Geometría Cuarto Medio

87
GEOMETRÍA DEL PLANO Srta. Yanira Castro Lizana

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GEOMETRIacuteA

DEL P

LANO

Srta Yanira Castro Lizana

GEOMETRIacuteA DEL PLANO1 Conceptos baacutesicos de Geometriacutea

2 Los poliacutegonos

3 Proporcionalidad de segmentos y semejanza

4 El Teorema de Pitaacutegoras

5 La circunferencia

6 Aacutereas de figuras planas

7 Movimientos en el plano Mosaicos

2

1 CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA1 R E C O R D A N D O L O S E L E M E N T O S

B Aacute S I C O S D E G E O M E T R Iacute A

2 S E G M E N T O S R E C T I L Iacute N E O S

3 Aacute N G U L O S M E D I D A Y

C L A S I F I C A C I Oacute N

a) Clasificacioacuten de aacutengulos

b) Bisectriz de un aacutengulo

4 PA R A L E L I S M O Y

P E R P E N D I C U L A R I D A D

a) Trazado de paralelas y de perpendiculares

b) Mediatriz de un segmento

c) Proyeccioacuten ortogonal

11ELEMENTOS BAacuteSICOSEl teacutermino Geometriacutea viene del

griego y significa medida de tierras

Todos los cuerpos que nos rodean ocupan una posicioacuten en el espacio Se llama extensioacuten a la porcioacuten de espacio ocupado por un cuerpo admitiendo eacutesta tres direcciones la longitud la anchura y la altura cada una de las cuales se llama dimensioacuten

Hay cuerpos que se reducen a una sola dimensioacuten como la liacutenea o otros a dos dimensiones como la superficie El punto es la miacutenima expresioacuten de la extensioacuten y por tanto no tiene ni longitud ni anchura ni altura solamente nos indica una posicioacuten en el espacio 4

12 SEGMENTOS RECTILIacuteNEOS

Un segmento rectiliacuteneo AB es la parte de recta comprendida entre los puntos A y B

5

A Bbull Sobre una recta un solo punto A determina dos semirrectas

Abull Para medir un segmento es necesario adoptar una unidad patroacuten y

compararla con la longitud del segmento

ubull De las unidades utilizadas histoacutericamente las maacutes convencionales

responden a dos sistemas

1 Sistema meacutetrico Decimal Mm Km Hm Dm m dm cm mm

2 Sistema Anglosajoacuten Milla yarda pie pulgada

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 2: Geometría Cuarto Medio

GEOMETRIacuteA DEL PLANO1 Conceptos baacutesicos de Geometriacutea

2 Los poliacutegonos

3 Proporcionalidad de segmentos y semejanza

4 El Teorema de Pitaacutegoras

5 La circunferencia

6 Aacutereas de figuras planas

7 Movimientos en el plano Mosaicos

2

1 CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA1 R E C O R D A N D O L O S E L E M E N T O S

B Aacute S I C O S D E G E O M E T R Iacute A

2 S E G M E N T O S R E C T I L Iacute N E O S

3 Aacute N G U L O S M E D I D A Y

C L A S I F I C A C I Oacute N

a) Clasificacioacuten de aacutengulos

b) Bisectriz de un aacutengulo

4 PA R A L E L I S M O Y

P E R P E N D I C U L A R I D A D

a) Trazado de paralelas y de perpendiculares

b) Mediatriz de un segmento

c) Proyeccioacuten ortogonal

11ELEMENTOS BAacuteSICOSEl teacutermino Geometriacutea viene del

griego y significa medida de tierras

Todos los cuerpos que nos rodean ocupan una posicioacuten en el espacio Se llama extensioacuten a la porcioacuten de espacio ocupado por un cuerpo admitiendo eacutesta tres direcciones la longitud la anchura y la altura cada una de las cuales se llama dimensioacuten

Hay cuerpos que se reducen a una sola dimensioacuten como la liacutenea o otros a dos dimensiones como la superficie El punto es la miacutenima expresioacuten de la extensioacuten y por tanto no tiene ni longitud ni anchura ni altura solamente nos indica una posicioacuten en el espacio 4

12 SEGMENTOS RECTILIacuteNEOS

Un segmento rectiliacuteneo AB es la parte de recta comprendida entre los puntos A y B

5

A Bbull Sobre una recta un solo punto A determina dos semirrectas

Abull Para medir un segmento es necesario adoptar una unidad patroacuten y

compararla con la longitud del segmento

ubull De las unidades utilizadas histoacutericamente las maacutes convencionales

responden a dos sistemas

1 Sistema meacutetrico Decimal Mm Km Hm Dm m dm cm mm

2 Sistema Anglosajoacuten Milla yarda pie pulgada

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 3: Geometría Cuarto Medio

1 CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA1 R E C O R D A N D O L O S E L E M E N T O S

B Aacute S I C O S D E G E O M E T R Iacute A

2 S E G M E N T O S R E C T I L Iacute N E O S

3 Aacute N G U L O S M E D I D A Y

C L A S I F I C A C I Oacute N

a) Clasificacioacuten de aacutengulos

b) Bisectriz de un aacutengulo

4 PA R A L E L I S M O Y

P E R P E N D I C U L A R I D A D

a) Trazado de paralelas y de perpendiculares

b) Mediatriz de un segmento

c) Proyeccioacuten ortogonal

11ELEMENTOS BAacuteSICOSEl teacutermino Geometriacutea viene del

griego y significa medida de tierras

Todos los cuerpos que nos rodean ocupan una posicioacuten en el espacio Se llama extensioacuten a la porcioacuten de espacio ocupado por un cuerpo admitiendo eacutesta tres direcciones la longitud la anchura y la altura cada una de las cuales se llama dimensioacuten

Hay cuerpos que se reducen a una sola dimensioacuten como la liacutenea o otros a dos dimensiones como la superficie El punto es la miacutenima expresioacuten de la extensioacuten y por tanto no tiene ni longitud ni anchura ni altura solamente nos indica una posicioacuten en el espacio 4

12 SEGMENTOS RECTILIacuteNEOS

Un segmento rectiliacuteneo AB es la parte de recta comprendida entre los puntos A y B

5

A Bbull Sobre una recta un solo punto A determina dos semirrectas

Abull Para medir un segmento es necesario adoptar una unidad patroacuten y

compararla con la longitud del segmento

ubull De las unidades utilizadas histoacutericamente las maacutes convencionales

responden a dos sistemas

1 Sistema meacutetrico Decimal Mm Km Hm Dm m dm cm mm

2 Sistema Anglosajoacuten Milla yarda pie pulgada

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 4: Geometría Cuarto Medio

11ELEMENTOS BAacuteSICOSEl teacutermino Geometriacutea viene del

griego y significa medida de tierras

Todos los cuerpos que nos rodean ocupan una posicioacuten en el espacio Se llama extensioacuten a la porcioacuten de espacio ocupado por un cuerpo admitiendo eacutesta tres direcciones la longitud la anchura y la altura cada una de las cuales se llama dimensioacuten

