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Geometría www.trilce.edu.pe 79Central: 619-8100 APRENDIZAJES ESPERADOS UNIDAD 1 De todos los puntos que vamos a estudiar en Geometría, hay uno en especial que tiene relación con nuestro peso y equilibrio. En nuestros trabajos del curso de Física representamos el peso en un punto, sin embargo sabemos que no es real, ya que el peso está distribuido por todo el espacio físico ocupado por el cuerpo. Este punto característico, que es el punto de aplicación del peso en el cuerpo, se llama "Centro de Gravedad". Muchos cuerpos reales tienen una forma geométrica definida y para entender la aplicación de su centro de gravedad, tenemos que hacer uso de la Matemática y la Física que van juntas y muchas veces de la mano. LOS PUNTOS Y LAS PROPORCIONES DE LA GEOMETRÍA UNIDAD 4 Comunicación matemática • Identificar los puntos notables asociados al triángulo. • Reconocer e interpretar las proporciones en Geometría. Resolución de problemas • Analizar los datos disponibles y relacionarlos con los teoremas respectivos de proporcionalidad o semejanza. • Formular estrategias de resolución en diferentes tipos de problemas, relacionados a semejanza y proporcionalidad. Geometría 4to - II Bim.indd 78 31/10/2014 11:39:38 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 79Central: 619-8100 1 Puntos notables En este capítulo aprenderemos: • A identificar los puntos notables que se determinan a través de las líneas asociadas a un triángulo. • A reconocer y aplicar los teoremas anteriores y actuales al tema, en la resolución de problemas matemáticos. De la lectura de la unidad, cuando estudiamos el comportamiento de los cuerpos bajo la acción de la gravedad, nos interesa estudiar el modo en que se producen las rotaciones, o si queremos conocer el comportamiento en el equilibrio mecánico de los objetos, estas dos disciplinas son íntimas: la geometría de los cuerpos determina su comportamiento en estos fenómenos. Uno de estos conceptos geométricos de las figuras es el baricentro, un punto que sustituye teóricamente toda una masa distribuida en un volumen y nos permite considerar el cuerpo como un solo punto. Por ejemplo todos sabemos que cuando un objeto cae bajo la acción de la gravedad describe una parábola. Sin embargo cuando el cuerpo no es de forma esférica es difícil ver dicha parábola. Y es que el cuerpo no la describe, quien lo hace es su centro de gravedad. El cuerpo del saltador de trampolín se tuerce sobre su eje, pero si resaltamos su centro de gravedad veremos que las distintas posiciones dibujan una parábola. Un segundo ejemplo: si se analiza el cuerpo humano, el centro de gravedad de una persona se sitúa aproximadamente a la altura del ombligo, entre la 5.a (y última) vértebra lumbar y la 1.a vértebra sacra, en el punto que los médicos denominan L5-S1. Este punto, a la postre, recibirá el peso de todo nuestro cuerpo y la mayoría de los esfuerzos mecánicos realizados en nuestra actividad física, trabajo y deportes. Cuando la columna se yergue para la bipedestación (a diferencia de los cuadrúpedos cuya posición es horizontal), no solo todo el peso de nuestro cuerpo se carga sobre ella sino que su posición vertical hace que los discos intervertebrales se compriman y se deterioren tanto más cuanto mayor sea la actividad realizada (pesas, saltos, carreras, ...). Todo lo anterior se agrava con la edad (descalcificación) y los malos hábitos posturales (es mejor flexionar las rodillas para recoger algo del suelo que doblar la espalda). Geometría 4to - II Bim.indd 79 31/10/2014 11:39:39 a.m. 8180 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPuntos notables Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos que: • ¿Cómo era la concurrencia de rectas? a) Dos rectas b) Tres o más rectas OJO: Dime, ¿qué puedes concluir de las líneas concurrentes? • Las líneas notables en el triángulo ABC: Altura: BH Mediana: BM Bisectriz interior: AI Bisectriz exterior: BE A I B C EHM qº qº aº aº OJO: ¿Falta alguna línea notable? • Tres propiedades importantes: a) b) c) Bº xº qº qº aº aº xº= Bº 2 Bº xº qº qº aº aº xº=90º+ Bº 2 xº=90º Bº 2 Bº xº qºqºaº aº Geometría 4to - II Bim.indd 80 31/10/2014 11:39:39 a.m. 8180 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV 1 Conceptos básicos Puntos notables • Baricentro: _______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ • Ortocentro: ______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ • Incentro: _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ G → Baricentro o Gravicentro G 2m m G 2n n = = I → Incentro I qº qº bº bºaºaº r → Inradio I r r r A H B C H Recuerda este caso H → Ortocentro H A B C Geometría 4to - II Bim.indd 81 31/10/2014 11:39:40 a.m. 8382 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPuntos notables • Circuncentro: _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ • Excentro: _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ O CB A R O → Circuncentro R → Circunradio Recuerda este caso O C B A R R RO A B C R E → Excentro relativo al lado BC A aº qº bº aº qº bº B E C A B rBC rBC E C Recuerda que todo triángulo tiene tres excentros. rAB rBC rAC A B C Geometría 4to - II Bim.indd 82 31/10/2014 11:39:40 a.m. 8382 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV 1 Conceptos básicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica • Intersección de las medianas.Baricentro PUNTOS NOTABLES • Intersección de las bisectrices interiores. • Coincide con el centro de la circunferencia inscrita.Incentro • Concurrencia de dos bisectrices exteriores y una interior. • Coincide con el centro de la circunferencia exinscrita.Excentro • Concurrencia de las alturas.Ortocentro • Concurrencia de las mediatrices. • Coincide con el centro de la circunferencia circunscrita.Circuncentro 1. Expresar gráficamente lo que se le solicita: • Un triángulo PQR y su incentro "I". • Un triángulo acutángulo ABC y su ortocentro "H". • Un triángulo obtusángulo ABC, obtuso en "B" y a su ortocentro "H". 2. Grafique al triángulo ABC y trace la mediana BM, en ella marque el baricentro "G". Si: GM=5 cm y BG=(x 1) cm, calcule el valor de "x". 