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Geometría www.trilce.edu.pe 139Central: 619-8100 APRENDIZAJES ESPERADOS UNIDAD 1 Entre todos los polígonos regulares de igual perímetro, encierran más área aquellos que tengan ma-yor número de lados. Por eso las abejas construyen sus celdillas con forma hexagonal, porque de esta manera, gastando la misma cantidad de cera para hacer las celdillas que con forma triangular o cuadrada, consiguen una mayor superficie. De igual modo nosotros al tener un terreno, veremos la forma de optimizarlo para la construcción de nues- tra casa, edificio o lo que hayamos proyectado para dicho terreno. Para ello es necesario contar con las herramientas básicas del cálculo de áreas, que nos permitirán optimizar el área de dicha superficie. EL TAMAÑO DE LAS FIGURAS PLANAS, FORMAS GEOMÉTRICAS Y MANERAS DE CALCULARLAS UNIDAD 6 Comunicación matemática • Identificar los elementos asociados a un polígono regular inscrito en una circunferencia. • Reconocer y diferenciar los conceptos de superficie y área. Resolución de problemas • Calcula con los datos disponibles, los arcos, apotemas y/o lados de los polígonos regulares inscritos en una circunferencia. • Formula estrategias de resolución en diferentes tipos de problemas donde se calcule el área de las regiones poligonales en general. Geometría 4to - III Bim.indd 138 31/10/2014 11:45:47 a.m. Geometría www.trilce.edu.pe 139Central: 619-8100 1 Polígonos regulares En este capítulo aprenderemos: • A identificar los elementos asociados a los polígonos regulares inscritos en una circunferencia. • A identificar los arcos que subtiende una cuerda y relacionarlo con los lados de los polígonos regulares inscritos. • A reconocer y aplicar las relaciones de cálculo de lados, apotemas y arcos en los polígonos regulares. E l uso de los polígonos regulares es múltiple, en construcciones hechas por el hombre, en la naturaleza y en los juegos matemáticos. Por ejemplo, tenemos al Geomag que es el nombre comercial de un juego de construcciones magnéticas creado en el año 1998. Sus elementos principales son barras de acero recubiertas de plástico y con un imán en cada extremo (27 mm de longitud en total) y esferas de acero niqueladas de 12,7'mm de diámetro que se utilizan para unir dos o más barras. Con estos se pueden formar estructuras geométricas espaciales. Imágenes tomadas de: textodigital.com/P/GG/aagon.php Geometría 4to - III Bim.indd 139 31/10/2014 11:45:49 a.m. 141140 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPoligonos regulares Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos lo siguiente: • ¿Qué es un polígono regular? = = = = = = = = = = = = = = = • El ángulo central de un polígono regular a=90º = = O a = = O a=60º aº 60º = = = = = = O a= 360° n a a = = = = = = • El circunradio y el inradio R: circunradio R = = = = r: inradio r Geometría 4to - III Bim.indd 140 31/10/2014 11:45:50 a.m. 141140 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 1 Conceptos básicos Polígono regular Es aquel polígono que es equilátero y equiángulo a la vez. • Centro : O • Circunradio : R • Ángulo central : 360°n =aº ("n": número de lados) • Lado del polígono regular : ln • Apotema : OH Cálculo del lado de polígonos regulares más usuales • Triángulo equilátero • Cuadrado Federico Villarreal (1850 - 1923) Es uno de los más grandes matemáticos que ha tenido el Perú y sin duda el más ilustre del siglo XIX. Nació en Túcume, Lambayeque y se tituló de maestro a los veinte años. En 1877, logra su anhelo de estudiar matemáticas superiores en la Facultad de Ciencias de la UNMSM. En 1881, obtiene el grado de Doctor con el calificativo de sobresaliente, siendo el primer egresado de una universidad nacional. En la guerra del Pacífico, peleó en el Morro de Arica, en Chorrillos y en San Juan de Miraflores. A los 31 años ingresa a la Escuela de Ingenieros (UNI) y se gradúa de ingeniero civil. Fue un investigador incansable tanto en Matemática como en Física. En Geometría, son importantes sus trabajos en polígonos estrellados para quienes obtuvo una fórmula que da la suma de los ángulos interiores. Asimismo; trasladó esta inquietud a los polígonos no convexos. aº=mAC=120° l3=R 3 OH=Apotema= R2 aº=mAB=90° l4=R 2 OH=Apotema=R 22 O H aº aº aº CA B 120º l3 R R O aº aº HR A B F E C D ln O H aº aº aº D C A B aº l4 R R Geometría 4to - III Bim.indd 141 31/10/2014 11:45:50 a.m. 143142 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPoligonos regulares Cuadro resumen Polígono regular Ángulo central o arco que subtiende Lado del polígono regular: ln=F(R) Apotema del polígono regular: apn=r Triángulo 120º l3=R 3 ap3= R 2 Cuadrado 90º l4=R 2 ap4= 2 R 2 Pentágono 72º l5= R2 10 - 2 5 ap5= R 4 ( 5+1) Hexágono 60º l6=R ap6= 2 R 3 Octógono 45º l8=R 2 - 2 ap8= R 2 2+ 2 Decágono 36º l10=R 2 ( 5 - 1) ap10= R 4 10+2 5 Dodecágono 30º l12=R 2 - 3 ap12= R 2 2+ 3 • Hexágono • Octógono aº=mAB=60° l6=R OH=Apotema=R 32 aº=mAB=45° l8=R 2 - 2 OH=Apotema=R 2 2+ 2 O Haº aº aºaº CF DE A B 60º l6 R R O H aº aº aº aº aº D CA B l8 R R 45º Geometría 4to - III Bim.indd 142 31/10/2014 11:45:51 a.m. 143142 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 1 Graficando un triángulo equilátero, utilizando compás y regla 1. Dibujar una circunferencia y trazar un diá- metro cualquiera, determinándose los puntos "A" y "B". O O → Centro AB → Diámetro cualquieraB A 2. Utilizando un compás, trazar la mediatriz del radio OB intersectando a la circunferencia en los puntos "P" y "Q". O M → Punto medio de OB PQ → Mediatriz de OB B P Q A O M 3. Al unir los puntos "A", "P" y "Q" se determina un triángulo equilátero. O DAPQ será triángulo equilátero O → Circuncentro OM → Apotema B P Q A O M 1. Dibujar una circunferencia y trazar un diá- metro cualquiera, determinándose los puntos "A" y "C". O O → Centro AC → Diámetro cualquiera C A 2. Trazar la mediatriz del diámetro AC utilizando compás y regla (dicha mediatriz pasará por el cen- tro "O") determinándose los puntos "B" y "D". BD → Mediatriz de AC B C A O D 3. Al unir los puntos "A", "B", "C" y "D" se deter- minará un cuadrado. O O → Circuncentro B C A O D Graficando un cuadrado, utilizando compás y regla Geometría 4to - III Bim.indd 143 31/10/2014 11:45:51 a.m. 145144 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPoligonos regulares Conceptos básicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica No es necesario memorizar las fórmulas, basta con graficarlos y calcularlos por triángulos notables y/o Pitágoras. POLÍGONOS REGULARES Triángulo equilátero, subtiende un arco de 120° y la longitud de su lado es R 3 Cuadrado, subtiende un arco de 90º y la longitud de su lado es R 2 Hexágono, subtiende un arco de 60º y la longitud de su lado es R. Asociar los arcos con los ladosCálculo de apotemas 1. Calcule el valor del ángulo central de los siguientes polígonos regulares: • Hexágono • Cuadrado • Octógono 2. Grafique a un cuadrado inscrito en una circunferencia de 6 cm de radio y calcule su perímetro. 