exterior y desde el vértice A. Al observar el gráfico, surge la pregunta: ¿Qué conseguimos con este trazo? Es que ahora ya conocemos la medida del ángulo ABH que es 45º (Teorema del ángulo exterior). Y podríamos resolver el triángulo ABH. 8° 82° K 7k 5 2 k x a = b x = ° + º ° º Rpta. 32 u H B A x C8° 37° 6 2 u 6 2 u B x 37°8°A C 4 45MateMática Delta 2 - GeoMetría «Resolver un triángulo» debe entenderse como conocer las medidas de los lados y de sus ángulos interiores. Obse rva Finalmente trabajaremos en el triángulo AHC, donde el cateto AH = 6 u, el cual es opuesto a un ángulo que mide 37º, y la variable es la hipotenusa. Por lo tanto: x = 10 u En la figura, calcula el valor de x. Halla el valor de x. x + 1 x + 2x A B C Resolución: Aplicando Pitágoras: x2 + (x + 1)2 = (x + 2)2 Resolviendo: x2 – 2x – 3 = 0 x = 3 y x = –1 Resolución: En el triángulo rectángulo ABC: m ABC = 75° Trazamos desde el vértice A la mediana AM, donde «M» está en BC. Entonces: MC = 6 (por propiedad de la mediana en triángulos rectángulos). Luego, el AHM es notable: ∴ AH = 3 Por lo tanto, el valor de x es 3. Rpta. 10 u Rpta. 3 Rpta. 3 cm H B A x C 8° 37° 6 2u 6 u 45° 6 u 5 6 15° 30° 15° 6 6 6 75° A B H M C x 12 cm 15°A B H C x 46 1 21 Síntesis Modela y resuelve En la figura, calcula el valor de a + b. En la figura, calcula el valor de k – m. Teorema de Pitágoras se cumple: a2 = b2 + c2 a b c Triángulos rectángulos notables 2k 30° 60° k 3k 2k 45° 45° k k 75° h 15° 4 h Observación 5k 3k 4k 37° 53° k k 3 3 k 3 32 30° 60° 45° 45° k k 2 2 k 2 2 Resolución: a 60° 12 u b m k 8 cm 45° Resolución: Rpta. Rpta. Triángulos rectángulos notables 47MateMática Delta 2 - GeoMetría 3 4 5 6 7 8 9 10 Determina la longitud de AD, si CD = 5 u. Determina el valor de BC, si AB = 10 cm. Encuentra la longitud de BC, si AC = 20 cm. Encuentra la longitud de PQ, si AC = 5 m. Halla la longitud de HR, si AB = 10 u. Si ABC es un triángulo equilátero. Halla PQ PR , si BC = 15 cm, AP = 4 cm. Resolución:Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: En la figura, calcula el valor de x. Calcula la longitud de x, si AD = DC. Resolución: Resolución: C P BA 53° 15 ° Q 37° D A 23° B C C R B x 37° A H 53° 30° 60 u x B A C Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. RQ A P C B E 37 B CA D x 40 m 30° 15°A 20 C B 45° B 30°A C 48 En la figura, halla el valor de x, si AD = DC. Halla el valor de x. Resolución: Resolución: En la figura, determina el valor de x. Determina el valor de a + b. Resolución: Resolución: Del gráfico, encuentra el valor de x. Encuentra el valor de x. Resolución: Calcula la longitud de AD, si CD = 10 cm. Del gráfico, calcula el valor de x. Resolución: Resolución: Resolución: B A C 53° x 20 cm 2x + 2 B A C 45° 10 2 cm 45° b a 6 u x 37° 45° 3 cm x 10 m 53° 37° 30° 12 cm 30° x 45° 6 2 cm 23° 37°B D C A Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 8 cm x C A B D 60º 37º 1211 13 14 15 16 17 18 49MateMática Delta 2 - GeoMetría Practica y demuestra Nivel I1 2 5 3 6 4 En la figura, calcula el valor de a – b. a6 37° b Halla la medida de HQ, si AB = 24 cm. En la figura, determina el valor de BC si AB = 10 m. 30° 45° B A C A 1 u B 2 u C 3 u D 4 u E 5 u En la figura, encuentra el valor de CQ, si AB = 10 mm. 37° B Q A H C 30° A 3 3 mm B 9 mm C 6 3 mm D 6 mm E 4 mm A 4 cm B 6 cm C 8 cm D 9 cm E 12 cm A 8 2 m B 10 2 m C 5 m D 6 2 m E 5 2 m Calcula el valor de x + 3y. A 6 u B 6 3 u C (6 + 6 3) u D 24 u E 12 u Halla el valor de x. 30° A B C x y 