Hay cuerpos que se reducen a una sola dimensioacuten como la liacutenea o otros a dos dimensiones como la superficie El punto es la miacutenima expresioacuten de la extensioacuten y por tanto no tiene ni longitud ni anchura ni altura solamente nos indica una posicioacuten en el espacio 4

12 SEGMENTOS RECTILIacuteNEOS

Un segmento rectiliacuteneo AB es la parte de recta comprendida entre los puntos A y B

5

A Bbull Sobre una recta un solo punto A determina dos semirrectas

Abull Para medir un segmento es necesario adoptar una unidad patroacuten y

compararla con la longitud del segmento

ubull De las unidades utilizadas histoacutericamente las maacutes convencionales

responden a dos sistemas

1 Sistema meacutetrico Decimal Mm Km Hm Dm m dm cm mm

2 Sistema Anglosajoacuten Milla yarda pie pulgada

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 5: Geometría Cuarto Medio

12 SEGMENTOS RECTILIacuteNEOS

Un segmento rectiliacuteneo AB es la parte de recta comprendida entre los puntos A y B

5

A Bbull Sobre una recta un solo punto A determina dos semirrectas

Abull Para medir un segmento es necesario adoptar una unidad patroacuten y

compararla con la longitud del segmento

ubull De las unidades utilizadas histoacutericamente las maacutes convencionales

responden a dos sistemas

1 Sistema meacutetrico Decimal Mm Km Hm Dm m dm cm mm

2 Sistema Anglosajoacuten Milla yarda pie pulgada

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 6: Geometría Cuarto Medio

6

PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

bull Las viacuteas de un tren nos sugieren la idea de rectas paralelas (dos rectas son paralelas cuando por maacutes que se prolonguen nunca se encuentran)

bull Los postes que las fijan al suelo dan la idea de rectas perpendiculares ya que forma con ellas aacutengulos rectos

bull El cruce de viacuteas nos muestra liacuteneas obliacutecuas

90ordm

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 7: Geometría Cuarto Medio

7

AacuteNGULOS Aacutengulos

Aacutengulo recto1 R=90ordm

Aacutengulo llano=180ordm

Aacutengulo completo=360ordm

bull Aacutengulo es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que parten de un punto comuacuten llamado veacutertice

NOTA Las medidas anteriores y las siguientes estaacuten dadas en SISTEMA SEXAGESIMAL Existen otros sistemas para medir aacutengulos como son el

sistema centesimal y radianes

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 8: Geometría Cuarto Medio

TIPOS DE AacuteNGULOS

8

Aacutengulo agudoMenor que un recto

Aacutengulo obtusoMayor que un recto

Aacutengulo convexoMenor que dos rectos

Aacutengulo coacutencavoMayor que dos rectos

Aacutengulos complementarios(Si suman 90ordm)

Aacutengulos suplementarios(Si suman 180ordm)

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 9: Geometría Cuarto Medio

MEDIDA DE AacuteNGULOS

9

Los aacutengulos pueden medirse en tres sistemas

Sistema sexagesimal

Sistema centesimal

Radianes

Aacutengulo completo

Aacutengulo llano

Aacutengulo recto

Un grado

Un minuto

SEXAGESIMAL 360ordm 180ordm 90ordm 60rsquo 60rdquo

CENTESIMAL 400g 200g 100g 100m 100s

RADIANES 2 2

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 10: Geometría Cuarto Medio

10

TRAZADO DE PARALELAS Y PERPENDICULARES

Rectas paralelas

Rectas perpendiculares

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 11: Geometría Cuarto Medio

11

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN TRIAacuteNGULO

Trazamos una recta paralela al lado AB del triaacutengulo

C

A B

Los dos aacutengulos son iguales por tener los lados paralelos

y ser agudos (Tambieacuten seriacutea cierto si los dos fuesen obtusos)

Los tres aacutengulos de un triaacutengulo suman siempre 180ordmordm180

ordm180

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 12: Geometría Cuarto Medio

MEDIATRIZ DE UN SEGMENTO

La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular a dicho segmento por su punto medio

Con centro en A y en B se trazan arcos de igual radio que se cortan en dos puntos que determinan la mediatriz del segmento AB

12

A B

Me

dia

triz

de

l se

gm

en

to A

B

Observa que los puntos de la

mediatriz de un segmento AB

equidistan de los extremos Aacute y B

A B

d ddrsquodrsquo drsquodrsquorsquodrsquorsquo

d1d1

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 13: Geometría Cuarto Medio

13

BISECTRIZ DE UN AacuteNGULO

La recta que divide un aacutengulo en dos partes iguales se llama bisectriz

Bisectriz

Observa que los puntos de la bisectriz

de un aacutengulo equidistan de los lados del aacutengulo

experimenta

d

d

drsquo

drsquo

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 14: Geometría Cuarto Medio

DEFINIC

IOacuteN R

ECTAS

NOTABLE

S

14

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 15: Geometría Cuarto Medio

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO

MEDIATRICES- Rectas perpendiculares a un lado y que pasan por el punto medio de dicho lado

Corte uacutenico de las mediatrices CIRCUNCENTRO que es el centro de la circunferencia que pasa por los tres veacutertices del triaacutengulo

BISECTRICES-Rectas que partiendo del veacutertice parten el aacutengulo en dos iguales

Corte uacutenico de bisectrices INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita (interior) tangente a los tres lados

ALTURAS- Rectas perpendiculares a los lados y que parten del veacutertice opuesto a cada uno de ellos

Corte uacutenico de alturas ORTOCENTRO

MEDIANAS- Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto

Dividen el triaacutengulo en dos regiones de igual aacuterea Corte uacutenico de medianas BARICENTRO que es el centro de

gravedad del triaacutengulo (Fiacutesica)

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 16: Geometría Cuarto Medio

MEDIANAS

A

C

B

a

c

b

MEDIANAS Rectas que van del veacutertice al punto medio del lado opuesto Generan dos triaacutengulos de igual aacuterea Se cortan en un uacutenico punto llamado Baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

B

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 17: Geometría Cuarto Medio

MEDIATRICES

A

C

B

a

c

b

MEDIATRICES Rectas que cortan perpendicularmente a cada lado por su punto medio Se cortan en un punto llamado Circuncentro que

es el centro de la circunferencia circunscrita ( que pasa por los tres veacutertices )

C

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 18: Geometría Cuarto Medio

ALTURAS

A

C

B

a

c

b

ALTURAS Rectas perpendiculares a cada lado y que pasan por el veacutertice opuesto Se cortan en un punto llamado Ortocentro

O

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 19: Geometría Cuarto Medio

BISECTRICES

A

C

B

a

c

b

BISECTRICES Rectas que dividen en dos el aacutengulo correspondiente al veacutertice del que parte Se cortan en un punto llamado INCENTRO que es el centro de la circunferencia inscrita ( dentro del triaacutengulo y

tocando a sus lados )