3. En una circunferencia de 2 cm de radio, inscriba un triángulo equilátero y calcule su perímetro. 4. Grafique lo que se indica: • Un hexágono regular inscrito en una circunferencia e indique el valor del arco que subtiende uno de sus lados. • Un pentágono regular inscrito en una circunferencia y trace su apotema. 5. Indique a los lados de qué polígonos regulares, le corresponden las medidas de los siguientes arcos: • Un arco que mide 60° → • Un arco que mide 120° → • Un arco que mide 45° → 6. En una circunferencia se encuentra inscrito un hexágono regular ABCDEF. Calcular la medida del arco BD. 7. En una circunferencia de 5 cm de radio se traza la cuerda AB que mide 5 2 cm. Calcule la medida del arco AB. 8. En una circunferencia se traza una cuerda que mide 6 3 cm y que subtiende un arco de 120°. Calcule la longitud de la circunferencia. Geometría 4to - III Bim.indd 144 31/10/2014 11:45:52 a.m. 145144 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 1 Conceptos básicos Aprende más... Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego jus- tifique y/o ejemplifique su respuesta. • Todo polígono regular puede ser inscrito en una circunferencia. .........................(__) • El apotema de un polígono regular es siempre menor al lado del polígono correspondiente. ..................................(__) 2. Completar: La longitud del lado de un cuadrado inscri- to en una circunferencia de radio "R" mide ....................... 3. Completar adecuadamente: R l6 l6= R l3 l3= A B l8 mAB= Resolución de problemas 4. Un cuadrado se encuentra inscrito en una cir- cunferencia de 14 cm de radio. Calcular el perí- metro de dicho cuadrado. 5. El diámetro de una circunferencia es de 24 cm. Calcular el perímetro del triángulo equilátero inscrito en la circunferencia. 6. La longitud de una circunferencia es de 8p cm. Calcular el perímetro del hexágono regular ins- crito. 7. En una circunferencia de 4 cm de radio, se tra- zan dos cuerdas AB y BC, de modo que los ar- cos AB y AC midan 90° y 150° respectivamen- te. Calcular la suma de las longitudes de dichas cuerdas. 8. Sea "P" un punto exterior a una circunferencia, desde el cual se trazan las secantes PAB y PSQ, de modo que los arcos QB y BA midan 140° y 40° respectivamente. Si el ángulo BPQ mide 40°, indicar a qué polígonos regulares le corres- ponderían las cuerdas SA y SQ. 9. En una circunferencia se trazan las cuerdas AB y BC que nos representan a los lados del triángulo equilátero y pentágono regular inscritos respec- tivamente. Calcular la medida del arco CA. 10. En una misma circunferencia se encuentran inscritos un hexágono regular y un triángulo regular. Calcular la relación de sus perímetros respectivamente. 11. ABCD es un cuadrilátero inscrito en una cir- cunferencia de radio "R". Si: AB=R 3 ; BC=R y CD=R 2, calcule la medida del arco AD. 12. En el gráfico, AB y EF representan al triángulo y al pentágono regular inscritos y además el arco AEB es el que subtiende el lado del triángulo. Si la medida del arco FB es de 22°, calcule el valor de "xº". A B E F xº 13. En una circunferencia de diámetro AB y centro "O" se traza la cuerda EF de modo que "F" per- tenece al arco EB, la medida del arco AE es de 82º y la medida del arco FB es igual a 53º. Cal- cule el valor de la cuerda EF, si el radio mide 6'dm. Geometría 4to - III Bim.indd 145 31/10/2014 11:45:52 a.m. 147146 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPoligonos regulares Aplicación cotidiana 19. Henry miró el reloj y a las dos de la mañana cerró el libro desesperado. Seguramente lo suspenderían al día siguien- te. Cuanto más estudiaba Geometría, menos la compren- día. Había fracasado ya dos veces. Con seguridad lo echa- rían de la Universidad. Solo un milagro podía salvarlo. ¿Un milagro? ¿Por qué no? Siempre se había interesado por la magia. Había encontrado instrucciones muy senci- llas para llamar a los demonios y someterlos a su voluntad. Nunca había probado. Y aquel era el momento o nunca. Tomó de la estantería su mejor obra de magia negra. Era sencillo. Ponerse a cubierto en un pentágono. Si llega el demonio, no podrá hacer nada y se obtendrá lo que se desea. El triunfo es vuestro !Despejó el piso retirando los muebles contra las paredes. Luego dibujó en el suelo, con tiza, el pentágono protector. Por fin pronunció los encantamientos. El demonio era verdaderamente horrible, pero Henry se armó de coraje. Siempre he sido un inútil en Geometría comentó... ¡A quién se lo dices! replicó el demonio, riéndose burlonamente. Y cruzó, para devorarse a Henry, las líneas del hexágono que aquel idiota había dibujado en vez del pentágono. • ¿Cuál fue el error de Henry? • Si los dos polígonos regulares mencionados estuvieran inscritos en la misma circunferencia, ¿cuál sería la diferencia de los arcos que subtienden sus lados? 14. En una circunferencia se trazan las cuerdas AB y EF, de modo que AB=l3, EF=l10 y la medida del arco AE es igual a 150º. Calcular el ángulo que forman las prolongaciones de AB y EF. 15. Calcular la relación de los perímetros del octó- gono y decágono regulares, inscritos en la mis- ma circunferencia. 16. En una circunferencia, se encuentran inscritos un triángulo equilátero y un octógono regular. Si el perímetro del triángulo es de 15 3 dm, calcule el perímetro del octógono. 17. En una circunferencia se trazan las cuerdas AB y PQ que miden 8 y 4 6 dm. Si el arco AP mide 100º, calcular el ángulo que forman AB y PQ (El radio mide 4 2 dm). 18. ABC es un triángulo acutángulo, donde m B=45º y AC=8 dm. Calcule la longitud del segmento que une los pies de las alturas relativas a AB y BC. m ar co s- m b. bl og sp ot .c om www.artesanum.com 20. Al alumno Julio, su profesor le ha dejado un trabajo consistente en construir la maqueta de una noria, para lo cual su profesor entre otros datos le dice: "La noria estará conformada por dos caras exactamente iguales que forman cada una un octógono regular. Para calcular la medida de los lados hay que tener en cuenta que el octógono está inscrito en una circunferencia de 20 cm de radio. Es conveniente realizar una plantilla uniendo cuatro folios blancos en los que entre dicha circunferencia ...". • Con lo que mencionó el profesor, ¿se podrá calcular la longitud de dicho lado?, y de ser así, ¿cuál es dicho valor? Geometría 4to - III Bim.indd 146 31/10/2014 11:45:53 a.m. 147146 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 1 Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Conceptos básicos ¡Tú puedes! 