3. Grafique al triángulo ABC, trace las medianasAM y BN que se interceptan en "G". Calcular la suma de las longitudes de dichas medianas, sabiendo que: GM=2 cm y GN=3 cm. 4. Sea ABC un triángulo de incentro "I", calcular la m AIC, sabiendo que el ángulo ABC mide 70º. 5. Sea ABC un triángulo de incentro "I". Calcular la m ABC, sabiendo que el ángulo AIC mide 100º. 6. Sea ABC un triángulo acutángulo de ortocentro "H". Calcular la m AHC, sabiendo que el ángulo ABC mide 82º. 7. En el triángulo acutángulo ABC, trace las alturas AE y CF. Si el ángulo AHF mide 48º, calcular la m ABC, sabiendo que "H" es el ortocentro del triángulo ABC. 8. Grafique al triángulo obtusángulo ABC, de modo que su ángulo ABC mida 130º y que "H" sea su ortocentro. Calcular la m AHC. Geometría 4to - II Bim.indd 83 31/10/2014 11:39:41 a.m. 8584 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPuntos notables Conceptos básicosAprende más... Comunicación matemática 1. Expresar gráficamente lo que se le solicita en cada caso: • Un triángulo PQR y su baricentro "G". • Un triángulo acutángulo ABC y su circuncentro "O". • Un triángulo obtusángulo ABC, obtuso en "B" y a su circuncentro "H". 2. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta: • El incentro de un triángulo es siempre un punto interior a él. • El ortocentro de un triángulo puede estar situado en uno de sus vértices. • El baricentro de un triángulo divide a cualquiera de sus medianas en la relación de uno es a tres. 3. Completar convenientemente: m AIC= B A C I aº wº wº bº bº m BEC= B A C E aº wº wº bº bº 4. Realice un breve comentario sobre la lectura proporcionada, al inicio del capítulo. Resolución de problemas 5. Grafique al triángulo ABC y trace las medianas AM y BN perpendiculares entre sí, que se interceptan en "G". Calcular el valor de "AB", sabiendo que: AG=6 cm y NG=4 cm. 6. Dado el triángulo ABC de incentro "I", se tiene que el ángulo AIC excede al ángulo ABC en 30°. Calcular la m ABC. 7. Grafique al triángulo ABC y marque el excentro "E" relativo al lado AC. Si la medida del ángulo exterior en "B" es de 110°, calcular la m AEC. 8. Grafique al triángulo ABC, marque el excentro "E" relativo al lado AC y el incentro "I". Si la medida del ángulo AIC es de 130°, calcular la m AEC. 9. Grafique al triángulo acutángulo ABC y a su circunferencia circunscrita, luego ubique el circuncentro "F" y calcule la m AFC. Considere que la m ABC mide 76º. 10. Grafique al triángulo acutángulo ABC de cir- cuncentro "O" y calcule la m OAC, sabiendo que el ángulo ABC mide 70°. 11. Grafique al triángulo acutángulo ABC y marque el ortocentro "H". Si la m AHB es el triple de la m C, calcular la m AHB. 12. En un triángulo rectángulo, la distancia del baricentro al circuncentro mide 7 dm. Calcular la longitud de la hipotenusa. 13. Grafique al triángulo ABC y trace las medianas AM y BN perpendiculares entre sí. Si las longi- tudes de dichas medianas miden 9 y 12.dm, calcular el valor de "BM". 14. ABC es un triángulo acutángulo de circuncentro "O". Calcular la m B, si el ángulo AOC es el complemento del ángulo ABC. 15. EFG es un triángulo acutángulo de ortocentro "H". Si las medidas de los ángulos EHF y EGF están en la relación de 5 a 4, calcular la m EGF. 16. Grafique al triángulo acutángulo ABC de ortocen- tro "H" y circuncentro "O". Si los ángulos AHC y AOC son congruentes, calcular la m ABC. 17. Grafique al triángulo acutángulo ABC de 13'cm de circunradio, donde la distancia del circuncentro al lado AC es 5 cm. Calcule la longitud del lado AC. 18. En un triángulo rectángulo los catetos miden 6 y 8 cm. Calcular la distancia entre su incentro y circuncentro. Geometría 4to - II Bim.indd 84 31/10/2014 11:39:41 a.m. 8584 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV 1 Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Conceptos básicos¡Tú puedes! Aplicación cotidiana 19. Un centro comercial se va a construir de modo que se encuentre rodeado por tres grandes franjas que servirán como playa de estacionamiento y en la región triangular que estas franjas delimitan, se construirá el centro comercial. Sea "O" el punto imaginario donde concurren las tres entradas que nacen en estas franjas y nos llevan al centro comercial, de modo que estas entradas sean las más cortas y se encuentren a igual distancia entre "O" y las franjas. Conteste lo siguiente: • ¿Qué punto notable es "O"? • ¿Por qué motivo aseguraría usted que "O" estaría a igual distancia de las tres franjas? 20. Un parque de diversiones contrata a un ingeniero para que ubique y construya una boletería, de modo que dicha boletería equidiste de tres juegos situados de forma no colineal (carrusel, montaña rusa y carros chocones), para que de esta forma la afluencia de personas sea rápida y la mayor cantidad posible. Ayude usted al ingeniero a ubicar dicho punto, contestando lo siguiente: • Geométricamente, ¿cuál es el nombre de dicho punto que equidistaría de los otros tres? • ¿Cómo ubicaría dicho punto y por qué equidistaría de los otros tres? 1. Grafique al triángulo ABC de baricentro "G" y ubique el punto exterior "Q" relativo a BC, de modo que QB sea paralelo a CA ("Q" se encuentra en la prolongación de AG). Calcular el valor de "AQ", sabiendo que AG mide 6 2 cm. 2. Grafique al cuadrilátero convexo ABEC, donde se sabe que: m ABC = m CBE=60°, m ACB=34° y m BCE=73°. Calcular el ángulo mayor que forman las diagonales del cuadrilátero. 3. "H" y "O" son el ortocentro y circuncentro del triángulo acutángulo ABC. Si el ángulo ABC mide 46°, calcular la diferencia de los ángulos AHC y AOC. 4. ABCD es un paralelogramo y "Q" es punto medio de AD. Si AC y BQ se interceptan en "F", calcular: AF/FC. 5. Sea "E" el excentro relativo a BC en el triángulo ABC. Si: m BEC=2 m BAC, calcular la m BEC. 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • El excentro de un triángulo coincide con el centro de la circunferencia exinscrita. • El ortocentro de un triángulo es siempre un punto interior a él. • El incentro de un triángulo divide a cual- quiera de sus bisectrices en la relación de uno es a dos. 2. Grafique al triángulo ABC y trace las medianas AM y BN perpendiculares entre sí, que se interceptan en "G". Calcular el perímetro del triángulo ABG, sabiendo que: AG=5 cm y NG=6 cm. Geometría 4to - II Bim.indd 85 31/10/2014 11:39:42 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 87Central: 619-8100 8786 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPuntos notables 3. Dado el triángulo ABC de incentro "I", se tiene que el ángulo AIC excede al ángulo ABC en 40°. Calcular la medida del ángulo exterior en "B". 