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1.
Conjetura de la
suma angular en triángulos En esta lección ● Establecerás una conjetura respecto a la suma de las medidas de los ángulos de un triángulo ● Completarás una prueba de párrafo para la Conjetura de la suma angular en triángulos ● Expresarás la Conjetura del tercer ángulo En este capítulo te concentrarás en las propiedades de los triángulos. Para empezar, observarás las medidas de los ángulos de los triángulos. Investigación: La suma angular en triángulos Dibuja dos triángulos agudos grandes con formas muy diferentes, y dos triángulos obtusos grandes, también con formas muy distintas. En cada triángulo mide los tres ángulos lo más exactamente posible, y después halla la suma de las tres medidas. Debes encontrar que la suma de los ángulos de cada triángulo es la misma. ¿Cuál es la suma de los ángulos? Para verificar esta suma, escribe las letras a, b, y c en el interior de los tres ángulos de uno de los triángulos agudos, y recorta cuidadosamente el triángulo. Después rasga los tres ángulos del triángulo y acomódalos de manera que sus vértices se junten en un punto. ¿De qué manera este arreglo verifica la suma de los ángulos que encontraste antes? Tu trabajo en esta investigación conduce a la siguiente conjetura. Conjetura de la suma angular en triángulos La suma de las medidas de los ángulos de cualquier triángulo es 180°. En la página 200 de tu libro hay una prueba de párrafo de la Conjetura de la suma angular en triángulos. Observa que la prueba comienza con un dibujo de una recta paralela al lado AB del triángulo. Antes de que leas el texto que viene después del diagrama, piensa cómo podrías usar lo que sabes de las rectas paralelas para ayudar a explicar por qué la suma de los ángulos del triángulo es 180°. Después lee la prueba, completando la justificación de cada paso. El Paso 7 plantea esta cuestión: Si dos ángulos de un triángulo tienen las mismas medidas que dos ángulos de otro triángulo, ¿qué puedes concluir respecto al tercer par de ángulos? Medita algunos minutos sobre esta cuestión. Después, sigue las instrucciones de tu libro para investigar el asunto usando patty paper. a b c a b c a b c L E C C I Ó N 4.1 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 47 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) C-17 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 47
2.
Lección 4.1 •
Conjetura de la suma angular en triángulos (continuación) Tu trabajo debe conducir a la siguiente conjetura. Conjetura del tercer ángulo Si dos ángulos de un triángulo tienen las mismas medidas que dos ángulos de otro triángulo, entonces el tercer ángulo de uno de los triángulos tiene la misma medida que el tercer ángulo del otro triángulo. En el ejemplo de tu libro se usa la Conjetura del tercer ángulo para probar que dos ángulos son congruentes. Lee el ejemplo atentamente, y después lee el ejemplo siguiente. EJEMPLO Encuentra las medidas de los ángulos rotulados con letras. ᮣ Solución Comienza con ᭝LMN. Como el ángulo a y el ángulo de 70° forman un par lineal, a ϩ 70° ϭ 180°. Por tanto, a ϭ 110°. Como el ángulo b y el ángulo de 44° son opuestos por el vértice, b ϭ 44°. Según la Conjetura de la suma angular en triángulos, 110° ϩ 44° ϩ c ϭ 180°, entonces, c ϭ 26°. Ahora, observa ᭝XYZ. Como XY y la recta k son paralelas, los ángulos alternos internos son congruentes. Así, d ϭ 26°. Como el ángulo e y el ángulo de 136° forman un par lineal, e ϩ 136° ϭ 180°, así que e ϭ 44°. Como ᭝LMN tiene ángulos de medidas 44° y 26°, y ᭝XYZ tiene ángulos de medidas 44° y 26°, los terceros ángulos deben tener la misma medida. Por tanto, f ϭ 110°. X de f Y k Z 136° 26° Mc a b L N 70° 44° 48 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press C-18 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 48
3.