1. Calcular el perímetro de un pentágono regular cuya diagonal mide 2( 5+1) cm. 2. Grafique a un cuadrilátero ABCD inscrito en una circunferencia de radio 1 cm. Si: AD= 3 cm y los segmentos AB y DC prolongados forman un ángulo de 15º, calcular la medida de la cuerda BC. 3. Grafique el triángulo acutángulo ABC, de modo que la m B=75º y AC=8 2+ 3 . Calcular la longitud del segmento que une los pies de las alturas trazadas desde los vértices "A" y "C". 4. Calcular el perímetro de un triángulo ABC (isósceles), sabiendoque la base BC mide 2 cm y la m A=45º. 5. En un triángulo ABC, se sabe que: m A=18º, m C=27º y AC=6m. Calcular "EF", si AE y CF son alturas. 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F). • No todos los polígonos regulares pueden ser inscritos en una circunferencia. ......(__) • El apotema de un polígono regular es siempre congruente al lado del polígono correspondiente. ..................................(__) 2. Completar: La longitud del lado de un triángulo equilátero inscrito en una circunferencia de radio "R" mide ..................... 3. Completar adecuadamente: A B l4 mAB= R A C B l3= l3 R A Bl8 l8= 4. Un cuadrado se encuentra inscrito en una cir- cunferencia de 16 cm de diámetro. Calcular el perímetro de dicho cuadrado. 5. La longitud de una circunferencia es de 16p.cm. Calcular el perímetro del triángulo equilátero inscrito en la circunferencia. 6. La longitud de una circunferencia es de 24p.cm. Calcular el perímetro del hexágono regular ins- crito. 7. En una circunferencia de 8 cm de radio, se trazan dos cuerdas AB y BC, de modo que los arcos AB y AC midan 60° y 210° respectivamente. Calcular la suma de las longitudes de dichas cuerdas. 8. Sea "P" un punto exterior a una circunferencia, desde el cual se trazan las secantes PAB y PSQ, de modo que los arcos QB y BA midan 150° y 48° respectivamente. Si el ángulo BPQ mide 39°, indicar a qué polígonos regulares le corresponderían las cuerdas SA y SQ. 9. En una circunferencia se trazan las cuerdas AB y BC que nos representan a los lados del hexágono y octógono regular inscritos en la circunferencia. Calcular la medida del arco CA. 10. En una misma circunferencia se encuentran inscritos un cuadrado y un hexágono regular. La razón de sus perímetros respectivamente es: Geometría 4to - III Bim.indd 147 31/10/2014 11:45:53 a.m. 149148 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaPoligonos regulares 11. AB y PQ representan los lados del triángulo y dodecágono regulares inscritos. Si el arco AP mide 120º, calcular el ángulo que forman las cuerdas AB y PQ. A B P Q l3 l12 12. Un cuadrado se encuentra inscrito en una cir- cunferencia cuyo radio mide 4 2 cm. Calcular el lado del octógono regular inscrito en el cua- drado. 13. En una circunferencia de radio igual a 8 dm, se encuentra inscrito un dodecágono regular. La longitud del lado de dicho polígono es: 14. Calcular el perímetro del cuadrado inscrito en una circunferencia. Dicha circunferencia está circunscrita a un triángulo equilátero de 9 cm de lado. 15. En la figura mostrada, se tiene que: AB // CD, AB=l5 y CD=l3. Calcular el valor de "xº". A B D xº C 16. En una misma circunferencia se encuentran inscritos un cuadrado y un dodecágono regular. Si el perímetro del cuadrado es de 40 2 dm, calcule el perímetro del dodecágono. 17. En un triángulo ABC inscrito en una circunferen- cia, se tiene que: AB=l3 y AC=l4. Calcular la medida del lado BC, si la medida del radio de la circunferencia es de 2 m. 18. En el gráfico, se muestran a dos cuerdas no nece- sariamente paralelas, que representan a los lados del triángulo y decágono regulares inscritos. Cal- cular el valor de "xº". x° l3 l10 19. Un triángulo equilátero está inscrito en una circunferencia de radio 6 cm. Calcular el lado del hexágono regular inscrito en el triángulo equilátero. 20. Si la medida del arco AB es de 36º y R= 5 dm, calcular el valor de la cuerda AB. A B R Geometría 4to - III Bim.indd 148 31/10/2014 11:45:53 a.m. 2 149148 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría E l Papiro de Ahmes es un documento escrito en un papiro de unos seis metros de longitud y 33 cm de ancho, en un buen estado de conservación, con escritura hierática y contenidos matemáticos. También se le conoce con el nombre de Papiro Rhind. Su contenido data del año 2000 al 1800 a.C. Fue escrito por el escriba Ala aproximadamente en el año 1650 a.C., a partir de escritos de doscientos años de antigüedad, según reivindica Ahmes al principio del texto, aunque resulta imposible saber qué partes del papiro corresponden a estos textos anteriores. En este papiro, se encuentra la forma de cómo los antiguos egipcios calculaban el área de un triángulo. Ejemplo de cálculo de un triángulo de tierra. Si alguien te dice: un triángulo de 10 khet sobre su mryt y de 4 khet de base, ¿cuál es su área? Calcular la mitad de 4, que es 2 para formar un rectángulo. Multiplica 10 por 2. Esta es su área. El término mryt significa probablemente la altura o el lado. Sin embargo, la fórmula utilizada para calcular el área hace pensar en la interpretación en favor de la primera solución. El escriba tomaba la mitad de la base del triángulo y calculaba el área del rectángulo formado por ese lado y la altura; es decir: A= base 2 mryt Equivalente a la fórmula general utilizada en nuestros días: S= ah 2 • ¿Qué opinión te merece la lectura? • ¿Es la fórmula básica del cálculo del área de un triángulo, válido hasta nuestros días? Áreas de regiones triangulares En este capítulo aprenderemos: • A identificar los elementos que intervienen en el cálculo de las áreas de regiones triangulares. • A reconocer y aplicar las propiedades del cálculo de áreas en la resolución de problemas. www.freewebs.com dibujotecnicospc.wikispaces.com 2 Unidad VI Geometría 4to - III Bim.indd 149 31/10/2014 11:45:54 a.m. 151150 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones triangulares Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos lo siguiente: • Región poligonal Región triangular Región pentagonal Región heptagonal • ¿Qué es el área? Es el número que expresa la medida de la superficie (región triangular, región cuadrangular, etc.) de una