IA2

A2

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 20: Geometría Cuarto Medio

RECTAS NOTABLES EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO

A

C

B

a

c

b

EN UN TRIAacuteNGULO EQUILATERO COINCIDEN TODAS LAS RECTAS NOTABLES ASIacute COMO SUS PUNTOS

CARACTERIacuteSTICOS

B=O=C=I

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 21: Geometría Cuarto Medio

RECTA DE EULER

La recta de Euler es la recta que pasa

por el baricentro el circuncentro y el ortocentro de un

triaacutengulo

>

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 22: Geometría Cuarto Medio

2 LOS POLIacuteGONOS1 P O L Iacute G O N O S

a Definicioacuten Elementos de un poliacutegono

b Clasificacioacuten de poliacutegonos

c Suma de los aacutengulos interiores de los poliacutegonos convexos

d Trazado de poliacutegonos regulares

e Poliacutegonos regulares estrellados

2 T R I Aacute N G U LO S a Clasificacioacuten de triaacutengulos

b Igualdad de triaacutengulos Construccioacuten de triaacutengulos

c Rectas y puntos notables de un triaacutengulo

3 C UA D R I L AacuteT E R O S a Clasificacioacuten de cuadrilaacuteteros

b Propiedades de las diagonales de un paralelogramo

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 23: Geometría Cuarto Medio

21 POLIacuteGONOS

Liacutenea poligonal abierta

23

bull Liacutenea poligonal cerrada

Poliacutegono es la superficie plana limitada por una liacutenea poligonal cerradaLa palabra poliacutegono proviene del griego y estaacute compuesta por poli (varios) y gono (aacutengulos)

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 24: Geometría Cuarto Medio

24

ELEMENTOS DE UN POLIacuteGONO

Diagonal

Diagonal

Lado

Veacutertice

Aacutengulo interiorAacutengulo exterior

Periacutemetro de un poliacutegono es la suma de las longitudes de sus lados

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 25: Geometría Cuarto Medio

25

CLASIFICACIOacuteN DE LOS POLIacuteGONOS

Seguacuten el nuacutemero de lados de los poliacutegonos eacutestos pueden ser triaacutengulos cuadrilaacuteteros pentaacutegonos hexaacutegonos heptaacutegonos octoacutegonos eneaacutegonos decaacutegonos

El poliacutegono que tiene todos sus lados y todos sus aacutengulos iguales se dice que es un poliacutegono regular En estos y soacutelo en estos aparecen dos nuevos elementos centro y apotema

Centro

Apo

tem

a

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 26: Geometría Cuarto Medio

26

SUMA DE LOS AacuteNGULOS DE UN POLIacuteGONO

PoliacutegonoNuacutemero

de lados

Nuacutemero de triaacutengulos

Suma de los aacutengulos

interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm

Pentaacutegono

6

Heptaacutegono

Octoacutegono

9

Poliacutegono de n lados n n-2

Copia en tu cuaderno y completa el cuadro anterior

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 27: Geometría Cuarto Medio

27

PoliacutegonoNuacutemero

de ladosNuacutemero

de triaacutengulos

Suma de los

aacutengulos interiores

Nuacutemero de diagonales

Triaacutengulo 3 1 180ordm 0

Cuadrilaacutetero 4 2 2 180ordm 2

Pentaacutegono 5 3 3 180ordm 5

Hexaacutegono 6 4 4 180ordm 9

Heptaacutegono 7 5 5 180ordm 14

Octoacutegono 8 6 6 180ordm 20

Eneaacutegono 9 7 7 180ordm 27

Decaacutegono 10 8 8 180ordm 35

Undecaacutegono 11 9 9 180ordm 44

Dodecaacutegono 12 10 10 180ordm 54

Poliacutegono de n lados n n-2 (n-2) 180ordm n(n-3)2

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 28: Geometría Cuarto Medio

28

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 29: Geometría Cuarto Medio

29

CONSTRUYENDO UN PENTAacuteGONO REGULAR

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 30: Geometría Cuarto Medio

30

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 31: Geometría Cuarto Medio

31

CONSTRUYENDO POLIacuteGONOS REGULARES

experimenta

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 32: Geometría Cuarto Medio

32

POLIacuteGONOS REGULARES ESTRELLADOS

Una de las figuras maacutes bellas en geometriacutea y muy utilizada en el arte de la laceriacutea aacuterabe la constituyen los poliacutegonos estrellados obtenidos al unir

veacutertices no consecutivos de los poliacutegonos regulares

Si en un pentaacutegono regular

unimos sus veacutertices saltando

de dos en dos obtenemos la

estrella pentagonal Esta estrella sirvioacute de

emblema a la escuela pitagoacuterica

fundada en Crotona en el siglo VI a JC

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 33: Geometría Cuarto Medio

22 TRIAacuteNGULOS

33

Triaacutengulo es un poliacutegono de tres lados

Clasificacioacuten

E Q U IL Aacute T E R O s i sie n e lo s tres la do s ig u a le s

IS Oacute S C E L E S s i t ie ne do s la do s ig ua le s y u n o d es igu a l

E S C A L E N O s i t ie ne los tres lad o s d is tin tos

S E G Uacute N S U S LA D O S

A C U T Aacute N G U L O s i t ie n e lo s tre s aacute n gu lo s a g ud o s

R E C T Aacute N G U L O s i t ie n e u n aacuten g u lo rec to

O B T U S Aacute N G U L O si t ie ne un aacute ng u lo o b tu so

S E G Uacute N S U S Aacute N G U L O S

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 34: Geometría Cuarto Medio

34

CONSTRUYENDO TRIAacuteNGULOS

Para construir triaacutengulos es preciso conocer tres de sus elementos

a) Conocidos los tres lados a b y c

b) Con dos lados a y b y el aacutengulo comprendido C

c) Con un lado a y los dos aacutengulos

adyacentes B y Ca

bc

b a

c

a

b

ca

c

b

a

c B

a

Bc

experimenta

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 35: Geometría Cuarto Medio

35

CRITERIOS DE IGUALDAD DE TRIAacuteNGULOS

I Dos triaacutengulos son iguales si tienen los tres lados iguales

II Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales dos lados y el aacutengulo comprendido entre ellos

III Dos triaacutengulos son iguales si tienen iguales un lado y los dos aacutengulos adyacentes

c

b a

ac

b

ac

B

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 36: Geometría Cuarto Medio

36

Mediatrices de un triaacutenguloSe llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular a dicho

segmento que pasa por su punto medio

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en

un punto llamado circuncentro

D Circuncentro

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 37: Geometría Cuarto Medio

37

Mediatrices de un triaacutenguloLas tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un

punto llamado circuncentro

El circuncentro es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

El circuncentro de un triaacutengulo equidista de los

veacutertices del triaacutengulo

A B

C

D Circuncentro

DC=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado BC

DA=DB por ser D un punto de la mediatriz del lado AB

DC=DA por ser D un punto de la mediatriz del lado AC

Por lo tanto DA = DC= DB= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en D