Propiedades de los triángulos
especiales En esta lección ● Descubrirás cómo se relacionan los ángulos de un triángulo isósceles ● Formularás una conjetura respecto a los triángulos que tienen dos ángulos congruentes Un triángulo isósceles es un triángulo que tiene al menos dos lados congruentes. El ángulo que está entre los lados congruentes se denomina ángulo del vértice. Los otros dos ángulos se denominan ángulos de la base. El lado que está entre los ángulos de la base, se denomina base. Los otros dos lados se denominan lados congruentes. Investigación 1: Ángulos de la base en un triángulo isósceles Dibuja un ángulo agudo C en patty paper. Después sigue los Pasos 2 y 3 en tu libro para construir un triángulo isósceles, ᭝ABC. Como CA y CB son lados congruentes, ЄC es el ángulo del vértice, y ЄA y ЄB son ángulos de la base. Usa tu transportador para medir los ángulos de la base. ¿Cómo se comparan las medidas? Confirma tu respuesta doblando tu patty paper y manteniendo AB alineado consigo mismo. ¿ЄA Х ЄB? Ahora, dibuja otros dos triángulos isósceles, uno con un ángulo del vértice obtuso y otro con un ángulo del vértice recto. Compara los ángulos de la base de cada triángulo. ¿Sucede lo mismo que en el caso del triángulo agudo isósceles? Tus observaciones deben llevar a la siguiente conjetura. Conjetura del triángulo isósceles Si un triángulo es isósceles, entonces sus ángulos de la base son congruentes. Los triángulos equiláteros también son triángulos isósceles, porque al menos dos de sus lados son congruentes. ¿Cómo crees que se aplica la Conjetura del triángulo isósceles a los triángulos equiláteros? Como sabes, la inversión de las partes “si” y “entonces” de una conjetura produce el inverso de una conjetura. ¿Es cierto el inverso de la Conjetura del triángulo isósceles? En otras palabras, si un triángulo tiene dos ángulos congruentes, ¿es isósceles? Para probar esta proposición, necesitas dibujar un triángulo con dos ángulos congruentes. Investigación 2: ¿Es cierto el inverso? Dibuja un segmento, AB, en tu papel. Dibuja un ángulo agudo en el punto A. En el triángulo terminado, ЄA y ЄB serán los ángulos congruentes. Observa que ЄA debe ser agudo. Si fuera recto u obtuso, la suma de las medidas de ЄA y ЄB sería mayor que o igual a 180° y, como sabes, la suma de las tres medidas de los ángulos debe ser 180°. A B Ángulo del vértice Lados congruentes Base Ángulos de la base L E C C I Ó N 4.2 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 49 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) C-19 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 49
4.
Lección 4.2 •
Propiedades de los triángulos especiales (continuación) Ahora, copia ЄA en el punto B, al mismo lado que AB. Si es necesario, alarga los lados de los ángulos hasta que se intersequen. Rotula el punto de intersección como C. Usa tu compás para comparar las longitudes de los lados AC y BC. ¿Parecen tener la misma longitud? Verifica tu respuesta usando patty paper. Dibuja al menos otro triángulo con dos ángulos congruentes y compara las longitudes de los lados. Tus resultados deben proporcionar evidencia de que el inverso de la Conjetura del triángulo isósceles es cierto. Inverso de la Conjetura del triángulo isósceles Si un triángulo tiene dos ángulos congruentes, entonces es un triángulo isósceles. En el siguiente ejemplo, aplicarás lo que has aprendido. EJEMPLO mЄA ϭ ______ mЄD ϭ ______ EC ϭ ______ ᮣ Solución Según la Conjetura de la suma angular en triángulos, mЄA ϩ mЄB ϩ 42° ϭ 180°, por lo que mЄA ϩ mЄB ϭ 138°. Como ЄA y ЄB son los ángulos de la base de un triángulo isósceles, son congruentes. Entonces, mЄA ϭ ᎏ 1 2 ᎏ(138°) ϭ 69°. Como ЄACB y ЄECD son ángulos opuestos por el vértice, entonces son congruentes. Por tanto, mЄECD ϭ 42°. Según la Conjetura de la suma angular en triángulos, 42° ϩ 96° ϩ mЄD ϭ 180°. Resolviendo para mЄD, obtenemos mЄD ϭ 42°. Como ЄECD Х ЄD, ᭝CDE es isósceles según el Inverso de la Conjetura del triángulo isósceles. Entonces, los lados son congruentes, así que EC ϭ ED ϭ 3 cm. 7 cm 7 cm 3 cm42° 96° C E D A B C A B 50 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press C-20 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 50
5.