figura geométrica. Área = 10 m2 Área = 4 cm2 Acubo = 12 cm 2 • Seno de un ángulo b c Ángulos notables: sen30º= sen37º= sen45º= sen53º= sen60º= etc...sena = ab a a Geometría 4to - III Bim.indd 150 31/10/2014 11:45:54 a.m. 151150 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaGeometría Unidad VI Conceptos básicos 2 Como bien es sabido, el tamaño que presenta el terreno de la casa que habitamos, los terrenos de cultivo y en general las propiedades particulares y del estado, provocaron en nuestros antepasados, el establecimiento de una nueva magnitud denominada área, sin cuya definición hubiera sido imposible reconocer una diferencia entre la extensión de una superficie con relación a otra. No bastaba entonces saber la longitud de los lados de una figura, pues en algunos casos el tamaño de estas coincidían, más no así las superficies que encerraban. Desde tiempos remotos, se sabe que fue a partir del rectángulo que se logró establecer una forma de medida del área en base al producto de sus lados. A partir de ella, el área de un triángulo resultó ser la mitad del área de aquel. De este modo el área de un cuadrado, de un paralelogramo y en general de un polígono de "n" lados, podían ser medidos en base a los dos primeros. h a A= a . h2 h b A= b . h2 h b A= b . h2 ÁREA DE LA REGIÓN TRIANGULAR A= a . b2 . senaº Forma trigonométrica aº a b b aº sena= ha h=a sena Demostración: a h aº h a A=b . a sena2A= b . h 2 Luego: donde: p= a+b+c 2 p→ semiperímetro del A= p(p - a)(p - b)(p - c) Fórmula de Herón a c b Geometría 4to - III Bim.indd 151 31/10/2014 11:45:54 a.m. 153152 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones triangulares Demostración: 30º 60º 2 h l l h 30º 60º l l l l=2h 3 Luego: A= l . h 2También: h= l 2 3 A= h 2 3 3 ÁREA EN FUNCIÓN DEL INRADIO A=p . r p → semiperímetro del r r r r Atotal= ar 2 + br 2 + cr 2 Atotal=r a+b+c 2 Atotal=p . r a b c Demostración: Área=rAB . rBC En el triángulo rectángulo A Cateto A= Ca te to Cateto . Cateto 2 A A=m . n m n rAB B A A C rBC h l l l A= l 2 . 3 4 = h2 3 3 Triángulo equilátero A=2h 3 . h 2 h= l 2 3 ..... 1 Luego: A= l . h 2 A= l . l 2 3 2 A= l 2 3 4 Geometría 4to - III Bim.indd 152 31/10/2014 11:45:55 a.m. 153152 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 2 Conceptos básicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica ÁREA DE LA REGIÓN TRIANGULAR Fórmula básica Fórmula en función de sus radios Forma trigonométrica Propiedades que se deducen Fórmula de Herón Casos particulares En todo tipo de triángulo Área del triángulo rectángulo Área del triángulo equilátero Propiedades que se deducen 1. Grafique un triángulo de 10 cm de base y traze la altura relativa a dicha base, que mide "2h" cm. Si el área de esta región triangular es de 80 cm2, calcular la suma de la base y la altura del triángulo. 2. En un triángulo, la base y la altura relativa a ella se encuentran en la relación de 2 a 1 respectivamente. Si el área de la región triangular es de 49 cm2, calcular la longitud de dicha altura. 3. Dos lados de un triángulo miden 12 y 10 cm. Si el ángulo que forman dichos lados es de 45°, calcular el área de su región. 4. Grafique un triángulo de 48 cm de perímetro y grafique su circunferencia inscrita de 6 cm de radio. Calcule el área de la región triangular. 5. Calcular el área de la región de un triángulo equilátero de 18 cm de perímetro. Geometría 4to - III Bim.indd 153 31/10/2014 11:45:56 a.m. 155154 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones triangulares Conceptos básicosAprende más... 6. Un rombo está conformado por dos triángulos equiláteros. Si el perímetro del cuadrilátero es de 24'cm, calcular su área. 7. Sea "O" el centro de una circunferencia de 5 cm de radio y AB un segmento tangente a dicha cir- cunferencia. Si AB=12 cm, calcule el área de la región triangular AOB. 8. ABCD es un cuadrilátero convexo, donde: m ABC=m ACD=90°, AB=3 cm, BC=4 cm y AD=13'cm. Calcule el área de la región cuadrangular ABCD. Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • El área de la región de un triángulo equilátero de lado "b" es igual a b 2 2 4 .................................................(__) • El área de un triángulo es igual al producto de su semiperímetro con su circunradio...(__) • La fórmula de Herón para calcular áreas del triángulo, es válido solo en triángulos acutángulos. ........................................(__) 2. Completar en cada caso lo que se pide (A=área) AABC= A c aº b B C AABC=l l lA B C 3. Graficar lo que se indica: • Una circunferencia de centro "Q", un seg- mento BC tangente a ella y sombree la su- perficie triangular BQC. • Al triángulo ABC y trace la mediatriz de AC. Sombree la superficie cuadrangular que se determina. • Una circunferencia de centro "Q", los seg- mentos AB y BC tangentes a ella y sombree la superficie cuadrangular ABCQ. Resolución de problemas 4. Grafique al triángulo ABC y trace la altura BH. Sabiendo que: AB=6 cm, AH=4 cm y AC=10'cm, calcular el área de la región triangular ABC. 5. Grafique al triángulo ABC, a su altura BH y al rectángulo BHCD. Si el área de la región rec- tangular BHCD es de 48'cm2, HC=8'cm y AH=2'cm, calcular el área de la región triangu- lar ABC. 6. El perímetro de un triángulo equilátero es de 36'cm. Calcular el área de su región. 7. En una circunferencia de 8p cm de perímetro, se encuentra inscrito un hexágono regular. Calcular la relación entre el área de este polígono y su perímetro respectivamente. 8. Dos lados de un triángulo miden 8 y 10 cm. Si el seno del ángulo que forman dichos lados mide 2/5, calcular el área de su región. 9. Grafique a un cuadrado ABCD de 20'cm de pe- rímetro y describa una circunferencia con cen- tro en "B" y radio igual a 3'cm. Trace la tangen- te AT a dicha circunferencia y calcule el área de la región triangular ATD ("T" es interior al cuadrado). 10. Grafique el triángulo rectángulo ABC (B=90º) e inscriba la circunferencia de centro "Q" y cuyo radio mida 4 dm. Si los lados AB y BC miden 16 y 12 dm, calcule el área de la región triangular AQC. Geometría 4to - III Bim.indd 154 31/10/2014 11:45:56 a.m. 155154 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 2 11. Dos lados de un triángulo miden 6 2 y 14'dm. Si el área de la región de este triángulo es 42'dm2, calcule la longitud del tercer lado. 12. Calcular el área de un triángulo rectángulo, sabiendo que el inradio mide 3 m y el circunradio mide 8,5 m. 13. Por el vértice "B" del triángulo equilátero ABC, se traza BF perpendicular a la bisectriz exterior del ángulo "C". Hallar el área de la región trian- gular ABC, si: AF= 7 cm. 14. En un triángulo, las longitudes de sus lados miden 10; 12 y 14 dm. Calcule la longitud de su inradio. 