Esta circunferencia pasaraacute por los tres veacutertices del triaacutengulo Se llama circunferencia circunscrita al

triaacutengulo

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 38: Geometría Cuarto Medio

38

MEDIATRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Observa que en el triaacutengulo acutaacutengulo el circuncentro estaacute

en el interior del triaacutengulo

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo el circuncentro

estaacute en el punto medio

de la hipotenusa

Observa que en el triaacutengulo obtusaacutengulo el circuncentro estaacute

en el exterior del triaacutengulo

Se llama mediatriz de un segmento a la recta

perpendicular a dicho segmento que pasa por

su punto medio

experimenta

Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia

circunscrita al triaacutengulo

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 39: Geometría Cuarto Medio

39

ALTURAS DE UN TRIAacuteNGULO

Indica que el aacutengulo es recto

Observa que en el triaacutengulo rectaacutengulo

el ortocentro coiacutencide con el

veacutertice del aacutengulo recto del triaacutengulo

Se llama altura de un triaacutengulo a la recta perpendicular a un lado que pasa por el veacutertice

opuesto a dicho lado

O

A B

C

A B

C

A B

C

O

O

experimenta

Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 40: Geometría Cuarto Medio

40

Bisectrices de un triaacutenguloSe llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que lo divide en dos

aacutengulos iguales

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

I Incentro

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 41: Geometría Cuarto Medio

41

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro

El incentro es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

El incentro de un triaacutengulo equidista de los lados del

triaacutengulo

A B

C

IP = IM por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo C

IM = IN por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo B

IN = IP por ser I un punto de la bisectriz del aacutengulo A

Por lo tanto IM = IN= IP= r

Podemos dibujar una circunferencia de radio r con centro en I

Esta circunferencia es tangente a los tres lados del triaacutengulo Se llama circunferencia inscrita en el

triaacutengulo

Bisectrices de un triaacutengulo

I M

N

P

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 42: Geometría Cuarto Medio

42

BISECTRICES DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro que es el centro de la circunferencia inscrita

en el triaacutengulo

Se llama bisectriz de un aacutengulo a la semirrecta que divide en dos partes iguales

dicho aacutengulo

I

A B

C

A B

C

I

A B

C

I

experimenta

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 43: Geometría Cuarto Medio

43

MEDIANAS DE UN TRIAacuteNGULO

Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro que es el centro de gravedad del triaacutengulo

G

M

N

A B

C

P

M

N

A B

C

P

G

M

N

AB

C

PG

Se llama mediana de un triaacutengulo a la recta que pasa por un veacutertice y por el punto

medio del lado opuesto

P M N son los puntos medios de los lados experimenta

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 44: Geometría Cuarto Medio

44

RECTAS Y PUNTOS NOTABLES DE UN TRIAacuteNGULO

bull Las tres mediatrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado circuncentro Es el centro de la circunferencia circunscrita al triaacutengulo

bull Las tres medianas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado baricentro Es el centro de gravedad del triaacutengulo

bull Las tres bisectrices de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado incentro Es el centro de la circunferencia inscrita en el triaacutengulo

bull Las tres alturas de un triaacutengulo se cortan en un punto llamado ortocentro

RECTA DE EULER RECTAS NOTABLES

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 45: Geometría Cuarto Medio

23 CUADRILAacuteTEROS

PARALELOGRAMOS (tienen los lados

paralelos dos a dos)

CuadradoLados iguales y los cuatro aacutengulos rectos

RectaacutenguloLados iguales dos a dos y los cuatro aacutengulos rectos

RomboLados iguales y aacutengulos iguales dos a dos

RomboideLados y aacutengulos iguales dos a dos

TRAPECIOS(Tienen dos lados

paralelos)

TRectaacutenguloSeccioacuten inferior de un triaacutengulo rectaacutengulo por una paralela a la base

T IsoacutescelesSeccioacuten inferior de un triaacutengulo isoacutesceles por una paralela a la base

T EscalenoSeccioacuten inferior de un triaacutengulo escaleno por una paralela a la base

TRAPEZOIDES(Ninguacuten lado paralelo)

No tiene ninguacuten lado paralelo a otro

45

l

l

b

h

Dd

bh

h

B

b

B

b

h

B

b

h

Poliacutegonos de cuatro lados

CLAS I F I CAC IOacuteN

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 46: Geometría Cuarto Medio

46

PROPIEDADES DE LAS DIAGONALES DE UN PARALELOGRAMO

Cada diagonal divide un paralelogramo en dos triaacutengulos iguales

A

Arsquo

B

Brsquo

Las diagonales de cualquier paralelogramo se cortan en su punto medio

En el rectaacutengulo y el cuadrado las diagonales son iguales

En el rombo y en el cuadrado las diagonales se cortan perpendicular-mente siendo a la vez bisectrices de sus aacutengulos

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 47: Geometría Cuarto Medio

3 PROPORCIONALIDAD

1 P R O P O R C I O N A L I D A D D E

S E G M E N T O S Y S E M E J A N Z A

2 T E O R E M A D E TA L E S

A C O N S E C U E N C I A S D E L

T E O R E M A D E TA L E S

B L A T E R C E R A P R O P O R C I O N A L

S E C C I Oacute N AacuteU R E A

3 S E M E J A N Z A

A S E M E J A N Z A D E T R I Aacute N G U LO S

B P O L Iacute G O N O S S E M E J A N T E S

4 E S C A L A S

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 48: Geometría Cuarto Medio

31 PROPORCIONALIDAD DE SEGMENTOS Y SEMEJANZA

48

Sombra del aacuterbol grande (S)

S aacuterbol pequentildeo (s)

H

h

Las sombras de los dos aacuterboles son proporcionales a las respectivas alturas

H

h

Ss

OArsquo

A

Brsquo

B

)alidadproporcionderazoacuten(kAA

BB

OA

OB

H

h

S

s

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

Tales de Mileto (640-550 a JC) en uno de sus viajes a Egipto midioacute la altura de una piraacutemide aprovechando el momento en que su propia sombra mediacutea tanto como su estatura

iquestCon queacute razoacuten de proporcionalidad trabajo Tales en esta experiencia

iquestPodriacuteas calcular la altura de un edificio de tu entorno midiendo su sombra y teniendo presente tu altura y la longitud de tu sombra

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 49: Geometría Cuarto Medio

32 TEOREMA DE TALES

49

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

Si varias paralelas determinan segmentos iguales sobre una recta r determinan tambieacuten segmentos iguales sobre cualquier otra recta rrsquo a la que corten

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

TEOREMA DE TALES

Los segmentos determinados por rectas paralelas en dos rectas concurrentes son proporcionales