Las desigualdades de los
triángulos En esta lección ● Verás si puedes formar un triángulo a partir de cualesquier tres segmentos ● Descubrirás una relación entre las longitudes de los lados y las medidas de los ángulos de un triángulo ● Buscarás una relación entre la medida del ángulo externo de un triángulo y las medidas de los correspondientes ángulos internos no adyacentes Si tienes tres segmentos, ¿siempre podrás formar un triángulo con esos segmentos como lados? En la siguiente investigación explorarás esta cuestión. Investigación 1: ¿Cuál es el camino más corto de A a B? En el Paso 1 de la investigación, se te dan dos conjuntos de tres segmentos para utilizar como las longitudes de los lados de triángulos. Considera el primer conjunto de segmentos. Para construir ᭝CAT, primero copia CT. Para construir los otros dos lados del triángulo, tiende un arco de longitud AC centrado en el punto C, y un arco de longitud AT centrado en el punto T. Para que los segmentos formen un triángulo, el punto A tendría que estar en ambos arcos. Sin embargo, los dos arcos no se intersecan, así que es imposible construir un triángulo con las longitudes de lados CA, AT, y CT. Ahora intenta usar el segundo conjunto de segmentos para construir ᭝FSH. ¿Puedes hacerlo? ¿Por qué sí o por qué no? En general, para que tres segmentos formen un triángulo, la suma de las longitudes de cualesquier dos segmentos debe ser mayor que la longitud del tercer segmento. A continuación se presentan dos formas de visualizar esto. Imagina que dos de los segmentos estén conectados a los extremos del tercer segmento por medio de bisagras. Para formar un triángulo, necesitas poder dar vueltas a los segmentos, de forma tal que sus extremos sin bisagras se junten, sin quedar completamente planos. Esto es posible sólo si la longitud combinada de los dos segmentos es mayor que la longitud del tercer segmento. Imagina que dos segmentos estén conectados por una bisagra. Para formar un triángulo, necesitas poder ajustar la apertura entre estos lados, de manera que los extremos sin bisagras se junten con los extremos del tercer segmento, sin quedar completamente planos. Esto sólo es posible si la longitud combinada de los dos segmentos con bisagras es mayor que la longitud del tercer segmento. Puedes establecer esta idea como una conjetura. Conjetura de la desigualdad del triángulo La suma de las longitudes de cualesquier dos lados de un triángulo es mayor que la longitud del tercer lado. Bisagra Bisagra Bisagra C T L E C C I Ó N 4.3 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 51 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) C-21 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 51
6.
Lección 4.3 •
Las desigualdades de los triángulos (continuación) Puedes considerar la Conjetura de la desigualdad del triángulo de una manera diferente: la distancia más corta entre dos puntos es la longitud del segmento que los conecta. En otras palabras, la distancia de A a C a B no puede ser más corta que la distancia de A a B. Investigación 2: ¿Dónde están los ángulos más grandes y más chicos? Dibuja un triángulo obtuso escaleno. Sigue los Pasos 1 y 2 en tu libro para rotular los ángulos y lados, de acuerdo con su tamaño. Después responde las preguntas del Paso 3. Igual que en esta ilustración, debes encontrar que el lado más largo es opuesto al ángulo que tiene la medida más grande, el segundo lado más largo es opuesto al lado que tiene la segunda medida más grande, y el lado más corto es opuesto al lado que tiene la medida más pequeña. Dibuja un triángulo agudo escaleno, y sigue los Pasos 1–3 nuevamente. ¿Tus descubrimientos son iguales? Expresa tus descubrimientos como una conjetura. He aquí una forma posible de formular la conjetura. Conjetura de la desigualdad de los ángulos y los lados En un triángulo, si un lado es más largo que otro, entonces el ángulo opuesto al lado más largo es más grande que el ángulo opuesto al lado más corto. Hasta ahora, te has concentrado en los ángulos internos de los triángulos. Los triángulos también tienen ángulos externos. Para construir un ángulo externo, alarga un lado más allá del vértice. Cada ángulo externo de un triángulo tiene un ángulo interno adyacente y un par de ángulos internos no adyacentes. Investigación 3: Ángulos externos de un triángulo En esta investigación buscarás una relación entre la medida de un ángulo externo y la medida de los dos ángulos internos no adyacentes asociados. Sigue los Pasos 1–3 en tu libro para al menos dos triángulos diferentes. Puedes formular tus descubrimientos como una conjetura. Conjetura del ángulo externo del triángulo La medida de un ángulo externo de un triángulo es igual a la suma de las medidas de los ángulos internos no adyacentes. Ángulo interno adyacente Ángulos internos no adyacentes Ángulo externo Q m S M s q C A B Sin importar dónde esté C, AC ϩ CB Ն AB. 52 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press C-22 C-23 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 52
7.