15. En un triángulo ABC: AB=13 cm, BC=15 cm y AC=14 cm. Se traza una semicircunferencia tangente a AB y a BC cuyo diámetro está contenido en AC. Hallar el radio de esta semicircunferencia. 16. La circunferencia inscrita a un triángulo, divide a uno de los lados en dos segmentos que miden 16 y 12 dm. Si el área de la región triangular es de 336 dm2, calcular el valor del inradio. 17. En un triángulo rectángulo, los exradios relativos a los catetos miden 9,5 y 10 dm. Calcular el producto de los catetos. 18. En el gráfico, ABCD es un cuadrado y "Q" es punto de tangencia. Si la región sombreada tiene como área los 3/8 del área de la región del cuadrado, calcular el valor de "q°". B A C qº Q D Aplicación cotidiana 19. En un aviso publicitario, se lee lo siguiente: "Se vende terreno en Cocachacra, carretera central, ideal para casa de campo, el terreno tiene la forma de un cuadrilátero conformado por dos triángulos equiláteros que hacen un área de 200'm2 y está valorizado en $32'000". • ¿Cuál es la longitud del lado de este terreno? • ¿Cuál es el precio por m2 de dicho terreno? 20. En una de las casas de Julio, su arquitecto diseñó en el segundo piso una estructura conformada por rectángulos, cuadrados y triángulos. A la hora de revestirlo de cierto material necesita saber el área de estas figuras. Si dos de los triángulos mostra- dos son isósceles cuyos lados congruentes miden 1,8'm y sus bases miden 1 y 1,2 m respectivamen- te, calcular: • El área de estos triángulos • Si el m2 del material que va a revestir esta estruc- tura cuesta $6 el m2, ¿cuánto gastará en material solo para estos dos triángulos? Geometría 4to - IIIBim.indd 155 31/10/2014 11:45:56 a.m. 157156 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones triangulares Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Conceptos básicos¡Tú puedes! 1. En un triángulo ABC, las medianas AM , BN y CL miden 15; 12 y 18 m respectivamente. Calcular el área de la región triangular ABC. 2. La figura muestra a un triángulo rectángulo con dos semicircunferencias, donde su tangente común AB mide 8 dm. Calcular el área de la región triangular PQS. BA P Q S 3. En un triángulo rectángulo ABC, la circunferencia inscrita determina sobre los catetos AB y BC los puntos "E" y "F" respectivamente. Si: AE=8 cm y FC=10 cm, calcular el área de la región triangular ABC. 4. El inradio de un triángulo mide 4 cm y la circunferencia inscrita determina sobre uno de los lados, segmentos cuyas longitudes miden 6 y 8 cm. Calcular el área de dicha región triangular. 5. Los lados de un triángulo miden "a", "b" y "c" cm. Calcular el producto del inradio y el circunradio del triángulo. 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), según corresponda: • El área de un triángulo es igual al producto de su perímetro con su inradio. ..............................................(___) • La forma trigonométrica de calcular el área de un triángulo, es aplicable solo en los triángulos acutángulos. .....(___) • El área de la región de un triángulo equilátero de lado "a" es igual a a 2 5 4 . ..............................................(___) 2. Completar en cada caso lo que se pide (A=área). A c B a Cb AABC= p( )( )( ) B a C b A AABC= 3. Grafique al triángulo ABC y trace la altura BH. Sabiendo que: AB=8.cm, AH=2.cm y AC=12.cm, calcular el área de la región trian- gular ABC. 4. Grafique al triángulo ABC, a su altura BH y al rectángulo BHCD. Si el área de la región rectangular BHCD es de 80.cm2, HC=8'cm y AH=4.cm, calcular el área de la región triangular ABC. 5. El perímetro de un triángulo equilátero es de 24.cm. Calcular el área de su región. 6. En una circunferencia de 16p cm de perímetro, se encuentra inscrito un hexágono regular. Calcular la relación entre el área de este polígono y su perímetro respectivamente. Geometría 4to - III Bim.indd 156 31/10/2014 11:45:57 a.m. 157156 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 2 7. Dos lados de un triángulo miden 12 y 16.cm. Si el seno del ángulo que forman dichos lados mide 3/8, calcular el área de su región. 8. Grafique a un cuadrado ABCD de 20.cm de perímetro y describa una circunferencia con centro en "B" y radio igual a 4.cm. Trace la tangente AF a dicha circunferencia y calcule el área de la región triangular AFD ("F" es interior al cuadrado). 9. En un triángulo, la base y la altura relativa a ella están en relación de 2 a 1 respectivamente. Si el área de su región triangular es de 25 dm2, calcular la longitud de su altura. 10. En un triángulo rectángulo, la hipotenusa y un cateto se encuentran en la relación de 13 a 12. Si el área de esta región triangular es de 30 dm2, calcular el perímetro de dicho triángulo. 11. Los lados de un triángulo miden 13; 14 y 15.dm. Calcule el área de su región. 12. Dos lados de un triángulo miden 6 2 y 8 dm y además el ángulo que forman es de 45°. Calcule el lado del cuadrado que tenga igual área a la del triángulo dado. 13. Si ABCD es un cuadrado de 24 dm de perímetro, calcular el área de la región sombreada. ("A" y "D" son centros). F A B C D 14. En la figura, ABC es un triángulo equilátero. Si: BC=12 cm, AQ=QC y PB=2 cm, calcular el área de la región sombreada. P A B Q C 15. La circunferencia inscrita en un triángulo rec- tángulo, determina sobre la hipotenusa dos segmentos que miden 4 y 6 dm. Calcular el área de dicho triángulo rectángulo. 16. Calcular el área de un dodecágono regular inscrito en una circunferencia de 6 dm de radio. 17. Los lados de un triángulo miden 13; 14 y 15.dm. Calcular el valor del inradio. 