12 u B A H M Q 15° 15° C 6 + x B A 30° C 20 cm A 10 cm B 4 cm C 6 cm D 8 cm E 3 cm 50 7 10 8 11 9 12 Determina el valor de x. B A C 30° x 6 2 m 15° Encuentra el valor de x, si AE = ED. x 60 cm 53° A E D C B A 30 cm B 34 cm C 26 cm D 28 cm E 24 cm Calcula el valor de x, si BE = EC. 6 2 u B E D C 53° 6 2 uA x A 4 u B 8 u C 10 u D 5 u E 6 u A 10 cm B 12 cm C 14 cm D 15 cm E 12 2 cm Según el gráfico, halla el valor de x. x 45° 60° 4 3 cm B A C A 6 cm B 6 3 cm C 4 3 cm D 6 2 cm E 3 2 cm Del gráfico, determina el valor de x. x 6 u 30° 53° 37° A 8 u B 10 u C 12 u D 14 u E 16 u Encuentra el valor de x. 2 u x 60° 30° A 2 u B 2 3 u C 3 3 u D 4 3 u E N. A. Nivel II 51MateMática Delta 2 - GeoMetría 13 16 14 17 15 18 De la figura, halla el valor de x. x 8 u 53° 30° A 3 u B 4 u C 5 u D 6 u E 7 u Determina el valor de x. 20 cm x + 9 x 7 cm A 15 cm B 12 cm C 18 cm D 10 cm E 16 cm Determina el valor de BC, si AB = 6 2 m. A 10 m B 5 m C 10 2 m D 8 m E 4 2 m De acuerdo a la figura, calcula el valor de x – y. 37° 8 u x y A 2 u B 4 u C 1 u D 3 u E 5 u Calcula el valor de x, si BE es bisectriz del CBM. 8 2 m 16 m x 45° A M E C B De la figura, halla el valor de x. A 6 cm B 8 cm C 10 cm D 6 3 cm E 8 2 cm B A C 37°45° 4 3 cm 60° x 6 cm A 10° B 20° C 30° D 40° E 50° 52 Nivel III De la figura, determina el valor de x – y. Determina el valor de x. a20 u 45° x y Del gráfico, halla el valor de x. Encuentra el valor de m. x 8 m 45° 32 u x 37° 30° 3 cmm D A C 30° 45° B A 6 m B 4 2 m C 8 m D 4 m E 1 m A (4 – 3 ) cm B (7 – 3 ) cm C (7 + 3 ) cm D (3 – 3 ) cm E (8 + 3 ) cm A 1 u B 2a u C a10 u D 0 u E 2 u Encuentra el valor de x. A C B 50 cm x 53° 37° A 20 cm B 30 cm C 40 cm D 50 cm E 60 cm El ABC es equilátero, calcula el valor de x. 8 u 6 u P A x C B A 6 u B 8 u C 9 u D 7 u E 5 u A 5 3 u B 10 2 u C 10 3 u D 12 3 u E 16 u 19 22 20 23 21 24 Tema 53MateMática Delta 2 - GeoMetría 4 Congruencia de triángulos Dos figuras geométricas se dicen que son congruentes, cuando son idénticas en forma y medidas. Tomemos a un segmento como ejemplo: Digamos que tanto el segmento AB como el segmento curvo PQ tienen la misma medida longitudinal. ¿Eso los convertiría en congruentes? Obviamente la respuesta es NO, ya que ambos no tienen la misma forma. Analicemos otra situación con circunferencias: C1 C2 Y este par de circunferencias… ¿Son congruentes? Tampoco, porque a pesar de tener la misma forma no tienen el mismo tamaño. Veamos ahora esta situación: B A C D L L L Q R P S L Se observa que ambos son cuadrados (misma forma), con la misma longitud de lados (mismo tamaño). Podemos concluir que ambas figuras son CONGRUENTES. ¿Y por qué no es exacto decir que las figuras son «iguales»? Para empezar, el término igualdad va asociado normalmente a un número (medida); en este caso podríamos decir que las medidas son iguales. Por otro lado, es obvio que las figuras no son iguales porque están formadas por un distinto conjunto de puntos. En el ejemplo de los cuadrados los vértices del primer cuadrado son los puntos A, B, C y D; mientras que en el otro son los puntos P, Q, R y S. Por tanto, dichos cuadrados no son los mismos. 