¿Existen medios rápidos
para determinar la congruencia? En esta lección ● Buscarás unos medios rápidos para determinar si dos triángulos son congruentes Si los tres lados y los tres ángulos de un triángulo son congruentes a los tres lados y los tres ángulos de otro triángulo, entonces ya sabes que los triángulos son congruentes. Pero, para determinar si dos triángulos son congruentes, ¿realmente es necesario hacer todas las seis comparaciones? Ya has visto que si dos ángulos de un triángulo son congruentes a dos ángulos de otro triángulo, entonces los terceros ángulos también son congruentes. Esto te dice que, a lo más, necesitas hacer sólo cinco comparaciones (tres pares de lados y dos pares de ángulos). En esta lección y en la siguiente, buscarás medios rápidos que te permitan determinar si dos triángulos son congruentes, haciendo solamente tres comparaciones. En la página 219 de tu libro, se ilustran las seis formas diferentes en que tres partes de un triángulo pueden ser congruentes con tres partes de otro triángulo. Considera las posibilidades atentamente. Observa que el orden en que las partes se enumeran es importante. Por ejemplo, Lado-Ángulo-Lado (Side- Angle-Side: SAS) se refiere a dos lados y al ángulo incluido entre los lados, mientras que Lado-Lado-Ángulo (Side-Side-Angle: SSA) se refiere a dos lados y a un ángulo que no está entre ellos. Investigación 1: ¿SSS es un medio rápido para determinar la congruencia? En esta investigación explorarás esta cuestión: Si los tres lados de un triángulo son congruentes a los tres lados de otro triángulo, ¿deben ser congruentes los triángulos? En otras palabras, ¿Lado-Lado-Lado (Side-Side-Side: SSS) es un medio rápido para determinar la congruencia? Construye un triángulo usando como lados los tres segmentos dados en la Investigación 1. Asegúrate de que se unen los extremos que tengan la misma letra. Ahora, trata de construir un triángulo diferente usando los tres segmentos como lados. ¿Puedes hacerlo? (Para determinar si dos triángulos son iguales o distintos, puedes colocar uno encima del otro para ver si coinciden.) Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo a partir de los tres segmentos. De hecho, si se te dan cualesquier tres segmentos (que satisfagan la desigualdad de triángulos), podrás hacer solamente un triángulo. En otras palabras, cualesquier dos triángulos con las mismas longitudes laterales deben ser congruentes. Puedes formular este hecho como una conjetura. Conjetura de congruencia SSS Si los tres lados de un triángulo son congruentes a los tres lados de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. Investigación 2: ¿SAS es un medio rápido para determinar la congruencia? A continuación, considerarás el caso Lado-Ángulo-Lado (Side-Angle-Side: SAS). Si dos lados y el ángulo incluido de un triángulo son congruentes a dos lados y al ángulo incluido de otro, ¿deben ser congruentes los triángulos? L E C C I Ó N 4.4 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 53 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) C-24 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 53
8.