18. Si AE y FC miden 6 y 10 dm, calcular el área de la región triangular ABC. O A B E F C 19. En un triángulo rectángulo ABC, el ángulo recto es "C". Por "D" punto medio de AB se levanta una perpendicular que corta al cateto BC en "E". Si: AB=40 dm y AC=24 dm, calcular el área de la región cuadrangular ADEC. 20. En un cuadrante AOB (AO=OB=5 m) sobre el arco AB se ubica el punto "P" y desde dicho punto se traza PQ' 'AO, tal que PQ=3 m. Calcular el área de la región triangular QPB. Geometría 4to - III Bim.indd 157 31/10/2014 11:45:57 a.m. 3 159158 TRILCE Colegios Áreas de regiones cuadrangulares En este capítulo aprenderemos: • A identificar los tipos de cuadriláteros y los elementos que intervienen en el cálculo de sus res- pectivas áreas. • A reconocer, diferenciar y aplicar las propiedades del cálculo de áreas, en la resolución de pro- blemas. www.fuerzaycontrol.com Todos conocemos a los trapecios como aquellos cua-driláteros que tienen un par de lados paralelos llama-dos bases, donde el área de su región es igual a la semisuma de las bases por su altura. En la práctica, tenemos terrenos en forma de trapecio y construcciones en dicha forma, etc. Pero también se usa el nombre de esta figura en contextos que no necesariamente se ajustan a su forma geométrica, tal es el caso del trapecio muscular en medicina. Este denominado "trapecio" es un músculo en forma de abanico que se fija en un área muy pequeña (la escápula) y se proyecta hacia un amplio número de huesos. Sus haces musculares van a tener direcciones muy diferentes en la parte más elevada res- pecto a la más baja, y eso se refleja en sus funciones. Como ustedes podrán observar y leerán, este trapecio tiene muchas funciones pero no es exactamente un trapecio tal y como lo conocemos. • Se acuerda usted, ¿cómo se calcula el área de un tra- pecio? • El trapecio muscular, ¿a qué cuadrilátero se asemeja? b a h 3 Geometría 4to - III Bim.indd 158 31/10/2014 11:45:58 a.m. Unidad VI Geometría 159158 TRILCE Colegios Saberes previos Antes de entrar al tema, recordemos que: • Trapezoide Cuadriláteros que no tienen lados paralelos • Trapecios base menor a) Escaleno Isósceles Rectángulobase mayor a a b b mediana Mediana=B+b2 x= B - b 2 x b) B B • Paralelogramos Rectángulo Cuadrado Rombo Romboide Geometría 4to - III Bim.indd 159 31/10/2014 11:45:58 a.m. 161160 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones cuadrangulares Conceptos básicos b a ha hb A=b . hb A=a . ha A=a . b A= l 2=d2 2 EN EL PARALELOGRAMO EN EL TRAPECIO EN UN CUADRILÁTERO INSCRITO EN UN CUADRILÁTERO CONVEXO Semiperímetro: p= a+b+c+d 2 "B" y "b": bases Rectángulo Cuadrado Rombo a b l l d A B C D A= (AC).(BD) 2 b B M N h M B A D C H a c BC // AD M punto medio de AB MH CD A=a . c A=(B+b) 2 . h=MN . h A=AC .BD 2 . sen A= (p - a)(p - b)(p - c)(p - d) a b d c A B C D Geometría 4to - III Bim.indd 160 31/10/2014 11:45:58 a.m. 161160 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 3 ConceptosbásicosAplica lo comprendido 10 x 5 50 Síntesis teórica EN EL TRAPECIO Semisuma de las bases por su altura ÁREAS DE LOS CUADRILÁTEROS TRAPEZOIDE Semiproducto de las diagonales multiplicado por el seno del ángulo que forman Semiproducto de sus diagonales multiplicado por el seno del ángulo EN EL PARALELOGRAMO Producto de su base con la altura Cuadrilátero convexo Cuadrilátero no convexo 1. La base de un rectángulo es el doble de su altura. Si el área de su región es de 72 cm2, calcular la suma de la base y la altura. 2. En un romboide, la base mide 10 cm y la altura relativa a ella mide 8,1 cm. Si este cuadrilátero es equivalente a un cuadrado, calcule la longitud del lado de dicho cuadrado. 3. Grafique al paralelogramo ABCD, de modo que: BD=6 cm y m BDA=30º. Trace la altura BH ("H" ∈ AD), y calcule el área del paralelogramo, sabiendo además que: AH=2 3 cm. 4. Grafique al trapecio rectángulo ABCD, cuyas bases BC y AD midan 4 y 10 cm respectivamente. Si el lado oblicuo CD mide 8 cm, calcule el área de dicho trapecio. 5. Grafique un rombo, donde la diagonal menor mida 10 cm y la diagonal mayor excede a la diagonal menor en 6 cm. Calcule el área del rombo. 6. El lado de un rombo mide 20 cm y una de sus diagonales mide 24 cm. Calcule el área de su región. 7. En un cuadrilátero, dos de sus diagonales miden 6 y 18 cm. Si el ángulo que forman estas diagonales es de 60º, calcular el área de su región. 8. En una circunferencia de 5 cm de radio, se encuentra inscrito un rectángulo de 8 cm de base. Calcular el área de dicho cuadrilátero. Geometría 4to - III Bim.indd 161 31/10/2014 11:45:59 a.m. 163162 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones cuadrangulares Conceptos básicosAprende más... Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • El área de un rombo se calcula como el producto de un lado con su altura. .......(__) • El área de un trapezoide se calcula como el semiproducto de sus diagonales, multiplicado por el coseno del ángulo que forman dichas diagonales. .............(__) • El área de un trapecio es igual al producto de su mediana con uno de sus lados. ...(__) 2. Completar en cada caso lo que se pide (A=área). a) Trapecio h AABCD= M B A C D N b) Cuadrado AABCD= R C D B A 3. Graficar lo que se le indica: • Un trapezoide y sombree el cuadrilátero que se forma al unir los puntos medios de sus lados. • Un romboide ABCD y un punto "M" en BC. Sombree la superficie del triángulo AMD. • Un rectángulo ABCD de centro "O" y el rombo OCFD. Sombree el área del pentágono ABCFD que se determina. Resolución de problemas 4. Grafique al triángulo ABC, trace la altura BH y grafique al trapecio rectángulo BHCF, de modo que AB y BF sean congruentes. Sabiendo que: AB=6 cm, AH=4 cm y AC=14 cm, calcular el área de la región trapecial BHCF. 5. Grafique al paralelogramo ABCD y trace la altura BH relativa a AD. Si: HA= 5 cm y HD=7,cm, calcule el valor de "AB", sabiendo que el área de la región paralelográmica ABCD es de 72'cm2. 6. Grafique al triángulo ABC, ubique "Q" punto medio de BC y luego grafique al cuadrado PQRC cuya área sea de 64 cm2. Calcule el área de la región triangular ABC, sabiendo además que AC=20 cm. 7. ABCD es un trapecio, cuya base menor es BC. Inscriba el cuadrado PBCQ de 32 cm2 de área y calcule el área de dicho trapecio, sabiendo además que: AB=8 cm y m D=45º. 8. Grafique a la semicircunferencia de diámetro AB, de centro "O" y radio igual a 12 cm. Trace la cuerda PQ paralela al diámetro AB de modo que el arco QB mida 30º. Calcule el área de la región cuadrangular APQB. 9. El perímetro de un rombo es de 40 cm y la diagonal menor mide 12 cm. Calcular el área de dicho rombo. 10. ABCD es un trapecio rectángulo donde: m A=m B=90º, BC=6 dm, AB=12 dm y CD=13 dm. Calcular el área de la región que encierra dicho trapecio. 11. Sea ABDE un cuadrado de 6 dm de lado y BCD un triángulo equilátero interior al cuadrado. Calcule el área de la región pentagonal ABCDE. 12. Con dos triángulos rectángulos isósceles y un cuadrado se puede formar un trapecio isósceles. Si el área de la región de este trapecio es de 32'cm2, hallar el perímetro del cuadrado central. 13. Se tiene un rombo de 40 dm de perímetro, en el cual se encuentra inscrito una circunferencia de 9,6 dm de diámetro. Hallar el área de la región del rombo. 14. Se tiene dos segmentos de 8 y 10 cm, que los ubicaremos como diagonales de un cuadrilátero. Para que el área de la región de este cuadrilátero sea la mayor posible, ¿qué ángulo deberán formar dichos segmentos? Geometría 4to - III Bim.indd 162 31/10/2014 11:45:59 a.m. 163162 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 3 Conceptos básicos¡Tú puedes! 