O

ArsquoA

Brsquo

B

OB

BA

OB

ABtambieno

OB

OA

OB

OA

experimenta

O

Arsquo

A

Brsquo

B

Crsquo

DrsquoErsquo

EDC

Brsquorsquo

Crsquorsquo

Drsquorsquo

Ersquorsquo

r

rrsquo

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 50: Geometría Cuarto Medio

CONSECUENCIAS DEL TEOREMA DE TALES

50

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

Toda paralela a un lado de un triaacutengulo ABC determina con los otros dos un nuevo triaacutengulo AMN cuyos lados son proporciona les a los del primero

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

El teorema de Tales permite dividir un segmento cualquiera en partes iguales

A

B C

NM

PSi en un triaacutengulo ABC tenemos una paralela MN al lado BC por el teorema

de Tales se cumple

)1(AC

AN

AB

AM

Trazando por N una paralela a AB por el mismo teorema tenemos

)2(BC

MN

BC

BP

AC

AN

De (1) y (2) se deduce

BC

MN

AC

AN

AB

AM

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 51: Geometría Cuarto Medio

LA TERCERA PROPORCIONAL SECCIOacuteN AacuteUREA

51

Un segmento x se llama tercera proporcional de dos segmentos dados

a y b si verifica la proporcioacuten

a

b

b

x

x

b

b

a

Tambieacuten sobre un segmento AB es posible visualizar la tercera proporcional hasta localizar un punto C del segmento

AB de forma queA BC

b x

1

61803398912

51

x

b

b

xbtambieacutenoacute

CB

AC

AC

AB

x

b

xb

1xb

012 Resolviendo la ecuacioacuten

(nuacutemero aacuteureo o nuacutemero de oro)

experimenta

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 52: Geometría Cuarto Medio

33 LA SEMEJANZA

52

Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los aacutengulos homoacutelogos iguales y sus lados proporcionales

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

Teorema fundamental Si dos lados de un triaacutengulo se cortan por una paralela al tercero se

obtiene otro triaacutengulo semejante al primero

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 53: Geometría Cuarto Medio

CRITERIOS DE SEMEJANZA DE TRIAacuteNGULOS

53

I Dos triaacutengulos son semejantes si tienen los tres lados proporcionales

II Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos aacutengulos iguales

III Dos triaacutengulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales y el aacutengulo comprendido igual

CRITERIOS DE SEMEJANZA

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 54: Geometría Cuarto Medio

POLIacuteGONOS SEMEJANTES

54

experimentaPoliacutegonos homoteacuteticos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

Poliacutegonos semejantes son los que se descomponen en

triaacutengulos semejantes dispuestos correlativamente

Se llama razoacuten de semejanza de los poliacutegonos a la razoacuten entre sus

lados homoacutelogos

P

P

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

La razoacuten de los periacutemetros de dos polinomios semejantes es igual a la razoacuten de semejanza

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 55: Geometría Cuarto Medio

34 ESCALAS

55

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

Para dibujar piezas demasiado grandes o excesivamente pequentildeas hemos de recurrir a reducir o aumentar su representacioacuten graacutefica Diremos que la

pieza estaacute dibujada a escala

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

A la relacioacuten entre las dimensiones de la pieza en el dibujo y sus dimensiones reales se le llama escala graacutefica

Por ejemplo si un mapa viene dado a escala 130 000 indica que 1 cm del dibujo representa 30 000 cm en la realidad

Seguacuten si el primer nuacutemero es menor o mayor que el segundo la escala reduciraacute o ampliaraacute respectivamente el tamantildeo real del objeto

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

Algunos instrumentos frecuentemente utilizados en dibujos a escala son el compaacutes de reduccioacuten (resuelta uacutetil para medir) y el pantoacutegrafo (para

reproducir dibujos a una escala determinada)

AD

AE

AB

AC

El pantoacutegrafo consta de cuatro reglas articuladas con un punto de apoyo A una punta metaacutelica B para repasar el original y un portalaacutepiz C Las cuatro

reglas forman un paralelogramo articulado BDEF Los puntos A B y C estaacuten alineados de modo que

experimenta

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 56: Geometría Cuarto Medio

4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

1 PITAacuteGORAS

2 NUacuteMEROS PARTICULARES

3 TEOREMA DE PITAacuteGORAS

4 TEOREMA DE LA ALTURA

5 TEOREMA DEL CATETO

6 RELACIONES MEacuteTRICAS EN

TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 57: Geometría Cuarto Medio

41 PITAacuteGORAS

57

Se supone que Pitaacutegoras era nativo de Samos y perteneciacutea como Tales a la colonia joacutenica de griegos establecida en las costas e islas occidentales de lo que actualmente denominamos Asia Menor Vivioacute desde aproximadamente 569 aJC En el antildeo 529 a JC Se instaloacute en Crotona una ciudad de la colonia doacuterica en el sur de Italia y alliacute comenzoacute a disertar sobre filosofiacutea y matemaacuteticas A su caacutetedra acudiacutea una muchedumbre de entusiastas auditores de todas clases muchos de las clases altas e incluso las mujeres infringiacutean una ley que les prohibiacutea asistir a reuniones puacuteblicas

Los maacutes interesados de sus disciacutepulos se constituyeron en una sociedad o hermandad Se les conociacutea como la Orden de Pitaacutegoras y ejercieron una gran influencia tanto poliacutetica como religiosa maacutes allaacute del mundo griego Lo compartiacutean todo sosteniacutean las mismas creencias filosoacuteficas se dedicaban a las mismas investigaciones y se comprometiacutean con un juramento a no revelar los secretos y las ensentildeanzas de la escuela

La estrella pentagonal fue un siacutembolo distintivo de la hermandad

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 58: Geometría Cuarto Medio

42 NUacuteMEROS PARTICULARES

Los pitagoacutericos clasificaban los nuacutemeros en pares e impares seguacuten formas o estructuras asociadas a ellos

Un nuacutemero producto de dos factores desiguales se llamaba oblongo

Si dos factores eran iguales el nuacutemero se llamaba cuadrado El cuadrado n-eacutesimo de un nuacutemero es la suma de los n primeros nuacutemeros impares

58

bull Los nuacutemeros triaacutengulos eran 1 3 6 10 El n-eacutesimo nuacutemero triangular es la suma de los n primeros nuacutemeros Dos triangulares sucesivos forman juntos un cuadrado

bull Un nuacutemero de tres factores se llamaba soacutelido Si los tres factores eran iguales se llamaba cubo

12=3x2x2 27=3x3x3

bull Un nuacutemero piramidal es la suma de una serie de nuacutemeros cuadrados

5=1+4

14=1+4+9

(8=4x2)

1=1x1

4=2x2=1+3

9=3x3=1+3+5

16=4x4=1+3+5+9

10=1+2+3+4

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 59: Geometría Cuarto Medio

59

43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOSTEOREMA DE PITAacuteGORAS

b =9 2

c =162

Cateto (c)

Cat

eto

(b) Hipotenusa (a)