Lección 4.4 •
¿Existen medios rápidos para determinar la congruencia? (continuación) Construye un triángulo a partir de las tres partes dadas. Asegúrate de que se unen los extremos que tengan la misma letra. Ahora, trata de construir un triángulo diferente a partir de las mismas tres partes. ¿Puedes hacerlo? (Recuerda que el ángulo debe estar incluido entre los lados.) Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo. De hecho, si se te dan cualesquier dos lados y un ángulo incluido, podrás hacer solamente un triángulo. Puedes formular este hecho como una conjetura. Conjectura de congruencia SAS Si dos lados y el ángulo incluido de un triángulo son congruentes a dos lados y al ángulo incluido de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. Hasta ahora, has encontrado que dos de los seis casos enumerados en la página 219 de tu libro, a saber SSS y SAS, son medios rápidos para determinar la congruencia. En el ejemplo de tu libro se muestra que el caso Lado-Lado- Ángulo (Side-Side-Angle: SSA) no es un medio rápido para determinar la congruencia. En otras palabras, para demostrar que dos triángulos son congruentes, no es suficiente mostrar que dos lados y un ángulo no incluido de un triángulo son congruentes a dos lados y a un ángulo no incluido de otro. He aquí otro ejemplo. EJEMPLO Usando solamente la información dada, determina cuáles de los siguientes triángulos son congruentes. ᮣ Solución Como AB Х WQ, ЄB Х ЄQ, y BC Х QS, ᭝ABC Х ᭝WQS según SAS. Aunque BC Х TP, PY Х CA, y ЄB Х ЄT, no puedes concluir que ᭝ABC Х ᭝TPY, porque SSA no es un medio rápido para determinar la congruencia. En cuanto a ᭝TPY y ᭝QSW, sólo sabes que ЄQ Х ЄT y QS Х TP. Ésta no es suficiente información para concluir que los triángulos son congruentes. C A B Q W S T P Y 54 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press C-25 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 54
9.
¿Existen otros medios
rápidos para determinar la congruencia? En esta lección ● Buscarás más medios rápidos para determinar si dos triángulos son congruentes En la Lección 4.4, viste que hay seis formas en las que tres partes de un triángulo pueden ser congruentes con tres partes de otro, e investigaste tres de estos casos. Aprendiste los siguientes medios rápidos para determinar la congruencia. ● SSS: Si tres lados de un triángulo son congruentes con los tres lados de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. ● SAS: Si dos lados y el ángulo incluido de un triángulo son congruentes con dos lados y el ángulo incluido de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. También aprendiste que si sabes que dos lados y un ángulo no incluido de un triángulo son congruentes con dos lados y el ángulo incluido de otro, ésta no es suficiente información para concluir que los triángulos son congruentes. En esta lección explorarás los tres casos restantes. Primero, considera el caso Ángulo-Ángulo-Ángulo (AAA). Los tres ángulos de ᭝GHI son congruentes con los tres ángulos de ᭝LMN, pero los lados no son congruentes. Este ejemplo ilustra que AAA no es un medio rápido para determinar la congruencia. Investigación: ¿ASA es un medio rápido para determinar la congruencia? En esta investigación explorarás esta cuestión: Si dos ángulos y el lado incluido de un triángulo son congruentes con dos ángulos y el lado incluido de otro, ¿deben ser congruentes los triángulos? En otras palabras, ¿Ángulo-Lado-Ángulo (Angle- Side-Angle: ASA) es un medio rápido para determinar la congruencia? Construye un triángulo usando las tres partes que se te dan como lados. Asegúrate de que se unen los puntos que tengan la misma letra. Ahora, trata de construir un triángulo diferente usando las tres partes. ¿Puedes hacerlo? (Recuerda que para determinar si dos triángulos son diferentes o el mismo triángulo, puedes colocar uno encima de otro para ver si coinciden.) Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo a partir de las tres partes. De hecho, si se te dan cualesquier dos ángulos y un lado incluido, sólo podrás hacer un triángulo. Puedes formular este hecho como una conjetura. Conjectura de congruencia ASA Si dos ángulos y el lado incluido de un triángulo son congruentes con dos ángulos y el lado incluido de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. G H I L M N L E C C I Ó N 4.5 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 55 ©2004 Key Curriculum Press C-26 (continúa) DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 55