15. Si el perímetro de un cuadrado disminuye en 4'cm, el área disminuye en 13 cm2. Hallar el área de la región del cuadrado original. 16. En la figura, ABCD es un cuadrado de 6 dm de lado. Calcular el área de la región sombreada. B C A D 17. Se tiene un triángulo ABC, en el cual se inscribe una semicircunferencia cuyo diámetro MN está contenido en AC y es tangente a los otros dos lados. Calcular el área de la región MBN, si: AB=13 m, BC=15 m y AC=14 m. 18. En el gráfico: AB=AM=MD=4 dm. Calcule el área de la región sombreada. B N C A DM H Aplicación cotidiana 19. Calcula el número de árboles que pueden plantarse en un terreno rectangular de 32 m de largo y 30'm de ancho, si cada planta ne- cesita para desarrollarse 4 m2. 20. La figura nos muestra un esquema de la fachada de un edificio. Calcula la cantidad de pintura necesaria para pintar dicha fachada, sabiendo que se gastan 0,5 kg de pintura por m2. 1. Se tiene un triángulo rectángulo ABC (m B=90º) tal que sobre la hipotenusa se toma un punto "P" y se traza PM perpendicular a AB y PN perpendicular a BC . Hallar el área de la región triangular ANP, si el área de la región triangular PMC es 3 m2. 2. En un cuadrante AOB (AO=OB=R), se traza una circunferencia tangente a OB y a la prolongación de AO de centro "O1". Calcular el área de la región triangular AO1O, si: m ABO1=90º. 3. Calcular el área de la región sombreada, si las tangentes comunes miden 6 y 9 dm. B P Q S 8 m 10 m 4 m 2 m 4 m Geometría 4to - III Bim.indd 163 31/10/2014 11:46:00 a.m. 165164 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 GeometríaÁreas de regiones cuadrangulares Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 1. Completar en cada caso lo que se pide (A=área) a) Paralelogramo A= ah H b) Trapezoide A= a B A C D c) Rombo A= B A C D 2. Graficar lo que se le indica: • Un rombo ABCD y el punto medio "M" de BC. Sombree la superficie del triángulo AMD. • Un rectángulo ABCD de centro "O" y el rombo OCFD. Sombree la superficie exterior al rombo, pero interior al rectángulo • Una semicircunferencia de diámetro AB e inscriba al trapecio APQB. Sombree el área de la región triangular AQB. 3. Grafique al triángulo ABC, trace la altura BH y grafique al trapecio rectángulo BHCF, de modo que AB y BFsean congruentes. Sabiendo que: AB=10 cm, AH=6 cm y AC=20 cm, calcular el área de la región trapecial BHCF. 4. Grafique al paralelogramo ABCD y trace la altura BH relativa a AD. Si: HA=4 cm y HD=6'cm, calcule el valor de "AB", sabiendo que el área de la región paralelográmica ABCD es de 80'cm2. 5. Grafique al triángulo PQR, ubique "A" punto medio de QR y luego grafique al cuadrado ABRC cuya área sea de 81'cm2. Calcule el área de la región triangular PQR, sabiendo además que PR=20 cm. 6. ABCD es un trapecio cuya base menor es BC. Inscriba el cuadrado PBCQ de 64 cm2 de área y calcule el área de dicho trapecio, sabiendo además que: AB=10 cm y m D=45º. 7. Grafique a la semicircunferencia de diámetro AB, de centro "O" y radio igual a 8 cm. Trace la cuerda PQ paralela al diámetro AB de modo que el arco QB mida 60º. Calcule el área de la región cuadrangular APQB. 8. El perímetro de un rombo es de 60 cm y la diagonal mayor mide 24 cm. Calcular el área de dicho rombo. 9. Si ABCD es un trapecio rectángulo, tal que: m A=m B=90º, AB=6 dm, BC=4 dm y CD=10 dm. Calcule el área que encierra dicho trapecio. 10. Hallar el área de la región de un cuadrado, si sus diagonales suman 16 dm. 11. Dos lados de un romboide miden 10 y 12 dm. Si el ángulo que forman mide 53º, calcule el área de su región. 12. La base de un rectángulo es de 30 dm y la 4. Se tiene tres circunferencias de centros "A", "B" y "C", tangentes exteriormente dos a dos. Calcule el área de la región triangular ABC, si el producto de sus radios es 8 m3 y la suma de sus radios es 6 m. 5. En un triángulo rectángulo BAC, recto en "A", se construye un cuadrado exterior BCDE. Luego se trazan DM y EF perpendiculares a la prolongación de AB. Calcular el área de la región triangular ADF, si: BM=3 m y FM=8 m. Geometría 4to - III Bim.indd 164 31/10/2014 11:46:00 a.m. 165164 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Central: 619-8100 Geometría Unidad VI Geometría 3 diagonal mide 34 dm. Calcular el área de dicha región rectangular. 13. En un cuadrilátero convexo, una diagonal es el doble de la otra y ambas son perpendiculares. Si el área de este cuadrilátero es de 25 dm2, calcule la diagonal mayor. 14. Grafique al cuadrado ABDE y exteriormente el triángulo equilátero BCD. Calcule el área de la región pentagonal ABCDE, si AE mide "b" cm. 15. Si ABCD es un trapecio, donde: BC // AD, AB=10 2 dm, BC=6 dm, AD=24 dm y m A=45º, calcule el área que encierra dicho trapecio. 16. En un cuadrilátero convexo, una diagonal es el doble de la otra y forman un ángulo de 45º. Si el área de esta región es de 8 2 dm2, calcular la suma de las diagonales. 17. El perímetro y las diagonales de un rombo suman 34 m. Además el lado es a la diagonal menor, como 5 es a 6. Halla el área que encierra el rombo. 18. Calcular el área de un rombo, en el cual la suma de las diagonales es de 70 dm y el inradio mide 12 dm. 19. En la figura, ABCD es un cuadrado y CDE es un triángulo equilátero. Calcular el área de la región sombreada, si el área triangular BCE es de 9 dm2. A D E B C 20. Calcular el área que encierra un triángulo rectángulo, donde un ángulo mide 15º y en el cual se ha inscrito un cuadrado de área "A". Además uno de sus lados descansa en la hipotenusa de dicho triángulo. Geometría 4to - III Bim.indd 165 31/10/2014 11:46:00 a.m. 167166 TRILCE Colegios 4 Síntesis teórica Repaso En este capítulo aprenderemos: • A reconocer los elementos asociados a un polígono regular y relacionarlos con las fórmulas enseñadas. • A aplicar las relaciones para el cálculo de áreas de regiones poligonales, en la resolución de problemas matemáticos. ÁREA DE REGIONES CUADRANGULARES • Paralelogramos (rectángulo, cuadrado, rombo), trapecios • Área de todo cuadrilátero en función de sus diagonales. A D E B C ÁREA DE REGIONES TRIANGULARES • Fórmula básica, forma trigonométrica, fórmula de Herón y área en función de sus radios. • Casos particulares, triángulo equilátero y rectángulo. F A B C D POLÍGONOS REGULARES • Elementos asociados • Cálculo de lados y apotemas A B R EL TAMAÑO DE LAS FIGURAS PLANAS, FORMAS GEOMÉTRICAS Y MANERAS DE CALCULARLAS 4 Geometría 4to - III Bim.indd 166 31/10/2014 11:46:02 a.m. 167166 TRILCE Colegios Unidad VI Geometría Conceptos básicos Aprende más... Comunicación matemática 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), luego justifique y/o ejemplifique su respuesta. • El área de todo trapecio es igual al producto de la mediana con su altura. ..................................................