4. Grafique al triángulo ABC, marque el excentro "E" relativo al lado AC y el incentro "I". Si la medida del ángulo AEC es de 70°, calcular la m AIC. 5. Un centro comercial se va a construir de modo que se encuentre rodeado por tres grandes franjas que servirán como playa de estacionamiento y en la región triangular que estas franjas delimitan, se construirá el centro comercial. Sea "O" el punto imaginario donde concurren las tres entradas que nacen en estas franjas y nos llevan al centro comercial, de modo que estas entradas sean las más cortas y se encuentren a igual distancia de "O" yde las franjas. Si la longitud de una de estas entradas es de 25 m, indique: • ¿Qué punto notable es "O"? • ¿Cuánto es la suma de las longitudes de la otras dos entradas diseñadas en estas condiciones? 6. Grafique al triángulo acutángulo ABC y a su circunferencia circunscrita, ubique el circun- centro "F" y calcule la m ABC, sabiendo que la m AFC es 124°. 7. Grafique al triángulo acutángulo ABC y ubique a su circuncentro "O". Si los ángulos OAC y OBA miden 25° y 30° respectivamente, calcular la m OBC. 8. Graficar al triángulo acutángulo ABC y marque el ortocentro "H". Si la m AHB y la m C se encuentran en la relación de 3 a 2, calcular la m AHB. 9. Dado el triángulo acutángulo ABC, trace las alturas BQ y AE que se cortan en "F". Si la m BFE es 48°, calcule la medida del ángulo exterior en "C". 10. Grafique al triángulo ABC y trace las medianas AM y BN ("G" es baricentro). Si: GN=9'dm y AG=14'dm, calcule la suma de estas media- nas. 11. Sea "E" el excentro del triángulo ABC, rela- tivo a CA. Si: m ABC=2m AEC, calcule la m ABC. 12. Sea "H" el ortocentro del triángulo acután- gulo ABC. Si: m ACB/m AHB=4/5, calcule la m AHB. 13. ABCD es un paralelogramo donde "R" es punto medio de AD. Si BR y AC se interceptan en "O", calcule: OB/OR. 14. En el gráfico mostrado, "H" e "I" son el ortocen- tro e incentro del triángulo ABC. Hallar "q°". A I H q° q° B C 15. En el gráfico, "H" es el ortocentro e "I" el incentro, ambos del triángulo ABC. Si los ángulos en "A" y en "C" miden 70º y 50º en ese orden, calcular la m HBI. A IH B C 16. Sea ABC un triángulo acutángulo de ortocentro "H" donde: 3HB=4AC. Calcular la m ABC. 17. En un triángulo ABC (m B=90º), se sabe que m AIM=90º. Calcular la m CAI, siendo "M" el circuncentro e "I" el incentro del triángulo ABC. 18. Grafique al triángulo acutángulo ABC y ubique el punto interior "R", tal que: m BAR=2m RAC, m RCA=m RCB y AB=AR, hallar la m ARC. 19. Grafique al cuadrilátero convexo ABEC, de modo que: m ABD=70º, m DBC=55º, m ADB=m BDC=60º..Calcular.el.ángulo menor que forman las diagonales del cuadri- látero. 20. En un triángulo acutángulo ABC, el ortocentro es "H" y el circuncentro es "O". Si HB=8 dm y AC=10 dm, hallar el circunradio. Geometría 4to - II Bim.indd 86 31/10/2014 11:39:42 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 87Central: 619-8100 2 8786 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Proporcionalidad En este capítulo aprenderemos: • A conocer las principales propiedades que se establecen entre líneas proporcionales. • A aplicar las propiedades de proporcionalidad en la resolución de problemas matemáticos. Uno de los episodios más conocidos con respecto a las pirámides, es el protagonizado por el matemático griego Thales de Mileto, que vivió entre los siglos VI y V a.C., uno de los siete sabios de Grecia. Thales consiguió, de una manera ingeniosa, medir la altura de la Gran Pirámide de Keops. Se cuenta con diferentes fuentes para este episodio, pero el relato más completo e interesante, es el que aporta Plutarco, un griego que vivió durante el Imperio Romano, autor de las célebres "Vidas paralelas", en que recoge las vidas de diferentes personajes de la historia de Grecia y Roma. Para hacerlo, Thales se valió únicamente de un bastón, una cuerda y un ayudante. Con tan sencillo utillaje, calculó que la sombra proyectada por su altura, guardaría una proporción similar a la sombra de la propia pirámide con respecto a la altura de esta. Existe actualmente una publicación denominada El teorema del loro, que en su portada textualmente indica "Novela para aprender matemáticas", cuya autoría es del francés Denis Guedj. Aquí se relata la medición de la pirámide de Keops por Thales de Mileto: "La relación que yo establezco con mi sombra es la misma que la pirámide establece con la suya." De ahí dedujo: "En el mismo instante en que mi sombra sea igual que mi estatura, la sombra de la pirámide será igual a su altura." Hete aquí la solución que buscaba. No faltaba sino ponerla en práctica. Thales no podía efectuar la operación solo. Necesitaban ser dos y el fellah accedió a ayudarlo. Es posible que sucediera de este modo. ¿Cómo llegar a saberlo? Al día siguiente, al alba, el fellah fue hacia el monumento y se sentó bajo su sombra inmensa. Thales dibujó en la arena un círculo con un radio igual que su propia estatura, se situó en el centro y se puso de pie bien derecho. Luego fijó los ojos en el borde extremo de su sombra. Cuando la sombra tocó la circunferencia, es decir, cuando la longitud de la sombra fue igual a su estatura, dio un grito convenido. El fellah, atento, plantó un palo inmediatamen- te en el lugar donde estaba el extremo de la sombra de la pirámide. Thales corrió hacia el palo. Sin intercambiar una sola palabra, con la ayu- da de una cuerda bien tensa, midieron la dis- tancia que separaba el palo de la base de la pirámide y supieron la altura de la pirámide". Geometría 4to - II Bim.indd 87 31/10/2014 11:39:42 a.m. 8988 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaProporcionalidad Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos que: • Las bisectrices en un triángulo. a) Interior b) Exterior A I B C aº aº A E B C qº qº • Rectas paralelas y rectas paralelas con una o más transversales. a) L1 L2 L3 b) L1 L2 L3 • El incentro incentro A B C qº qº aº aº • El cevacentro cevacentro A B C Geometría 4to - II Bim.indd 88 31/10/2014 11:39:43 a.m. 8988 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 2 Conceptos básicos RA L1 L2 L3 QB SC Teorema de Thales Propiedad de la bisectriz Bisectriz interior Teorema del incentro Si: "I" es incentro ⇒ Bisectriz exterior Teorema de ceva Si: AP; BQ y CD son cevianas concurrentes ⇒ Corolario de Thales Si: L1 // L2 // L3 ⇒ = AB RQ BC QS Si: EF//AC ⇒ =BE BF EA FC A E F B C aº aº a m n b =a m b n aº aº t e =a t b e a b abc=mnp p m n c a b A D B P CQ =x a+b y c qº qº aºaº B C A I a c x b y Geometría 4to - II Bim.indd 89 31/10/2014 11:39:43 a.m. 9190 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaProporcionalidad Conceptos básicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica TEOREMA DE THALES Corolario PROPORCIONALIDAD La propiedad de la bisectriz exterior nos relaciona dos lados y los segmentos determinados por dicha bisectriz. El teorema de ceva relaciona los segmentos determinados por tres cevianas concurrentes. La propiedad de la bisectriz interior nos relaciona dos lados y los segmentos determinados por la bisectriz en el lado opuesto. 