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Lección 4.5 •
¿Existen otros medios rápidos para determinar la congruencia? (continuación) Si dos ángulos y un lado no incluido de un triángulo son congruentes con dos ángulos y el lado no incluido de otro, ¿son congruentes los triángulos? Esto es, ¿Lado-Ángulo-Ángulo (Side-Angle-Angle: SAA) es un medio rápido para determinar la congruencia? Medita en esta cuestión, y ve si puedes determinar la respuesta. Puede ser útil hacer algunos dibujos. Si supones que la conjetura ASA es cierta, puedes usar el razonamiento lógico para demostrar que SAA es un medio rápido para determinar la congruencia. En el ejemplo de tu libro, se muestra cómo hacerlo. Lee este ejemplo cuidadosamente y asegúrate de comprenderlo. Aquí está la conjetura de congruencia SAA. Conjectura de congruencia SAA Si dos ángulos y un lado no incluido de un triángulo son congruentes con los ángulos correspondientes y el lado de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes. En las últimas dos lecciones, has encontrado que SSS, SAS, ASA, y SAA son todos medios rápidos para determinar la congruencia. En la página 227 de tu libro se muestra un diagrama para cada caso. Añade estos diagramas y las conjeturas de congruencia a tu lista de conjeturas. He aquí otro ejemplo. EJEMPLO Completa cada proposición y especifica qué medio rápido usaste para determinar que los triángulos son congruentes. a. ᭝ADB Х ᭝______ b. ᭝STU Х ᭝______ ᮣ Solución a. Como ЄA ഡ ЄC, ЄADB ഡ ЄCDB, y BD ഡ BD, ᭝ADB ഡ ᭝CDB según SAA. b. Hay dos formas en las que podrías razonar este problema. ● Como ST y WV son paralelos, ЄS ഡ ЄV y ЄT ഡ ЄW. Se establece que TU ഡ WU. Por lo tanto, ᭝STU ഡ ᭝VWU, según SAA. ● ЄSUT ഡ ЄVUW porque son ángulos opuestos por el vértice. ЄT ഡ ЄW porque ST y WV son paralelos. Se establece que TU ഡ WU. Por lo tanto, ᭝STU ഡ ᭝VWU, según ASA. S T U V W A B D C 56 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press C-27 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 56
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Partes correspondientes de triángulos
congruentes En esta lección ● Usarás el hecho de que las partes correspondientes de los triángulos congruentes son congruentes, para probar proposiciones ● Aprenderás unas técnicas para seguir de cerca la información cuando estés escribiendo una prueba En las Lecciones 4.4 y 4.5 descubriste cuatro medios rápidos para mostrar que dos triángulos son congruentes: SSS, SAS, ASA, y SAA. Una vez que hayas establecido que dos triángulos son congruentes, sabes que sus partes correspondientes son congruentes. Usaremos la abreviatura CPCTC para la proposición partes correspondientes de triángulos congruentes son congruentes (corresponding parts of congruent triangles are congruent). En el Ejemplo A de tu libro se emplea CPCTC para probar que dos segmentos son congruentes. Lee ese ejemplo con atencíon. Observa que el argumento explica primero por qué los triángulos AMD y BMC son congruentes, y luego usa CPCTC para explicar por qué los lados AD y BC son congruentes. He aquí otro ejemplo. EJEMPLO A Da un argumento lógico para explicar por qué PT Х RT. ᮣ Solución Primero, demostrarás que ᭝PQT Х ᭝RQT y después usarás CPCTC para demostrar que PT Х RT. Se establece que Є1 Х Є2. También sabes que QT Х QT porque son el mismo segmento. Ahora, como Є3 y Є5 son un par lineal, mЄ3 ϩ mЄ5 ϭ 180°, o de manera equivalente, mЄ3 ϭ 180° Ϫ mЄ5. Como Є5 Х Є6, puedes sustituir mЄ5 por mЄ6, para obtener mЄ3 ϭ 180° Ϫ mЄ6. Sin embargo, Є4 y Є6 forman un par lineal, de manera que mЄ4 también es igual a 180° Ϫ mЄ6. Por lo tanto, mЄ3 ϭ mЄ4. Esto es, Є3 Х Є4. Así pues, según ASA, ᭝PQT Х ᭝RQT. Como los triángulos son congruentes, PT Х RT según CPCTC. Cuando tratas de probar que los triángulos son congruentes, puede ser difícil seguir la información de cerca. Asegúrate de señalar toda la información en la figura. Si es difícil ver los triángulos, puedes dibujarlos con distintos colores o volverlos a dibujar por separado. Estas técnicas se muestran en el Ejemplo B de tu libro. Lee ese ejemplo y asegúrate de comprenderlo. Después, lee el ejemplo siguiente. SP R Q T 1 2 3 4 5 6 L E C C I Ó N 4.6 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 57 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 57
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Lección 4.6 •
Partes correspondientes de triángulos congruentes (continuación) EJEMPLO B ¿AC Х DB? Escribe una prueba de párrafo explicando las razones. ᮣ Solución Puedes dibujar los triángulos ABC y DCB de manera separada, para verlos con mayor claridad. Al ir descubriendo más información, señálala en el diagrama original y en los triángulos separados. Prueba de párrafo: Demuestra que AC Х DB. ЄBAC Х ЄCDB. Asimismo, BC Х CB porque son el mismo segmento. Como AD ʈ BC , los ángulos alternos internos son congruentes. Por lo tanto, ЄACB Х ЄDAC y ЄADB Х ЄDBC. Como ЄDAC Х ЄADB, debe ser cierto que ЄACB Х ЄDBC. (Añade esta información a los diagramas.) ᭝ABC Х ᭝DCB, según SAA. Según CPCTC, AC Х DB. B A C B D C B A D C 58 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 58
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Razonamiento de organigrama En
esta lección ● Escribirás pruebas de organigrama Hasta ahora has escrito las explicaciones en forma de pruebas de párrafo. El Ejemplo A de tu libro es un ejemplo. Lee este ejemplo y asegúrate de que comprendes la prueba. Cuando un argumento lógico es complejo o incluye muchos pasos, es posible que una prueba de párrafo no sea la forma más clara para presentar los pasos. En tales casos, a menudo resulta útil organizar los pasos en forma de un organigrama (flowchart). Un organigrama es un mapa de conceptos que muestra todos los pasos de un procedimiento complicado, en el orden correcto. Los pasos del procedimiento se escriben en cajas. Las flechas conectan las cajas para mostrar cómo los hechos conducen a conclusiones. La creación de una prueba de organigrama hace evidente tu lógica, de manera que otros puedan seguir tu razonamiento. El Ejemplo B de tu libro presenta el argumento del Ejemplo A en forma de organigrama. Lee la prueba atentamente. Observa que cada proposición se escribe dentro de una caja y que la razón lógica de cada paso se escribe debajo de esta caja. En los ejemplos siguientes se dan más pruebas de organigrama. En cada ejemplo, trata de escribir una prueba por tu cuenta, antes de mirar la solución. Recuerda que a menudo existen muchas formas de probar una proposición. Tu prueba puede ser diferente que la mostrada. EJEMPLO A Dado: MP es una mediana ЄN Х ЄQ Demuestra: ЄNMP Х ЄQMP ᮣ Solución Prueba de organigrama MP es una mediana Dado 2 1 ЄN Х ЄQ Dado 5 ᭝MPN Х ᭝MPQ Conjetura de congruencia SAS 6 ЄNMP Х ЄQMP CPCTC NP ХQP Definición de una mediana 4 3 MN Х MQ Inverso de la conjetura del triángulo isósceles N M P Q L E C C I Ó N 4.7 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 59 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 59
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Lección 4.7 •
Razonamiento de organigrama (continuación) EJEMPLO B Dado: AE ʈ CD B es el punto medio de CE Demuestra: AB Х DB ᮣ Solución Prueba de organigrama 3 ЄE Х ЄC Conjetura AIA 4 BC Х BE Definición de un punto medio 5 ЄABE ХЄDBC Conjetura de los ángulos opuestos por el vértice 1 AE ʈ CD Dado 2 B es el punto medio de CE 6 ᭝ABE Х ᭝DBC Conjetura de congruencia ASA 7 AB Х DB CPCTC Dado C A E B D 60 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 60