Catetos b c

Hipotenusa a

Relacioacuten aritmeacuteticaa2=b2+c2

3 y 4 5 52=32+42

6 y 8 10 102=62+82

5 y 12 13 132=52+122

7 y 24 25 252=242+72

8 y 15 17 172=152+82

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

La relacioacuten aritmeacutetica entre los catetos y la hipotenusa de cualquier triaacutengulo rectaacutengulo se conoce con el TEOREMA DE PITAacuteGORAS

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

En un triaacutengulo rectaacutengulo la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa

a2=b2+c2

Los nuacutemeros que verifican esta relacioacuten reciben el nombre de nuacutemeros pitagoacutericos

experimenta

Demostracioacuten

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 60: Geometría Cuarto Medio

60

44 TEOREMA DE LA ALTURA

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

B A

C

Hmn

hPor ser los triaacutengulos BHC y CHA semejantes sus lados son proporcionales

HA

HC

HC

BH es decir

m

h

h

n

o tambieacuten nmh2 TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

TEOREMA DE LA ALTURA

La altura relativa a la hipotenusa de un triaacutengulo rectaacutengulo es media proporcional entre los segmentos en que divide a eacutesta

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 61: Geometría Cuarto Medio

61

45 TEOREMA DEL CATETO

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

TEOREMA DEL CATETO

En todo triaacutengulo rectaacutengulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyeccioacuten sobre ella

Por ser los triaacutengulos AHC y ABC semejantes sus lados son proporcionales

AB

AC

AC

AH es decir

c

b

b

m

o tambieacuten cmb2

B A

C

Hmn

h

ba

c

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

En todo triaacutengulo rectaacutengulo los triaacutengulos obtenidos al trazar la altura relativa a la hipotenusa son semejantes entre siacute

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 62: Geometría Cuarto Medio

62

46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

a) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo agudo en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados menos el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

A

C

cB

Hnc-n

h

ba

En el tr BHC222 BHah En el tr AHC

222 nhb

Ademaacutes cn2ncncBH 2222

22222 ncn2cnab

cn2cba 222

Sustituyendo

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

b) El cuadrado del lado opuesto a un aacutengulo obtuso en un triaacutengulo cualquiera es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados maacutes el doble del producto de uno de ellos por la proyeccioacuten del otro sobre

cn2cba 222 c+nB A H

hba

c

C

n

222 cba

222 cba

2222 nBHab

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 63: Geometría Cuarto Medio

63

CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS

Un triaacutengulo seraacute acutaacutengulo rectaacutengulo u obtusaacutengulo seguacuten que el cuadrado de su lado mayor sea menor igual o mayor que la suma de los cuadrados de los otros dos lados

experimenta

aa

a

b

b

b

c

c

c

a2 lt b2 + c2 a2 = b2 + c2

a2 gt b2 + c2

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 64: Geometría Cuarto Medio

5 LA CIRCUNFERENCIA

1 E L E M E N T O S D E L A C I R C U N F E R E N C I A

2 A P R OX I M A C I Oacute N D E L N Uacute M E R O

3 N Uacute M E R O

4 R E C TA S Y C I R C U N F E R E N C I A

P O S I C I Oacute N R E L AT I VA

5 D E T E R M I N A C I Oacute N D E U N A

C I R C U N F E R E N C I A

6 Aacute N G U LO S E N U N A C I R C U N F E R E N C I A

A C L A S I F I C A C I Oacute N

B M E D I D A D E L O S Aacute N G U L O S E N U N A

C I R C U N F E R E N C I A

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 65: Geometría Cuarto Medio

51 ELEMENTOS DE LA CIRCUNFERENCIA

65

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

La circunferencia es la liacutenea curva plana y cerrada formada por los puntos del plano situados a igual distancia (radio) de una punto interior llamado centro

radiocentro

diaacutemetro

cuerda

arcoAdemaacutes de los elementos de la circunferencia (centro radio diaacutemetro cuerda arco) es interesante conocer su longitud

Arquiacutemedes (s III a JC) se imaginaba la circunferencia como la figura obtenida por exhaustioacuten de poliacutegonos regulares inscritos y circunscritos La longitud de la circunferencia estaacute comprendida entre los periacutemetros de estos poliacutegonos

6 lados 12 lados 24 lados 48 lados

experimenta

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 66: Geometría Cuarto Medio

66

52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI

APROXIMACIOacuteN DE PI PI

r2DnciacircunfereladeLongitud

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 67: Geometría Cuarto Medio

67

53 NUacuteMERO

=31415926535914039784825424142192796639198932348258351990748479774631213467319607687311770202760658019856787782293313748756552931794701750828279617333446602340831924321687635134949974377454352133248198885761811719505745205021470871139148235332805353604831836629552797516120280724446648927278556806690909888110316705625724487754615483690633109809735471194503895449052239848950297742201565852682694231227717291518800371595421374409790826854620142335296358310062946510538128266189475299591957535083704883081720848531019722509200823209915788146763749167609813846040015017278090942224585038077569174022301206040891938626467130521521568154601233718721996749910252580752124478985401999928750140444434700873906931241145149665810754892261991214344240956063500067139290735051916484203084022767070507216788659214662124944849868324778782887976038124155620654786209315645098968795301893876074571199162540112300740176425613776434382989918144872887510173657830770622038677712221817255071756829710095282985259500209639009846182514736389221540476771175595278874690679696256367956197778648609394568020322652248618163781504084535217983464551824681499425890554734964224349365465193073417499513582689572583054043018472896279387141592653591403978482542414219279663919893234825835199074847977463121346731960768731177020276065801985678778229331374875655293179470175082827961733344660234083192432168763513494997437745435213324819888576181171950574520502147087113914823533280535360483183662955279751612028072444664892727855680669090988811031670562572448775461548369063310980973547119450389544905223984895029774220156585268269423122771729151880037159542137440979082685462014233529635831006294651053812826618947529959195753508370488308172084853101972250920082320991578814676374916760981384604001501727809094222458503807756917402230120604089193862646713052152156815460123371872199674991025258075212447898540199992875014044443470087390693124114514966581075489226199121434424095606350

006713929073505191648420308402276707050721678865

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 68: Geometría Cuarto Medio

68

54 RECTAS Y CIRCUNFERENCIA POSICIOacuteN RELATIVA

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Una recta respecto de la circunferencia puede ser

Exterior si no la corta en ninguacuten punto

Tangente si la corta en un solo punto

Secante si la corta en dos puntosExterior

TangenteSecante

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Dos circunferencias pueden ser entre siacute

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

Conceacutentricas

Conceacutentricas

Exteriores

Tangentes interiores

Tangentes exteriores

Secantes

Interiores

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 69: Geometría Cuarto Medio

69

55 DETERMINACIOacuteN DE UNA

CIRCUNFERENCIA Por un punto A pasan

infinitas circunferencias

Por un punto A pasan infinitas circunferencias

A

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

Por dos puntos A y B pasan infinitas circunferencias

A

B

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferencia

Por tres puntos no alineados pasa una uacutenica circunferenciaA

B

C

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 70: Geometría Cuarto Medio

70

56 AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Aacutengulos Caracteriacutesticas

El veacutertice del aacutengulo central coincide con el centro de la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo interior es un punto interior a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo inscrito es un punto de la circunferencia y los lados son rectas secantes