1. Expresar gráficamente lo que se indica: • Tres rectas paralelas que son interceptadas por dos rectas secantes. • Un triángulo ABC y su bisectriz interior BI. • Un triángulo ABC y su bisectriz exterior BF, "F" en la prolongación de AC. 2. Grafique a un triángulo ABC y trace la paralela EF a AC ("E" en AB y "F" en BC), de modo que: EB=12 cm, AE=6 cm, BF=16 cm y FC=(x+1) cm. Calcule el valor de "x". Geometría 4to - II Bim.indd 90 31/10/2014 11:39:44 a.m. 9190 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 2 Conceptos básicosAprende más... Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero(V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • La bisectriz interior determina sobre el lado opuesto dos segmentos proporcionales a los otros dos lados. • El teorema de Thales se usa con rectas paralelas. • La bisectriz exterior de todo triángulo siempre corta al lado opuesto. 2. Completar convenientemente: A R B C qº qº =ABBC =AECE A C B E qº qº 3. Realice un breve comentario sobre la lectura proporcionada al inicio del capítulo. 4. Completar: El incentro de un triángulo divide a toda bisectriz en dos segmentos ............................... ............... a la suma de los lados y al ................ .......................... Resolución de problemas 5. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BF. Si las longitudes de AB y BC son proporcionales a 3 y 5 en ese orden y AF=9 cm, calcular el valor de "AC". Geometría 4to - II Bim.indd 91 31/10/2014 11:39:45 a.m. 9392 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaProporcionalidad 6. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BQ. Si las longitudes de AB, BC y AC miden 6; 8 y 12 cm, calcular el valor de "AQ". 7. Dado el triángulo PQR, se tiene que: PQ/QR=7/4 y QA es bisectriz exterior ("A" en la prolongación de PR). Calcular el valor de "PR", sabiendo que PA=21 cm. 8. Sea ABC un triángulo donde: AB=12 cm, BC=8 cm y AC=10 cm. Trace la bisectriz exterior BF ("F" en la prolongación de AC) y calcule el valor de "FC". 9. En un triángulo ABC, se traza la bisectriz interior BI y la bisectriz exterior BE. "E" se encuentra en la prolongación de AC. Calcular el valor de "CE", sabiendo que: IA=4 cm y CI=2 cm. 10. Grafique al triángulo ABC y trace las cevianas concurrentes AE, BF y CR. Calcule el valor de "AF", sabiendo que: AR=4 cm, BR=6 cm, EB=2 cm, CE=9 cm y FC=3 cm. 11. Dado el triángulo ABC, trace la mediana AM, además las cevianas BF y CQ, todas concurrentes en "O". Calcular el valor de "CF", sabiendo que: QA=12 cm, QB=8 cm y AF=9 cm. 12. Trace las rectas paralelas L1, L2 y L3. Una recta secante intercepta a estas en "A", "B" y "C" respec- tivamente. Otra recta secante intercepta a dichas paralelas en "P", "Q" y "R" respectivamente. Sabiendo que: AB=x+5, BC=2x+2, PQ=3x y RQ=18, calcular el valor de "x". 13. Grafique las rectas paralelas L1, L2 y L3. Una recta secante intercepta a estas en "A", "B" y "C" respectivamente. Otra recta secante intercepta a dichas paralelas en "P", "Q" y "R" respectivamente. Sabiendo que: AB=x+5, BC=3x, PQ=32/3 y RQ=12, calcular el valor de "AC". 14. Sean L1, L2 y L3 rectas paralelas. L4 corta a ellas en "A", "B" y "C" respectivamente y L5 intercepta a las paralelas en "R", "Q" y "S" respectivamente ("A" y "R" pertenecen a L1). Si: AB=8, BC=x+2, RQ=6 y SQ=x - 2, calcule el valor de "AC". 15. Dado el triángulo ABC, se sabe que: AB=9 dm, BC=12 dm y AC=14 dm. Trace la bisectriz interior BF y marque el incentro "I". Calcule el valor de BI / FI. 16. Dado el triángulo ABC de incentro "I" y baricentro "G", tal que IG // AC. Calcular el valor de "AC", sabiendo que: AB=5 cm y BC=7 cm. 17. En el triángulo PQR se trazan las cevianas concurrentes PA, QB y CR de modo que: PC/QC=2/3 y QA/RA=5/8. Calcule el valor de: PB/RB. 18. Grafique al triángulo ABC y trace las cevianas concurrentes AF, BE y CM. Si: AM=6.cm, MB=4 cm, FC=10 cm y FB=5 cm, calcule la relación entre EA y CE. Aplicación cotidiana 19. El alumno Alberto tiene un listón que desea dividirlo en tres partes iguales, para lo cual, su amiga Fátima le alcanza la siguiente tabla. ¿Podrías ayudar a Alberto a interpretar dicha tabla? • ¿Qué representaría AB? • ¿Qué representaría la otra línea que sale de "A"? • Luego de tener los segmentos iguales AM , MN y NP, ¿cómo se obtendrían los puntos M' y N' sobre AB, que lo dividirían en tres partes iguales? A B A u B A M' N' M N P B A u M u N u P B2 1 3 División del segmento AB en tres partes iguales Geometría 4to - II Bim.indd 92 31/10/2014 11:39:45 a.m. 9392 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 2 Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Conceptos básicos¡Tú puedes! 20. Dos amigos, Julio y Sandro van a jugar golf. Después de un tiempo y en pleno bogey, Sandro le dice a Julio: "Julio, tú que eres matemático, dime: ¿cómo se puede hacer para medir el largo del estanque sin meternos en él?". Julio se queda pensando y responde: "Mira Sandro, lo que debemos hacer es buscar una proporcionalidad", a lo cual Sandro responde que no entiende y le sugiere hacer un gráfico. Julio accede y realiza el gráfico explicando lo siguiente: "Primero grafiquemos un triángulo ABC con AC=10 m y EB=3,5 m. Luego, trazo ED paralelo a BC, finalmente mido CD, cuya longitud es de 3 m y problema resuelto". Conteste usted lo siguiente: 1. Grafique al triángulo ABC y trace las cevianas AE y CF que se cortan en "R", de modo que FE sea paralelo a CA . Al prolongar BR , corta a AC en "Q". ¿Qué línea notable es BQ para el triángulo ABC? 2. El radio de la circunferencia inscrita en un triángulo ABC es "r" y el radio de la circunferencia circunscrita al mismo triángulo es "R". Si "I" es incentro y BF es bisectriz interior, hallar: BI / IF, además: m B=90°. (Dar la respuesta en términos de "R" y "r"). 