12 cm A B P Q 12 cm Si los triángulos son congruentes. B A CH a° b° Q P RT a° b° Podemos afirmar que todos los elementos homólogos o correspondientes también miden igual. Import a nt e Re cu e rda A P B Q m AB = m PQ segmento AB es congruente al segmento PQ AB PQ También Se lee: el 5 u 5 u BH = QT 54 Obse rva = Se lee: igual a Se lee: congruente a <>Se lee: equivalente a Corolario Cuando el triángulo es rectángulo también se puede decir que son congruentes; si cumple que: El corolario es una proposición matemática de menor jerarquía que un teorema, ya que está restringido a un tipo especial de figura. Congruencia de triángulos Por definición de congruencia: dos triángulos son congruentes si todas sus medidas, tanto angulares como laterales son las mismas. Un caso simbólico es el siguiente par de triángulos. Criterios para determinar la congruencia de triángulos Aunque, por definición de congruencia, se afirma que todos los elementos tienen la misma medida. Sin embargo, hay algunos criterios que determinan la congruencia con simplemente satisfacer dichas condiciones. Existen muchos criterios, no obstante los más conocidos son: 1. Lado-ángulo-lado (L - A - L). Dos triángulos son congruentes si consecutivamente tienen un lado, un ángulo y luego un lado con las mismas medidas. 2. Ángulo-lado-ángulo (A - L - A). Dos triángulos son congruentes si consecutivamente tienen un ángulo, un lado y un ángulo con las mismas medidas. H P F G M N a° θ° a° θ° 3. Lado-lado-lado (L - L - L). Dos triángulos son congruentes si los tres lados miden igual. NOTA: Como puedes notar a veces se suele colocar marcas iguales para indicar que las medidas de los lados o de los ángulos es la misma. a° a° a° a° F D E R S T ¿Sa bía s qu e.. .? Impo rt a nt e C R A B P Q b° b° B A C E D F a° θ° b° a°θ° b° 55MateMática Delta 2 - GeoMetría Teoremas que aplican la congruencia Teorema de la bisectriz. Las perpendiculares trazadas desde un punto de la bisectriz hacia los lados del ángulo desde el cual se ha trazado la misma, determinan dos triángulos congruentes. A P BO a° a° APO BPO PA = PB AO = OB Teorema de la mediatriz. Cualquier punto perteneciente a la mediatriz asociada a un segmento equidista de los extremos de dicho segmento; determinando así dos triángulos rectángulos congruentes. PH: mediatriz de AB APH BPH PA = PB m PAH = m PBH Teorema de la mediana relativa a la hipotenusa. La mediana trazada hacia la hipotenusa de un triángulo rectángulo mide la mitad de dicha hipotenusa. BE = AC 2 Teorema de la base media y de los puntos medios. En todo triángulo el segmento que une los puntos medios de dos lados mide la mitad del tercer lado, y al mismo tiempo es paralelo a dicho lado. E F B A C EF: base media EF = AC 2 Además: EF // AC P A BH B A C E Obse rva Se debe trazar una perpendicular desde P al lado OB Se recomienda trazar una paralela que pase por M y se vuelva base media. Si AM = MC = BM Se debe trazar PB m B = 90° A P BO a° a° P A BM B B A C A M CM Sugerencia de trazo ¿Sa bía s qu e.. .? 56 Recu e rda Los criterios básicos para identificar la congruencia son: • Lado - Ángulo - Lado (L - A - L) • Ángulo - Lado - Ángulo (A - L - A) • Lado - Lado - Lado (L - L - L) Calcula el valor de x, si AB = BC y BD = BE. B A D30° x E C Resolución: A partir de los datos se tiene: Se nota: DBA EBC (L – A – L) Por lo tanto: x = 30° Los triángulos: CRA DCE ∴ CE = RA = 5 u AC = DE = 8 u AE = 13 u Como ARC es isósceles AR = RC ∴ ARD RCE Finalmente: x = 4 u Halla el valor de AE, si RC = CD. En la figura, encuentra el valor de x. Resolución: Resolución: 4 u θ° θ° a° a° D A C ER x Not a a b R E triángulos congruentes b a° a Rpta. 30° Rpta. 13 u Rpta. 4 u B A D30° x E C 5 u 8 u C R A D E 5 u 8 u C R A D E8 u 5 u4 D A C ER x 1 2 3 a° Ejercicios resueltos 57MateMática Delta 2 - GeoMetría 4 5 6 Recu