El veacutertice del aacutengulo semiinscrito es un punto de la circunferencia y los lados son una recta secante y otra tangente a la circunferencia

El veacutertice del aacutengulo exterior es un punto exterior a la circunferencia y los lados pueden ser

Rectas secantes Una recta secante y la otra tangente Rectas tangentes

Aacutengulo central

Aacutengulo interior

Aacutengulo inscrito

Aacutengulo semiinscrito

Aacutengulos exteriores

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 71: Geometría Cuarto Medio

71

MEDIDA DE LOS AacuteNGULOS EN UNA CIRCUNFERENCIA

Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente Los aacutengulos inscritos miden la mitad del aacutengulo central correspondiente

A

B

C

Oa

a

180 -2 ordm a

b

b

180 -2ordm b

360 -(180 -2 ordm ordm a+180 -2 ordm b)= =360 -360 +2 ordm ordm a+2 b= =2 a+2 b=2(a+ b)

2(a+b)

O

2(a+b)

a+b

g

2 g

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 72: Geometría Cuarto Medio

72

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan el mismo arco de circunferencia son iguales

g

2g

g

g

g

180ordm

90ordm

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

Todos los aacutengulos inscritos que abarcan un diaacutemetro son rectos

experimenta

experimenta

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 73: Geometría Cuarto Medio

6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS

1 M I D I E N D O S U P E R F I C I E S

2 Aacute R E A S D E L O S P O L Iacute G O N O S M Aacute S S E N C I L L O S

A E L Aacute R E A E N L O S P R O D U C T O S N O T A B L E S

B Aacute R E A D E L T R I Aacute N G U L O

C Aacute R E A D E L R O M B O I D E

D Aacute R E A D E L R O M B O

E Aacute R E A D E L T R A P E C I O

3 Aacute R E A D E U N P O L Iacute G O N O

4 Aacute R E A D E L C Iacute R C U L O

5 Aacute R E A D E O T R A S F I G U R A S C I R C U L A R E S

6 R A Z Oacute N E N T R E L A S Aacute R E A S D E D O S F I G U R A S

S E M E J A N T E S

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 74: Geometría Cuarto Medio

74

AacuteREAS DE LOS POLIacuteGONOS MAacuteS SENCILLOS

unidad patroacuten

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

Para medir superficies es necesario adoptar una unidad patroacuten y compararla con la extensioacuten de dicha superficie

Las unidades patroacuten de superficie en el SMD son Mm2 Km2 Hm2 Dm2 m2 dm2 cm2 mm2 Sin embargo para medir terrenos se utilizan las llamadas unidades agrarias Hectaacuterea(Hm2) aacuterea (Dm2) y centiaacuterea (m2)

43 u2 465 u2

b

h Aacuterea del rectaacutengulo=Base x altura A=bh

l

l Aacuterea del cuadrado=lado x lado A=l2

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 75: Geometría Cuarto Medio

75

AacuteREAS DE CUADRILAacuteTEROS

2

alturabase

2

romboidedelAacutereatrapeciodelAacuterea

h

b b

h

b

h

Aacuterea del romboide=Base x altura A=bh

dd

D 2

alturabaserombodelAacuterea

2

dDA

B b

B+bB

b

h

2

hbBA

experimenta

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

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a b

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a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

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rP

P

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FA

FE

EF

ED

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DC

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CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

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4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 76: Geometría Cuarto Medio

76

AacuteREA DEL TRIAacuteNGULO TRAPEZOIDE POLIacuteGONO REGULAR E IRREGULAR

h

b b

h2

alturabasetriaacutengulodelAacuterea

2

hbA

Aacuterea del trapezoide o poliacutegono irregular=

=Suma de las aacutereas de los triaacutengulos

Aacuterea del poliacutegono regular= =Suma de las aacutereas de los triaacutengulos=

=nordmde triaacutengulos x aacuterea de uno de los triaacutengulos

2

apotemaPeriacutemetro

2

aP

2

alnA

a

l

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

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DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

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4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 77: Geometría Cuarto Medio

UN PROBLEMA CLAacuteSICO EL AacuteREA DEL CIRCULO

77

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

Tres problemas muy especiales contribuyeron en gran medida al desarrollo de la matemaacutetica en el periodo heleacutenico

La duplicacioacuten del cubo o problema de Delos consiste en determinar el lado de un cubo de volumen doble del otro cubo de lado dado

La triseccioacuten del aacutengulo consiste en dividir un aacutengulo cualquiera en tres partes iguales con regla y compaacutes

La cuadratura del ciacuterculo nacido seguramente de la necesidad praacutectica de calcular el aacuterea de un ciacuterculo consiste geomeacutetricamente en determinar con regla y compaacutes el lado de un cuadrado equivalente a un ciacuterculo de radio dado

2r2

rr2

2

apotemaPeriacutemetrociacuterculodelAacuterea

r

2rA

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

ordm360

R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

(a+b)2

a b

a2ab

abb2

(a-b)2

a - b

=

a

+-a2 ab ab b2

(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

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1A

2lA

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2

dDA

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bBA

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aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 78: Geometría Cuarto Medio

78

AacuteREA DE OTRAS FIGURAS CIRCULARES

R

r

Aacuterea de corona circular=

=Aacuterea circulo mayor-Aacuterea ciacuterculo menor

2222 rRrRA

ordm360

RcircularsectordelAacuterea

2

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R2nciacircunferedearcoundeLongitud

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

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=

a

+-a2 ab ab b2

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80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

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=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

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(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

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P

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BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

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4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

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B

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h

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1A

2lA

hbA

2

dDA

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bBA

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83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
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  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
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  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 79: Geometría Cuarto Medio

79

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

b

b

a

a Toma una cartulina en forma de cuadrado y coacutertala como se muestra en las figuras El aacuterea del cuadrado se conserva

= = + +

(a+b)2 = a2 + 2ab + b2(a+b)2 = a2 + 2ab + b2a+b

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a

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(a-b)2 = a2 - 2ab + b2(a-b)2 = a2 - 2ab + b2

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

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=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
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  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
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  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 80: Geometría Cuarto Medio