3. Grafique al triángulo ABC y trace las cevianas BE y BF, tal que: m ABE=m EBF y la m EBC=90°. Calcular la distancia entre el baricentro y el ortocentro del triángulo EBC, sabiendo que: AE=6 cm y EF=4 cm. 4. En un triángulo ABC, se traza la bisectriz exterior BE ("E" en la prolongación de AC ). La ceviana AF intercepta a BE en su punto medio "M". Calcular "AB", si: BF=12 cm y FC=4 cm. 5. En la figura, m y n son rectas secantes: AB // CD // EF. Si: AO/2=OD/3=DF/4 y BE=45, calcular "OB". A C E B D F O n m 1. Asociar convenientemente mediante flechas: Teorema de Thales Teorema del incentro Teorema de ceva Cevianas concurrentes Rectas paralelas Bisectrices interiores 2. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior AF. Si las longitudes de AB y AC son pro- porcionales a 7 y 5 en ese orden y BF=9 cm, calcular el valor de "BC". 3. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BR. Si las longitudes de AB, BC y AC miden 9; 12 y 15 cm, calcular el valor de "AR". • ¿Por qué Julio trazó la paralela ED? • Si Sandro entendió y calculó el largo del estanque, ¿cuál es dicha longitud? Geometría 4to - II Bim.indd 93 31/10/2014 11:39:46 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 95Central: 619-8100 9594 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaProporcionalidad 4. Sea ABC un triángulo donde: AB=15 cm, BC=10 cm y AC=12 cm. Trace la bisectriz exterior BQ ("Q" en la prolongación de AC) y calcule el valor de "QC". 5. Grafique al triángulo ABC, trace la mediana BN y las cevianas AE y CF , todas estas líneas concurrentes en "Q". Calcule el valor de CE, sabiendo que: BE=16 cm, FB=18 cm y AF=9 cm. 6. Grafique al triángulo ABC y trace EF paralelo a CA ("E" en AB y "F" en BC). Calcule el valor de FC, sabiendo que: AE=9 cm, FB=14 cm y EB=16 cm. 7. Trace las rectas paralelas L1, L2 y L3. Una recta secante intercepta a estasen "A", "B" y "C" respectivamente. Otra recta secante intercepta a dichas paralelas en "P", "Q" y "R" respectivamente. Sabiendo que: AB=24, BC=40, PQ=x+4 y RQ=5x, calcular el valor de "x". 8. En un triángulo ABC, se traza la bisectriz interior BI y la bisectriz exterior BE. "E" se encuentra en la prolongación de AC. Calcular el valor de CI, sabiendo que: IA=8 cm y CE=12 cm. 9. Grafique las rectas paralelas L1, L2 y L3. Una recta secante intercepta a estas en "A", "B" y "C" respectivamente. Otra recta secante intercepta a dichas paralelas en "P", "Q" y "R" respectivamente. Sabiendo que: AB=x+5, BC=3x, PQ=10 y QR=12, calcular el valor de "BC". 10. Grafique al triángulo ABC, trace la bisectriz interior BF y ubique el incentro "I" del triángulo ABC. Calcule la longitud AC, sabiendo que: AB=8 cm, BC=10 cm y que: IB/FI=3/2. 11. Dado el triángulo ABC, trace la bisectriz inte- rior BF y ubique el incentro "I" del triángulo ABC. Calcule la longitud AB, sabiendo que: AC=15 cm, BC=14 cm y que: IB/FI=4/3. 12. Grafique al trapecio ABCD de base menor BC y donde sus diagonales se cortan en "O". Calcular la longitud OA, sabiendo que: BO/DO=5/7 y CO=4 cm. 13. La figura muestra a dos circunferencias secantes. Si: AB=6 cm y BC=8 cm, calcule la relación entre PQ y RQ. BA C R QP 14. Hallar "x". 6 xA C R B qº qº 14 10 15. Sea ABC un triángulo isósceles (AC=BC) y BF una bisectriz interior. Si: AB=9 dm y BC=18 dm, calcule el producto de AF y FC. 16. En el gráfico: ER // AF, RF // AC , EB=14 y EF=6. Calcule el valor de CF . A B C E FR 17. Si: EF//AH; EH//AC, FB=4 y HC=3, hallar "FH". A B C E F H 18. En un triángulo ABC, los lados AB, BC y AC miden 6; 12 y 15 dm respectivamente. Si se traza la bisectriz interior BQ, hallar: AQ . QC. 19. Si: 5PC=3BP, AM=MP y BQ=24, hallar "AQ". A B C M PQ 20. En un triángulo ABC: AB=3BC. Sea BF una bisec- triz exterior ("F" en la prolongación de AC) tal que: AF=15 dm. Calcule "AC". Geometría 4to - II Bim.indd 94 31/10/2014 11:39:46 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 95Central: 619-8100 3 9594 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Semejanza En este capítulo aprenderemos: • A identificar a los triángulos semejantes y establecer relaciones entre sus elementos. • A aplicar las propiedades que se derivan de semejanza, en la resolución de problemas matemá- ticos. La semejanza en términos sencillos es entendida como la igualdad de forma, pero con diferencia de tamaño. Sus aplicaciones son variadas, desde el estudio matemático, los diseños y también algunas aplicaciones que ponen a prueba nuestra habilidad y paciencia. Tal es el caso de este modelo de auto que se muestra en la figura. Para la elaboración de esta réplica, se in- virtió seis años y medio de trabajo uniendo 956.000 cerillas con 1.686 tubos de pega- mento. El resultado: una réplica a escala natural del Mercedes-McLaren MP 4-14 de fórmula 1 con el que el finlandés Mika Hakkinen se proclamó campeón del mundo en 1999. Vale la pena resaltar que ha sido dos veces campeón mundial. Para la construcción de esta réplica, es muy probable que se haya tenido que usar las conocidas maquetas, que implican el concepto de semejanza y que a su vez nos lleva al concepto de proporcionalidad. Por ejemplo, en las construcciones de edificios, urbanizaciones, etc., es indispensable el uso de maquetas que permiten a las personas entender mejor el proyecto y conocer la situación de su futura vivienda. En ellas, las escalas habituales varían desde 1/75 (léase de 1 a 75) hasta 1/300 (léase de 1 a 300). También cabe mencionar que existen maquetas virtuales, electrónicas o 3D, a los mo-delados en tres dimensiones asistidos por computadora, los cuales se desarrollan en base a software especiales para dicha labor como por ejemplo: Autocad, Revit, 3ds Max, Maya, SketchUp, etc. Geometría 4to - II Bim.indd 95 31/10/2014 11:39:47 a.m. 9796 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaSemejanza • Se dice que dos figuras son semejantes cuando tienen la misma forma pero diferente tamaño. Ejemplos: a) Dos círculos b) Dos cubos Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos que: Geometría 4to - II Bim.indd 96 31/10/2014 11:39:47 a.m. 9796 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 3 Conceptos básicos Tercer caso Segundo casoPrimer caso Triángulos semejantes DABC DMNP DABC DMNP = a m = b n = c p =H h =...=K Elementos homólogos Casos A C B ac H b M P N mp h n a° a° q° q° a° a° ak a bk b ak bk a ck c b Geometría 4to - II Bim.indd 97 31/10/2014 11:39:47 a.m. 9998 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaSemejanza Conceptos básicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica La semejanza de triángulos se reconoce por cualquiera de sus tres casos. El caso más usado para que dos triángulos sean semejantes, es que tengan dos ángulos interiores iguales entre sí. Cada vez que se trace en un triángulo una paralela a uno de sus lados, siempre se determina un triángulo menor semejante al inicial Triángulos semejantes SEMEJANZA 1. Expresar gráficamente lo que se le indica: • Dos figuras semejantes que no sean triángulos. • Dos triángulos semejantes, indicando sus ángulos. • Dado un trapecio, trace sus diagonales y sombree dos triángulos semejantes. 2. La figura muestra a los triángulos semejantes ABC y PQR. Calcular el valor de "QR", sabiendo que: BC=18 cm, AC=16 cm y PR=8 cm. Q RP qº aº B CA qº aº 3. La figura muestra dos triángulos semejantes cuyas bases miden 5 y 10 cm. Si las alturas respectivas miden 7 y "x" cm, calcular el valor de "x". 4. La figura muestra al triángulo ABC y a EF paralelo a AC. Si: FB=5 cm, FC=7 cm y AC= 18 cm, calcular el valor de "FE". B C F A E Geometría 4to - II Bim.indd 98 31/10/2014 11:39:48 a.m. 9998 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 3 Conceptos básicos Aprende más... 5. Grafique al triángulo ABC y trace EF paralelo a AC ("E" en AB y "F" en BC). Calcular el valor de AC, sabiendo que: FB=4 cm, CF=8 cm y EF=5 cm. 6. Grafique al triángulo rectángulo ABC (B=90º) y marque "P" en BC. Trace PH perpendicular a la hipotenusa AC y calcule el valor de "AC", sabiendo que: PC=8 cm, PH=5 cm y AB=15 cm. 7. En el gráfico, AB es paralelo a EF. Calcule el valor de EF, sabiendo que: AO=6 cm, OF=12 cm y AB=9 cm. B O F A E 8. Grafique dos cuadrados, donde sus lados midan 4 y 7 cm. Responda lo siguiente: • ¿Son semejantes estas figuras? • ¿En qué relación se encuentran sus lados? • ¿En qué relación se encuentran sus perímetros? Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta: • Dos triángulos rectángulos son siempre semejantes. • Al trazar una paralela a un lado de un triángulo, se determina otro triángulo semejante al inicial. • Dos círculos son figuras semejantes. 2. Completar: Si los lados de dos triángulos son proporcionales, entonces dichos triángulos son ............................... 3. Observelos gráficos y complete convenientemente. B C F A E DEBF ....... DABC B CA E F ABC ......... 4. Grafique lo que se le indique: • Un triángulo rectángulo y sobre uno de los catetos, ubicar un punto para luego trazar de allí una perpendicular a la hipotenusa. Sombree los triángulos semejantes que se determinan. • Al paralelogramo ABCD, a la diagonal AC y marque "F" en AD. Después de unir "F" con "B", sombree los triángulos semejantes que se determinan. • Un triángulo que sea semejante al de 3; 4 y 5 cm de lado. Resolución de problemas 5. Grafique al triángulo ABC y trace PQ paralelo a AC ("P" en AB y "Q" en BC), de modo que: QC=2QB y PQ=13 cm. Calcular el valor de "AC". 6. Sea ABC un triángulo de 5; 6 y 7 cm de lados. Grafique otro triángulo semejante al anterior, cuyo perímetro sea 54 cm y calcule su lado mayor. 7. La figura muestra dos triángulos semejantes cuyos perímetros son 15 y 75 cm. Si las alturas respectivas miden 3,4 y "x" cm, calcular el valor de "x". Geometría 4to - II Bim.indd 99 31/10/2014 11:39:48 a.m. 101100 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaSemejanza 8. En el gráfico mostrado AB y EF son paralelas y se encuentran en la relación de 7 a 9. Calcular el valor de "OE", sabiendo que BO mide 14 cm. B O F A E 9. ABCD es un trapecio, cuya base menor BC mide 6.cm y donde sus diagonales se interceptan en "O". Calcule la longitud de la base mayor, sabiendo que BO y DO miden 4 y 9 cm respec- tivamente. 10. ABCD es un romboide y "E" es un punto de BC. Sea "R" la intersección de BD con EA, de modo que: AR=3ER. Calcule el valor de "CB", sabiendo que EB mide 4 cm. 11. Grafique al triángulo ABC y trace PQ paralelo a AC ("P" en AB y "Q" en BC), de modo que PQ diste 4 cm del vértice "B" y que la altura BH mida 12 cm. Calcular el valor de "AC", sabiendo además que PQ mide 5 cm. 12. En un triángulo ABC se inscribe el cuadrado PQRS, de modo que el lado PS se encuentre contenido en AC, "Q" pertenece a AB y "R" está en BC. Si la altura BH mide 8 cm y la base AC mide 12 cm, calcular la longitud del lado de dicho cuadrado. 13. Grafique a un triángulo ABC e inscriba el cuadrado PQRS, de modo que el lado PS se encuentre contenido en AC, "Q" pertenece a AB y "R" se encuentra en BC. Si el producto de la altura BH con la base AC es igual a cuatro veces la suma de los mismos, calcular la longitud del lado de dicho cuadrado. 14. Los lados AB y AC de un triángulo ABC miden 6 y 8 cm. Inscriba el rombo APQR, de modo que "P" se encuentre en AB, "Q" en BC y "R" en AC. Calcule el lado de dicho rombo. 15. Sea "P" el punto medio del cateto AB de un triángulo rectángulo ABC, recto en "B", desde el cual se traza la perpendicular PH a la hipotenusa AC; de tal manera que: AH=6 cm y HC=9 cm. Calcular el valor de "PB". 16. Una circunferencia es tangente a una recta y pasa por un punto que dista 2 cm de la tangente y 8'cm del punto de tangencia. Calcule el radio de dicha circunferencia. 17. Del gráfico, calcular "AB", siendo: BC=8m, CR=4m y MC=2m. ("A" y "M" puntos de tangencia) B C R M A 18. En la figura, calcular "x" en función de "r" y "R". R x r Aplicación cotidiana 19. Julio tiene un pino en su jardín y desea calcular matemáticamente su altura. Para ello se da cuenta que el pino proyecta una sombra de 3,5 m y luego clava una estaca B'A' que mide 1,6 m y que proyecta una sombra de 0,7 m. Conteste usted las siguientes preguntas: • ¿Cuál es el sustento teórico que usará Julio para resolver este problema? • ¿Cuál es la altura de dicho pino? Geometría 4to - II Bim.indd 100 31/10/2014 11:39:49 a.m. 101100 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 3 Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Conceptos básicos¡Tú puedes! 20. La alumna Luz se apresta a calcular la altura de su casa. Para ello dispone de los siguientes datos: una regla de longitud b=35 cm; la distancia de la mesa al pie de la regla es a=50 cm; de la mesa a la casa hay una distancia d=4,5 m y la altura de la mesa es de 80 cm. Conteste usted las siguientes preguntas. • ¿Cuál es el sustento teórico que usará Luz para resolver este problema? • ¿Cuál es el valor de "c"? • ¿Cuál es la altura de la casa de Luz? 1. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BD. Calcular el valor de "AB", sabiendo que: BC=18 cm, DC=12 cm, m ADB=63º30' y que la distancia de "A" hacia BD es de 4 5 cm. 2. En un trapecio rectángulo, calcular la longitud de la distancia del punto de intersección de las diagonales al menor lado lateral, si las bases del trapecio miden 2 y 3 unidades. 