e rda Re cu e rda Se sugiere trazar la mediana BM: Se cumple: En la figura mostrada, determina el valor de x, si AR = 10 cm. • Al trazar la mediana RM, RMD es isósceles m RMA = 2a • ARM: isósceles ∴ RM = 10 cm Pero: RM = QD 2 QD = 20 cm • Dato: AR = DC. • RDE es isósceles RD = DE • m RDC = m ARD + m RAD ∴ m ARD = m EDC = b Por teoría ARD CDE (LAL). Se sabe que: PT = x – 3. MN: base media del OPT MN = PT2 5 = x – 32 13 cm = x A C B 2k Resolución: En la figura se cumple que AR = DC. Calcula el valor de x. Resolución: 50° 50° x R CDA E En la figura mostrada, halla el valor de x, si se sabe que OM = MP. Resolución: A P R 5 cm M O x – 3 A Q Dx R 2a a x = 50° 50° 50° x R CDA E b b A P R 5 cm M N TO x – 3 A K KM K C 2k B b° a° a°b° * ABM y CBM son isósceles. 2k k a = b BM = AC 2 m ma° a° A Q M D 10 R 2a° 2a° a° a° Rpta. 20 cm Rpta. 50° Rpta. 13 cm 58 k Recu e rda Re cu e rda Si L es mediatriz de AB, entonces: L AB, también AM = MB Si LM es mediatriz, se recomienda trazar LB ya que: LA = LB Encuentra el valor de x en la siguiente figura, si L es mediatriz de AC. Resolución: En la figura mostrada, determina el valor de x. Resolución: A C 3b L 9 u 3x B 10 u 8x B NM CA 10 u B Q N R M P CA 8x2k • MN: base media del PQR • PQ: base media del ABC • Por teoría: MN = PQ2 PQ = 20 u • También: PQ = AC2 20 = 8x 2 ∴ 5 u = x • m B = 2 (ángulo exterior) • Como L es mediatriz: APC: isósceles AP = PC = 9 u m ACP = b ∴ m CPB = 2b • Se nota: PBC: isósceles 9 = 3x x = 3 u L B M A MN: base media Rpta. 3 u Rpta. 5 u L B M A Sugerencia 7 8 3x A C 3b L P 9 u b b B 2b 2b 9 u 59MateMática Delta 2 - GeoMetría Síntesis Modela y resuelve Criterios • L – A – L : Lado – Ángulo – Lado • A – L – A : Ángulo – Lado – Ángulo • L – L – L : Lado – Lado – Lado Aplicaciones Teorema de la bisectriz Teorema de la mediatriz Teorema de los puntos medios Teorema de la mediana relativa a la hipotenusa m m a a P BA L A C M N B ⇒ MN // AC ⇒ PA = PB B A M C 2k k k k BM = AC2 También MN = Si AM = MB ∧ BN = NC Sea L: mediatriz de AB AC 2 a a 2 Determina, en cada caso, si los triángulos son congruentes o no. Si la respuesta es afirmativa escribe el caso que lo sustenta: 1 Determina, en cada caso, si los triángulos son congruentes o no. Si la respuesta es afirmativa escribe el caso que lo sustenta: a) b) 50° F G E a) b) E 10 cm 10 cm 8 cm 8 cm F 7 cm 7 cm D P Q R A 80° 70° R Q 70° 6 u C P 6 u 30° 50° I H J 40° 60° M N P T 80° 40° Q R Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Congruencia de triángulos 60 Calcula el valor de x.Calcula el valor de x. Resolución: Resolución: Halla el valor de x, si BH es mediatriz de AC.Halla el valor de x 2 . Resolución: Resolución: Encuentra el valor de b – a. Encuentra el valor de x. Resolución: Resolución: Determina el valor de AD, si BC = CE, AB = 10 cm y ED = 12 cm. Determina el valor de x. Resolución: Resolución: 50° 30° x 3 u a b 7 u 65° 95° 65° x 20° 8 cm 8 cm 2x 42° B E A C D a a a Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 150° x 4x 20 cm 16 cm ab ba 4 cm 3 cm B H CA x 3 4 5 6 7 8 9 10 61MateMática Delta 2 - GeoMetría 1211 1413 1615 1817 Calcula el valor de CE, si AC = DE, BC // DE; AB = 8 u y BC = 10 u. Si XN = MZ y TN = TZ. Calcula el valor de θ, si m XTN = 20°. Resolución: Resolución: Encuentra la longitud del segmento MN, si AB = 16 u, BC = 18 u y AC = 20 u. Encuentra el valor de BC, si PQ = 2 u. Resolución: Determina el valor de x, si AC = CD. Determina el valor de x, si OM = MP. Resolución: Resolución: Halla el valor de x. Halla el valor de m, si m + n = 24 cm. Resolución: Resolución: Resolución: x – 6 5 cm R C D E A A 3 + 2x P 15 cm aO B a T 40° 140° M N X θ Z m n M CA Q B P 2x + 8 3x M A O P θ θ Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. B N CA a θ θa M B A D EC a a 62 Halla el valor de x, si MN es mediatriz de AC . Calcula el valor de AC. Encuentra el valor de DC, si AB = BC; AE = 6 y DE = 9. Determina el valor de m PBQ, si m ABC = 110°. Halla el valor de AC + DE, si AB = BE; BC = 7 cm; CD = 2 cm. Calcula el valor de x. Encuentra el valor de DE, si AB = BC; AE = 9 u y DC = 21 u. Se tiene un triángulo ABC, cuya medida del ángulo B es 120°; se trazan las mediatrices de los lados AB y BC; las cuales intersecan al lado AC en P y Q, respectivamente. Determina el valor del ángulo PBQ. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: M 2x – 1 36° NA 72° x + 5 B C A D B E C Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. 20 22 24 26 19 21 23 25 E D f f C B A x 6 cm 11 cm 4 cm A B C 5 cm θ θ A E D B C A E D B C A P B Q C 63MateMática Delta 2 - GeoMetría Nivel I Practica y demuestra Determina, en cada caso, si los triángulos son congruentes o no. Si la respuesta es afirmativa escribe el caso que lo sustenta. Halla, en cada caso, si los triángulos son congruentes o no. Si la respuesta es afirmativa escribe el caso que lo sustenta. Calcula el valor de x. 39 74° 69° 37° 25 40 40 25 x 39 a a a R Q P 12 8 M N 8 12 A M R N 16 a θ F G 18 H a θ b ba a II I A 37° B 74° C 69° D 111° E 90° 1 4 5 6 2 3 Halla el valor de x. Encuentra el valor de x. Determina el valor de 3x. 2x ‒ 3 5 cm 5 cm 17 cma a b b 2x2 – 4 4 cm θ θ A 110° B 200° C 100° D 130° E 120° A 21 cm B 12 cm C 17 cm D 14 cm E 30 cm A 2 cm B 4 cm C 6 cm D 8 cm E 10 cm 130° x 64 Calcula el valor de x. Encuentra el valor de OH, si AB = 16 cm; AM = MC y BO = OM. Encuentra el valor de a + b. Determina la longitud de x. Halla el valor de x. Calcula el valor de x. 4 cm a b 6 cm a a 25 m 24 m x x + 1 3x – 3 A 15 mm B 10 mm C 21 mm D 3 mm E 6 mm A 1 u B 2 u C 3 u D 4 u E 5 u A 12 cm B 8 cm C 4 cm D 2 cm E 6 cm A 2 cm B 4 cm C 6 cm D 8 cm E 10 cm A 4,5 cm B 9 cm C 12 cm D 16 cm E 18 cm A 104 m B 37 m C 23 m D 7 m E 13 m x 9 c m f f b b Nivel II 7 8 9 10 11 12 D 10 mm E C R x A θ θ B H O A M C 53° 65MateMática Delta 2 - GeoMetría 13 16 14 17 15 18 Determina el valor de θ. Encuentra el valor de DE, si AB = BC; AE = 12 u y DC = 23 u. Calcula el valor de x. Halla el valor de x. Determina el valor de a + θ, si AM = MB y AN = NC. Halla el valor de x, si AB = BC y BD = BE. B 9 u C D A a a θ θ x2 A 6 B C D x2 + 2 E D 30° C B E A θ A 20° B 40° C 80° D 60° E 50° A 9 u B 13 u C 12 u D 10 u E 11 u A 90° B 75° C 120° D 180° E 135° A 80° B 70° C 100° D 90° E 30° A 1 cm B 2 cm C 3 cm D 6 cm E 5 cm A 9 u B 4,5 u C 3 u D 2 u E 1 u B A E CD B E D A C 30° x a a 100° B M A H N C θ a 66 Encuentra el valor de x, si OM = MP. Encuentra la medida de PQ, si BC = 10 cm; HC = 3 cm. Determina la m PBQ, si m ABC = 100°. Halla el valor de MN, si MN // AD; AD = 6 cm y AM = MB. En la figura mostrada, calcula el valor de x. Calcula el valor de x, si AB = 10 cm. B CA P Q A 10 cm B 18 cm C 15 cm D 20 cm E 25 cm A 4 u B 5 u C 8 u D 6 u E 7 u A 7 cm B 6 cm C 8 cm D 5 cm E Faltan datos A 11 cm B 8 cm C 12 cm D 7 cm E 13 cm A 10° B 20° C 15° D 25° E 30° A 2 cm B 3 cm C 4 cm D 6 cm E 5 cm B P Q A C H a a A 2x – 8 P R 9 cm M O
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