80

EL AacuteREA EN LOS PRODUCTOS NOTABLES

a-bb

a+b

b Toma una cartulina en forma de cuadrado y recorta un cuadrado de una de sus esquinas

a - b

=

a

-a2 b2

(a+b)(a-b) = a2 - b2(a+b)(a-b) = a2 - b2

a-b

=

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

Recuerda(a + b)2 = a2 + 2 a b + b2

(a - b)2 = a2 - 2 a b + b2

(a + b) (a - b) = a2 - b2

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 81: Geometría Cuarto Medio

81

RAZOacuteN ENTRE LAS AacuteREAS DE DOS FIGURAS SEMEJANTES

Crsquo

E

D

A

B

C

F

Arsquo

Brsquo

DrsquoErsquo

Frsquo

rP

P

AF

FA

FE

EF

ED

DE

DC

CD

CB

BC

BA

AB

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos

La razoacuten de las aacutereas de dos poliacutegonos semejantes es igual al cuadrado de la razoacuten de semejanza entre ellos experimenta

2rA

A

lrsquol

lrsquol

4A

A2

l

l

9A

A3

l

l

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

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h

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1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

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aPA

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83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 82: Geometría Cuarto Medio

AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS NOMBRE FORMA AacuteREA

TRIAacuteNGULOS(Poliacutegono de tres lados) Triaacutengulo

CUADRI-LAacute-

TEROS(Poliacutegono de cuatro lados)

PARALE-LOGRA- MOS (tienen los lados paralelos dos a dos)

Cuadrado

Rectaacutengulo

Rombo

Romboide

TRAPE CIOS(Tienen dos lados paralelos)

Trapecio (rectaacutengulo isoacutesceles o escaleno)

TRAPE- ZOIDES

Trapezoide Se divide en 2 triaacutengulos y se suman sus aacutereas

POLIacuteGONOSDE n LADOS

Poliacutegono regular

Poliacutegono irregular Se divide en triaacutengulos y se suman sus aacutereas

Circunferencia

Ciacuterculo

82

bh

l

bh

Dd

bh

B

b

h

hb2

1A

2lA

hbA

2

dDA

h2

bBA

hbA

al 2

aPA

r

r2L 2rA

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 83: Geometría Cuarto Medio

83

MOVIMIENTOS A TRAVEacuteS DE LOS MOSAICOS

Es posible recubrir las superficies planas con diferentes formas de mosaicos ahora bien iquesthas pensado lo que sucederiacutea si las piezas fueran todas ellas de un solo tipo de poliacutegono

regular

Las baldosas pentagonales no

recubren perfectamente el

plano

No todos los poliacutegonos regulares recubren exactamente el plano Soacutelo

tres tipos de mosaicos poligonales tienen esta particularidad

Mosaicos hexagonales Mosaicos

cuadrangulares

Mosaicos triangulares

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
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  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
  • Slide 37
  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
  • Slide 40
  • Slide 41
  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
  • Slide 72
  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
  • Slide 85
  • Slide 87
Page 84: Geometría Cuarto Medio

84

MOSAICOS

Puesto que todas las piezas han de ser iguales podemos imaginar que una baldosa genera otra vecina por diferentes tipos de movimientos La siguiente tabla nos muestra algunos de estos

movimientos

T Traslacioacuten

S Simetriacutea

G Giro de 180ordm de centro el punto medio de un lado

G90ordmGiro de 90ordm respecto de un veacutertice

G180ordmGiro de 180ordm respecto de un veacutertice

85

86

87

Parte de lo anterior estaacute basado en su mayoriacutea en el libro GEOMETRIacuteA Y

EXPERIENCIAS de la Biblioteca de Recursos Didaacutecticos Alhambra nordm 20 en el que se puede encontrar ejercicios sobre los temas vistos en

  • Geometriacutea del plano
  • Geometriacutea del plano (2)
  • CONCEPTOS BAacuteSICOS DE GEOMETRIacuteA
  • 11Elementos baacutesicos
  • 12 Segmentos rectiliacuteneos
  • Paralelismo y perpendicularidad
  • Aacutengulos
  • Tipos de aacutengulos
  • Medida de aacutengulos
  • Trazado de paralelas y perpendiculares
  • Slide 11
  • Mediatriz de un segmento
  • Bisectriz de un aacutengulo
  • Definicioacuten rectas notables
  • Slide 15
  • Medianas
  • Mediatrices
  • Alturas
  • Bisectrices
  • Rectas notables en un triaacutengulo equilatero
  • Recta de Euler
  • 2 LOS POLIacuteGONOS
  • 21 POLIacuteGONOS
  • Elementos de un poliacutegono
  • Clasificacioacuten de los poliacutegonos
  • Suma de los aacutengulos de un poliacutegono
  • Slide 27
  • Construyendo un pentaacutegono regular
  • Construyendo un pentaacutegono regular (2)
  • Construyendo poliacutegonos regulares
  • Construyendo poliacutegonos regulares (2)
  • Poliacutegonos regulares estrellados
  • 22 TRIAacuteNGULOS
  • Construyendo triaacutengulos
  • Criterios de igualdad de triaacutengulos
  • Slide 36
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  • Mediatrices de un triaacutengulo
  • Alturas de un triaacutengulo
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  • Bisectrices de un triaacutengulo
  • Medianas de un triaacutengulo
  • Rectas y puntos notables de un triaacutengulo
  • 23 CUADRILAacuteTEROS
  • Propiedades de las diagonales de un paralelogramo
  • 3 PROPORCIONALIDAD
  • 31 Proporcionalidad de segmentos y semejanza
  • 32 TEOREMA DE TALES
  • Consecuencias del teorema de Tales
  • La tercera proporcional Seccioacuten aacuteurea
  • 33 LA SEMEJANZA
  • Criterios de semejanza de triaacutengulos
  • Poliacutegonos semejantes
  • 34 ESCALAS
  • 4 EL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 41 PITAacuteGORAS
  • 42 NUacuteMEROS PARTICULARES
  • 43 NUacuteMEROS PITAGOacuteRICOS TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 44 TEOREMA DE LA ALTURA
  • 45 TEOREMA DEL CATETO
  • 46 RELACIONES MEacuteTRICAS EN TRIAacuteNGULOS NO RECTAacuteNGULOS
  • CLASIFICACIOacuteN DE UN TRIAacuteNGULO A PARTIR DEL TEOREMA DE PITAacuteGORAS
  • 5 LA CIRCUNFERENCIA
  • 51 Elementos de la circunferencia
  • 52 APROXIMACIOacuteN DEL NUacuteMERO PI
  • 53 NUacuteMERO
  • 54 Rectas y circunferencia Posicioacuten relativa
  • 55 Determinacioacuten de una circunferencia
  • 56 Aacutengulos en una circunferencia
  • Medida de los aacutengulos en una circunferencia
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  • 6 AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Aacutereas de los poliacutegonos maacutes sencillos
  • Aacutereas de cuadrilaacuteteros
  • Aacuterea del triaacutengulo trapezoide poliacutegono regular e irregular
  • Un problema claacutesico el aacuterea del circulo
  • Aacuterea de otras figuras circulares
  • El aacuterea en los productos notables
  • El aacuterea en los productos notables (2)
  • Razoacuten entre las aacutereas de dos figuras semejantes
  • AacuteREAS DE FIGURAS PLANAS
  • Movimientos a traveacutes de los mosaicos
  • MOSAICOS
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