3. En un triángulo rectángulo ABC, recto en "B", se inscribe un cuadrado PLMN de modo que el lado PN descansa sobre la hipotenusa AC. Calcular "AC", si: LM=12 y AP - NC=10. 4. En un triángulo PQR, inscriba el rombo PEFH, tal que "E" ∈ PQ y "F" ∈ RQ. Si: PQ=a y PR=b, calcule el perímetro de dicho rombo en función de "a" y "b". 5. La base de un triángulo es 16 unidades y su altura 12 unidades. Se inscribe en este triángulo un rectángulo que tiene uno de sus lados contenido en la base del triángulo. Calcular las dimensiones del rectángulo, si su perímetro es 28 unidades. 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • Dos triángulos equiláteros de diferente perímetro, serán siempre semejantes. • Los lados de dos triángulos siempre son proporcionales. • La razón de semejanza de dos figuras, puede ser entero o fraccionario indistintamente. 2. Grafique lo que se le indique: • Un triángulo rectángulo y sobre un punto de la hipotenusa trazar una perpendicular al cateto mayor. Sombree los triángulos semejantes que se determinan. • Al paralelogramo ABCD, a la diagonal AC y marque "R" en AD. Después de unir "R" con "B", sombree los triángulos semejantes que se determinan. • Un triángulo que sea semejante al de 5; 4 y 8 cm de lado. 3. Sea ABC un triángulo de 5; 6 y 7 cm de lados. Grafique otro triángulo semejante al anterior, cuyo perímetro sea 90 cm y calcule la longitud de su lado menor. 4. La figura muestra dos triángulos semejantes cuyos perímetros son 12 y 72 cm. Si las alturas respectivas miden 2,5 y "h" cm, calcule el valor de "h". 5. ABCD es un romboide y "E" es un punto de BC. Sea "R" la intersección de BD con EA, de modo que: AR=3ER. Calcule el valor de "AD", sabiendo que EC mide 12 cm. Geometría 4to - II Bim.indd 101 31/10/2014 11:39:50 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 103Central: 619-8100 103102 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaSemejanza 6. Grafique al triángulo ABC y trace PQ paralelo a AC ("P" en AB y "Q" en BC), de modo que PQ diste 6 cm del vértice "B" y que la altura BH mida 18 cm. Calcular el valor de AC, sabiendo además que PQ mide 8 cm. 7. Antonella tiene un pino en su jardín y desea calcular matemáticamente su altura. Para ello se da cuenta que el pino proyecta una sombra de 2,5 m y luego clava una estaca B'A' que mide 1,2 m y que proyecta una sombra de 0,6 m. Conteste usted la siguiente pregunta: • ¿Cuál es la altura de dicho pino? 8. En un triángulo ABC se inscribe el cuadrado PQRS, de modo que el lado PS se encuentre contenido en AC , "Q" pertenece a AB y "R" está en BC .Si la altura BH mide 10 cm y la base AC mide 14 cm, calcular la longitud del lado de dicho cuadrado. 9. Grafique al romboide ABCD y marque "R" en BC; AC y DR se intersectan en "Q", tal que: 3QC=2QA y RC=12 dm. Calcule la longitud de BR. 10. En un romboide ABCD: 3BC=4CD. Sobre AC se ubica el punto "P", tal que la distancia de "P" a AD mide 12m. Hallar la distancia de "P" a AB. 11. Una circunferencia es tangente a una recta y pasa por un punto que dista 4 cm de la tangente y 10 cm del punto de tangencia. Hallar el valor del radio. 12. Se grafica al triángulo ABC de modo que el ángulo interior en "A" excede al ángulo interior en "C" en 90º. Trace la altura BH y calcule su longitud, sabiendo que HA y CH miden 8 y 16.cm respectivamente. 13. En un triángulo ABC, la m B=53º y AC=5b. Hallar el valor del segmento que une los pies de las alturas trazadas desde los vértices "A" y "C". 14. En un triángulo ABC, se inscribe el rombo PBQR ("P" en AB , "Q" en BC y "R" en AC ). Si: AB=24 cm y BC=40 cm, hallar el perímetro del rombo. 15. Sobre los lados AC y BC de un triángulo ABC, se ubican los puntos "M" y "P" respectivamente; de tal manera que: MP // AB , AM=a y MC=b. Luego se traza PN // BM ("N" en AC ), calcular "MN". 16. En el gráfico: BH=k, AC=l, RS=b y QR=h. Hallar: bl + h k H B R Q S P A C 17. La figura nos muestra a dos circunferencias tangentes exteriormente en "T". Si: AT/CT=5/3 y AB=15 cm, calcular la longitud de CD. B D C A T 18. Se tiene un cuadrilátero ABCD circunscrito a una circunferencia donde los lados BC y AD son tangentes a ella en "M" y "N" respectivamente, tal que MN y AC se intersectan en "L". Si: LC=10; MC=8 y AN=4, calcular "AL". 19. En un triángulo ABC, se trazan las alturas BH y CN, de tal manera que: AN=12; BN=4 y AH=9. Calcular "HC". 20. En la figura, "O" es el centro de la semicircun- ferencia, CP=8; DP=2 y AB=8. Calcular "PB". D O P C B A Geometría 4to - II Bim.indd 102 31/10/2014 11:39:50 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 103Central: 619-8100 4 103102 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Síntesis teórica Repaso En este capítulo aprenderemos: • A reconocer los puntos notables, la proporcionalidad en Geometría y los triángulos semejantes estableciendo relaciones entre sus elementos. • A aplicar las propiedades que se derivan de la proporcionalidad y semejanza, en la resolución de problemas matemáticos. PUNTOS NOTABLES Baricentro Incentro Excentro Ortocentro Circuncentro PROPORCIONALIDAD Teorema de Thales Corolario Propiedad de la bisectriz Ceva SEMEJANZA Casos de semejanza Propiedades básicas deducibles Geometría 4to - II Bim.indd 103 31/10/2014 11:39:51 a.m. 105104 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaRepaso Conceptos básicosAprende más... Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta: • El ortocentro de un triángulo es siempre un punto interior a él. • Al trazar una perpendicular desde un punto que pertenece a uno de los catetos hacia la hipotenusa de un triángulo rectángulo, se determina otro triángulo semejante al inicial. • La bisectriz interior determina sobre el lado opuesto, dos segmentos proporcionales a los otros dos lados. 2. Completar: El centro de gravedad de un triángulo también recibe el nombre de ......................................... y es el punto de intersección de las .................. ...................... Resolución de problemas 3. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BQ. Si las longitudes de AB, BC y AC miden 8; 10 y 12 cm, respectivamente, calcular el valor de "AQ". 