(__) • El área de la región de un rombo es igual al producto de uno de sus lados con la altura. .......................................(__) • La medida del arco que subtiende el lado de un decágono regular inscrito es de 30º. ............................................(__) Resolución de problemas 2. Si los lados de un triángulo miden 5; 6 y 7 cm, calcule el valor de su inradio. 3. Un hexágono regular se encuentra inscrito en una circunferencia de 16 cm de diámetro. Calcular el área de dicho polígono. 4. En la figura mostrada, l3 y l6 representan los lados de un triángulo equilátero y un hexágono regular inscritos en una misma circunferencia. Calcular m APC. A P C B l3 l6 5. En una misma circunferencia se inscribe un cuadrado y un triángulo equilátero. Calcular la relación de sus lados respectivamente. 6. En una misma circunferencia se inscribe un triángulo equilátero y un hexágono regular. Cal- cular la relación entre sus apotemas respectiva- mente. 7. Calcular la relación entre el inradio y el circun- radio de un hexágono regular respectivamente. 8. Calcular el área de un triángulo equilátero cuyo apotema mide 2 m. 9. Calcular el área de un hexágono regular cuyo circunradio mide 10 m. 10. Grafique al cuadrilátero convexo ABCD de modo que: m B=m ACD=90º, AB=6 dm, BC=8 dm y CD=10 dm. Calcule el área de la región cuadrangular ABCD. 11. La base de un triángulo y la altura relativa a ella, se encuentran en la relación de 4 a 3 respectiva- mente. Si el área de esta región triangular es de 54 dm2, calcule la longitud de su altura. 12. Los lados de un triángulo miden 9; 10 y 11 dm. Calcule el área de su región. 13. Dos lados de un triángulo miden 8 y 10 dm. Si el ángulo que forman estos lados mide 135º, calcule el área de su región. 14. En una circunferencia de diámetro AB=20 m, se traza la cuerda AC que mide 12 m. Calcular el área de la región triangular ABC. 15. Calcular el área de un rectángulo, donde un lado mide 16 m y el radio de la circunferencia circunscrita mide 10 m. 16. Calcular el área de un trapecio isósceles, si la mediana mide 12'm y una diagonal mide 13'm. 17. En un romboide, la base mide 10 dm y la altura relativa a ella 4 dm. Se tiene un trapecio equivalente a este romboide, cuyas bases miden 2 y 6 dm. Luego, la altura del trapecio mide: 18. Grafique al trapecio ABCD, cuya base menor BC mida 4 dm y la base mayor AD mida 20 dm. Si además: AB=10 2 dm y m A=45º, calcular el área que encierra dicho trapecio. 19. En un trapezoide ABCD, sus diagonales son perpendiculares y miden 8 y 8 3 dm. Calcule el área de la región trapezoidal. 20. Grafique una circunferencia de centro "O" y ubique un punto exterior "A". Trace las tangentes AT y AB, luegola secante ACD, de modo que la medida del arco DTC sea igual a la medida del arco BD. Si: AT=4 dm y AC=2 dm, calcular el área de la región triangular ABC. Geometría 4to - III Bim.indd 167 31/10/2014 11:46:02 a.m. 168 TRILCE Colegios www.trilce.edu.pe Conceptos básicosPractica en casa 18:10:45 Repaso 1. Indicar si es verdadero (V) o falso (F), según corresponda y justifique su respuesta: • El área de todo paralelogramo es igual al producto de un lado con cualquiera de sus alturas. ...........................................(__) • El área de la región de un rombo, es igual al producto de sus diagonales. .............(__) • La medida del arco que subtiende el lado de un dodecágono regular inscrito es de 36º. ............................................(__) 2. Si los lados de un triángulo miden 8; 10 y 6'cm, calcule el valor de su inradio. 3. Un hexágono regular se encuentra inscrito en una circunferencia de 8p cm de longitud. Calcular el área de dicho polígono. 4. En la figura mostrada, l3 y l4 representan los lados de un triángulo equilátero y un cuadrado inscritos en una misma circunferencia. Calcular m ABC. A P C B l3 l4 5. Calcular el área de la región de un triángulo rectángulo, de 50 m de hipotenusa y 10 m de inradio. 6. La altura de un trapecio es el doble de su mediana. Si el área de dicho trapecio es de 72'cm2, calcular la longitud de la altura. 7. Dos lados de un romboide miden 12 y 14 cm. Si la medida del ángulo que forman dichos lados es de 45º, calcular el área de su región. 8. En una circunferencia de 10 cm de diámetro se encuentra inscrito un rectángulo cuya base mide 8 cm. Calcular el área de dicho rectángulo. 9. Un pentágono regular ABCDE se encuentra inscrito en una circunferencia. Calcular el valor del menor ángulo que forman las diagonales AD y CE. 10. En una misma circunferencia se encuentran inscritos un hexágono regular y un cuadrado. Si la suma de sus perímetros es de 12(3+2 2 ) cm, calcular la longitud de la circunferencia. 11. En un triángulo rectángulo, la distancia del ortocentro al circuncentro es de 7 cm. Si la altura relativa a la hipotenusa mide 5 cm, calcular el área de la región triangular. 12. Las diagonales de un trapezoide miden 12 y 10'cm. Si el ángulo que forman es de 60º, calcular el área de su región. 13. Los lados de un triángulo se encuentran en progresión aritmética de razón 1 y su área es de 6 6 m2. Calcular la altura trazada hacia el lado intermedio. 14. Se tiene un cuadrado ABCD, de lado "a" y se toma el punto "P" en BC. Hallar "BP", si se sabe que: AAPD=AP 2 - PD2. 15. En una misma circunferencia se encuentran inscritos un octógono regular y un hexágono regular. Calcular la relación de sus perímetros respectivamente. 16. Grafique a un rectángulo ABCD de centro "O" y el rombo OCFD. Calcule la relación de áreas del rombo y del rectángulo respectivamente. 17. Se tiene un rectángulo ABCD, en el cual la distancia de "D" a la diagonal AC mide 4 m. La distancia de "B" a la prolongación de la perpendicular trazada desde "D" a AC mide 6'm. Hallar el área del rectángulo. 18. Hallar el área de la región de un trapecio de lados no paralelos: 13 y 15 m y de bases: 6 y 20'm. 19. Hallar el área de la región de un triángulo ABC, en el cual: AB=7 m, AC=20 m y el circunradio mide 12,5 m. 20. En un triángulo ABC: m A=2m C, AB=4 m y BC=6 m. Hallar el área de la región triangular ABC. Geometría 4to - III Bim.indd 168 31/10/2014 11:46:02 a.m.
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