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Pruebas de las
conjeturas sobre el triángulo isósceles En esta lección ● Harás una conjetura sobre la bisectriz del ángulo del vértice en un triángulo isósceles ● Harás y probarás una conjetura sobre los triángulos equiláteros ● Conocerás las conjeturas bicondicionales En ᭝ARC, CD es la altitud a la base AR, CE es la bisectriz de ЄACR, y CF es la mediana del lado AR. Este ejemplo ilustra que la bisectriz de ángulo, la altitud, y la mediana pueden ser diferentes segmentos. ¿Siempre es cierto esto? ¿Pueden ser todas el mismo segmento? En la investigación explorarás estas cuestiones. Investigación: La recta de simetría en un triángulo isósceles Construye un triángulo isósceles grande en una hoja de papel no rayado. Rotúlalo ARK, donde K es el ángulo del vértice. Construye una bisectriz de ángulo KD, con el punto D sobre AR. Compara ᭝ADK con ᭝RDK. ¿Parecen congruentes? Usa tu compás para comparar AD y RD. ¿Son congruentes? Si es así, entonces D es el punto medio de AR y por lo tanto, KD es la mediana de AR. Observa que ЄADK y ЄRDK son un par lineal y por lo tanto son suplementarios. Ahora, compara ЄADK y ЄRDK. ¿Son congruentes los ángulos? Si es así, ¿cuál debe ser la medida de cada ángulo? ¿Qué te dice esto respecto a la relación existente entre KD y AR ? Tus resultados deben conducir a la siguiente conjetura. Conjetura de la bisectriz del ángulo del vértice En un triángulo isósceles, la bisectriz del ángulo del vértice también es la altitud y la mediana de la base. En el Capítulo 3, descubriste que si un triángulo es equilátero, entonces cada ángulo mide 60°. Por lo tanto, si un triángulo es equilátero, entonces es equiangular. Esto se llama la Conjetura del triángulo equilátero. En las páginas 242–243 de tu libro, se da una prueba de esta proposición. Lee esta prueba atentamente y asegúrate de que comprendes cada paso. El inverso de esta proposición también es cierto. Esto es, si un triángulo es equiangular, entonces es equilátero. La siguiente conjetura combina estas ideas. Conjetura del triángulo equilátero/equiangular Todo triángulo equilátero es equiangular. Inversamente, todo triángulo equiangular es equilátero. Puedes expresar esta conjetura como una conjetura bicondicional: un triángulo es equilátero si y solamente si es equiangular. Si cualquiera de las partes es cierta, la otra parte también es cierta. A F E D R C L E C C I Ó N 4.8 CONDENSADA Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish CHAPTER 4 61 ©2004 Key Curriculum Press (continúa) C-28 C-29 DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 61
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Lección 4.8 •
Pruebas de las conjeturas sobre el triángulo isósceles (continuación) En el ejemplo siguiente, usarás las conjeturas para encontrar las medidas faltantes en los triángulos. EJEMPLO En las partes a y b, ᭝DEF es isósceles, siendo DF Х EF. a. mЄD ϭ 67° DE ϭ 15 cm mЄDFP ϭ ______ DP ϭ ______ b. mЄDFE ϭ 54° DP ϭ 7 cm mЄDFP ϭ ______ DE ϭ ______ ᮣ Solución a. Si mЄD ϭ 67°, entonces mЄE ϭ 67° porque ЄD y ЄE son ángulos de la base de un triángulo isósceles. Por lo tanto, mЄDFE ϭ 180° Ϫ (67° ϩ 67°) ϭ 46°. Como FP biseca a ЄDFE, mЄDFP ϭ ᎏ 1 2 ᎏ(46°) ϭ 23°. Como FP biseca al ángulo del vértice DFE, también debe ser la mediana de DE. Por lo tanto, DP ϭ ᎏ 1 2 ᎏDE ϭ ᎏ 1 2 ᎏ(15 cm) ϭ 7.5 cm. b. Como FP es la altitud de DE, también debe ser la bisectriz del ángulo del vértice DFE. Por lo tanto, mЄDFP ϭ ᎏ 1 2 ᎏ(mЄDFE) ϭ ᎏ 1 2 ᎏ(54°) ϭ 27°. Como FP biseca al ángulo del vértice DFE, también debe ser la mediana de DE. Por lo tanto, DE ϭ 2DP ϭ 2(7 cm) ϭ 14 cm. D E F P F E D P 62 CHAPTER 4 Discovering Geometry Condensed Lessons in Spanish ©2004 Key Curriculum Press DG3CLS677_04.qxd 2/12/04 3:07 PM Page 62
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