4. Dado el triángulo PQR, se tiene que: PQ/QR=9/5 y QA es bisectriz exterior ("A" en la prolongación de PR). Calcule el valor de "PR", sabiendo que PA=27 cm. 5. Grafique al triángulo ABC, marque el excentro "E" relativo al lado AC y el incentro "I". Si la medida del ángulo AIC es de 142º, calcular la m AEC. 6. Grafique al triángulo acutángulo ABC y a su circunferencia circunscrita. Ubique el circun- centro "F" y calcule la m AFC. Considere que la m ABC es de 68º. 7. La base menor BC de un trapecio ABCD mide 4,8 cm y sus diagonales se cortan en "O". Calcular la longitud de la base AD, sabiendo que: OB/OD=3/5. 8. La base menor BC de un trapecio ABCD mide 6.cm y sus diagonales se cortan en "O". Calcular la longitud de la base AD, sabiendo que la distancia de "O" hacia BC es de 4 cm y que la altura del trapecio mide 13 cm. 9. Los lados AB y AC de un triángulo ABC miden 10 y 12 cm respectivamente. Inscriba el rombo APQR, de modo que "P" se encuentre en AB, "Q" en BC y "R" en AC. Calcule la longitud del lado de dicho rombo. 10. La razón de semejanza de dos triángulos es de 4/7 y la longitud del lado mayor del triángulo mayor es de 35 cm. Calcular la longitud del lado mayor del otro triángulo. 11. La razón de semejanza de dos triángulos es de 9/4. Calcular la relación de los perímetros de estos triángulos semejantes. 12. En la figura mostrada, se tienen tres figuras semejantes entre sí: a a' a'' b' b'' b Calcular: • La razón de semejanza entre la primera y la tercera. • La razón de proporcionalidad entre la segunda y la tercera. 13. Grafique al triángulo ABC y marque "R" en AC, "E" y "F" en BC de modo que: AB//ER, AE//RF, EF=8 cm y FC=12 cm. Calcule el valor de "BE". 14. Dado el triángulo ABC, inscriba el paralelogramo PBQM ("P" en AB, "Q" en BC y "M" en AC). Las prolongaciones de PQ y AC se interceptan en "N". Calcular el valor de "MN", sabiendo que: AN=3 3 cm y CN= 3 cm. 15. En un triángulo ABC de incentro "I", se sabe que la m AIC es 135º. ¿Cuál es la posición de su circuncentro? Geometría 4to - II Bim.indd 104 31/10/2014 11:39:52 a.m. 105104 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad IV Geometría 4 Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 16. Los catetos de un triángulo rectángulo miden 5 y 12 cm. Calcular la distancia del ortocentro al circuncentro. 17. Los catetos de un triángulo rectángulo miden 8 y 15 cm. Calcular la distancia entre su incentro y circuncentro. 18. En un triángulo ABC: m A=m C+90º. Calcule la longitud de la altura BH relativa al lado AC, si: AH=2 cm y AC=6 cm. 19. En el gráfico: AB=4 y ON=3. Calcular "BC". B A P C N H O qºqº 20. Del gráfico: PQ=2m y QC=3m. Calcular "TP". ("P" y "T" puntos de tangencia). T P Q CHBA 1. Grafique al romboide ABCD y marque "R" en AD. Las líneas AC y RB se cortan en "O", de modo que AO y OC se encuentran en la relación de 7 a 9. Calcular el valor de "BC", sabiendo que: RA=14 cm. 2. Grafique al triángulo acutángulo ABC de circun- centro "O" de modo que el ángulo OAC mida 20º. Calcular la m ABC. 3. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • El circuncentro de un triángulo es siempre un punto interior a él. • Al trazar una paralela a un lado de un triángulo cualquiera, se determina otro triángulo igual al inicial. • Las bisectrices interiores se cortan en un punto denominado incentro. 4. En la figura mostrada, se tienen tres figuras semejantes entre sí: a a'a'' b' b'' b Calcular: • La razón de semejanza entre la primera y la segunda. • La proporción en la que se encuentran los elementos homólogos de las tres figuras. 5. Grafique al triángulo ABC, marque el excentro "E" relativo al lado AC y el incentro "I". Si la medida del ángulo AIC es de 100º, calcular la m AEC. 6. Grafique al triángulo ABC y trace la bisectriz interior BQ. Si las longitudes de AB, BC y AC miden 5; 7 y 6 cm, calcular el valor de "AQ". 7. Dado el triángulo ABC, se traza la mediana BM y las bisectrices de los ángulos "A" y "C", que interceptan a BM, en los puntos "E" y "F" respectivamente ("E" en BF). Si: AB+BC=2AC, BE=3 cm y FM=2 cm, calcular el valor de "EF". 8. Grafique al triángulo isósceles ABC (AB=BC) de ortocentro "H" e incentro "I". Calcule la m HCI, sabiendo que es congruente con el ángulo ABI. 9. Grafique al triángulo ABC, marque el excentro "E" relativo al lado AC y el incentro "I". Si la medida del ángulo AIC es de 115º, calcular la m AEC. 10. Grafique al triángulo acutángulo ABC y a su circunferencia circunscrita. Luego ubique el circuncentro "F" y calcule la m AFC. Considere que la m ABC es 68°. Geometría 4to - II Bim.indd 105 31/10/2014 11:39:52 a.m. 106 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Repaso 11. En un triángulo ABC, el producto de los lados AB y BC es 80 cm2. Si la longitud de la altura BH es 5 cm, calcular el circunradio de dicho triángulo. 12. Sea ABC un triángulo rectángulo de hipotenusa AC y sea "M" punto medio del cateto BC. La distancia de "M" hacia la hipotenusa es 5 cm y el cateto AB mide 15 cm. Calcular el valor de "BC". 13. Grafique al triángulo ABC y trace PQ paralela a AC ("P" en AB y "Q" en BC), de modo que: PQ=6 cm y 3QB=2CQ. Calcule el valor de "AC". 14. Dado el triángulo ABC, trace la bisectriz interior AE y luego EF paralela a AC ("F" en AB). Calcule el valor de "AF", sabiendo que: CE=3EB y que AC=16 cm. 15. Indicar si es falso (F) o verdadero (V), según corresponda: • El baricentro es el punto de corte de las alturas. .....................................(___) • El incentro es el punto de corte de las bisectrices exteriores. ...............(___) • El ortocentro se encuentra en el vértice del ángulo recto en los triángulos rectángulos. .......................(___) 16. Indicar si es falso (F) o verdadero (V), según corresponda: • Todo triángulo tiene dos excentros. ...(___) • El excentro de un triángulo coincide con el centro de la circunferencia inscrita. ..............................................(___) • El baricentro de un triángulo divide a su mediana en la relación de dos a uno. ..........................................(___) • Todo triángulo tiene al ortocentro como punto interior. ..........................(___) 17. "E" es el excentro del triángulo ABC. Si el ángulo BAC mide 40°, calcular la m BEC. B A C E 18. Si: a // b // c ; AB=24; DE=27; EF=18 y MN=BC+14; hallar "BC+NH". M N H D a E b F c A B C 19. En un triángulo PQR se traza EF // PR ("E" ∈ PQ y "F" ∈ QR), de modo que: QE=4; EP=8 y FQ=6. Hallar "QR". 20. Del gráfico, calcular "OB", siendo: 3AO= 2 OD= 4 DF y BE=45 ( L1 // L2 // L3) O L1 L2 L3 D E F A B C Geometría 4to - II Bim.indd 106 31/10/2014 11:39:53 a.m.
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