Este documento explica los conceptos y relaciones métricas necesarias para resolver triángulos. Explica que un triángulo tiene 6 elementos calculables y que para resolverlo se debe conocer al menos 3 elementos, uno de los cuales debe ser un lado. Luego presenta las relaciones métricas para triángulos rectángulos, incluyendo el Teorema de Pitágoras y las relaciones entre la hipotenusa, catetos y altura. Finalmente, introduce conceptos como división de segmentos para explicar las relaciones métricas en triángulos oblicuáng
1. Desarrollo séptima clase: Resolución de triángulos (relaciones métricas)
RESOLUCION DE TRIANGULOS
Un triángulo estácompuesto de seiselementos calculables, 3 ladosy3 ángulos,resolver
un triángulo significa obtener el valor de sus elementos desconocidos, para que un
triángulo sea resoluble debe conocerse de al menos 3 de sus elementos y uno de ellos
por lo menos debe ser un lado.
Para la resolución de todo triángulo se debe siempre tener en cuenta que:
La suma de sus tres ángulos siempre es 180°
La suma de dos de sus lados es siempre mayor que el tercero y su diferencia
siempre menor (demostrar).
A mayor ángulo se opone mayor lado (demostrar)
RESOLUCION DE TRIANGULOS RECTANGULOS
Como herramientas de resolución de triángulos se tienen relaciones métricas y
relaciones trigonométricas entre los elementos del triángulo.
Relaciones métricas.- para la revisión de las relaciones métricas es necesario recordar
el concepto de proyección.
Proyección de un punto sobre una recta
La proyección ortogonal de un punto P en una recta L es otro punto A que es el pie de
la perpendicular trazada a L desde el punto P.
Proyección de un segmento sobre una recta
Caso general: la proyección ortogonal del segmento AB sobre la recta L es un
segmento PQ que se obtiene trazando líneas perpendiculares a L desde los puntos
extremos de AB. En caso de que el segmente AB no sea paralelo a la recta, la magnitud
de la proyección siempre es menor que la del segmento dado.
3. TEOREMA
Los tres triángulos formados al trazar la altura relativa a la hipotenusa son
rectángulos y semejantes.(demostrar)
Donde:
a es la hipotenusa,
b el cateto mayor,
c el cateto menor,
h la altura relativa a la hipotenusa,
m la proyección del cateto b y
n la proyección del cateto c.
4. Se cumplen entonces las siguientes relaciones:
La hipotenusa es igual a la suma de las proyecciones.
Y por la semejanza de triángulos, tenemos que: (demostrar todas)
La altura es media proporcional entre las proyecciones de los catetos sobre
ella. Es decir que el cuadrado de la altura es igual al producto de las
proyecciones de los catetos.
𝑚
ℎ
=
ℎ
𝑛
Cada cateto es media proporcional entre la hipotenusa y su proyección sobre
ella. Es decir que el cuadrado de un cateto, es igual al producto entre su
proyección (que se encuentra de su lado) y la hipotenusa.
𝑎
𝑐
=
𝑐
𝑛
c2=an
𝑎
𝑏
=
𝑏
𝑚
b2=am
El producto entre la hipotenusa y la altura relativa a ella, es igual al producto
de los catetos.
Teorema de Pitágoras que establece que:
En todo triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los
cuadrados de los catetos.
Ejerciciode aplicación
Calcular el valor de la altura AH del triángulo rectángulo BAC, si AB = 6 y AC = 8.
5. Aplicaciones:
1.
2.
Resoluciónde triángulos oblicuángulos
Para resolver este tipo de triángulos al igual que en los triángulos rectángulos, contamos con
relaciones métricas y trigonométricas.
Relaciones métricas:
Para entender plenamente estas relaciones debemos recordad el concepto de división de un
segmento.
Todo segmento puede ser dividido de dos maneras: externa e internamente
Divisióninterna.- consiste enlocalizarunpuntosituadoenel interiordel segmento,de maneraque
los dos segmentos formados estén un razón dada.
6. En toda división internase cumple que lasumade lossegmentosde divisióndacomoresultadoel
segmentodividido: AP+PB= AB
Divisiónexterna:consiste enubicarun puntoenla prolongaciónde unsegmento,tal que forme
dos segmentosque estánenunarazóndada.En el grafico el puntoQ
En todo divisiónexternase cumple que larestade lossegmentosde divisióndancomoresultado
el segmento dividido:BQ-AQ=AB
Divisiónarmónica: se dice que un segmentoestádivididoarmónicamente cuandolarazónde
divisióninternayexternayesigual.
Aplicación:dadoslos puntoscolinealesA,By C Si las longitudesAByBC son proporcionalesa los
números9 y 5 respectivamenteyAC=504u calculasAB.
Teorema
Cualquierbisectriz internade unánguloentodo triángulodivideinternamente al ladoopuestodel
ánguloensegmentoscuyaslongitudessonproporcionalesalaslongitudes de los otros dos lados.
7. H: DB bisectriz
T:
Teorema
Cualquierbisectriz externade unánguloentodotriángulodivideexternamente al ladoopuestodel
ánguloensegmentoscuyaslongitudessonproporcionalesalas longitudes de los otros dos lados.
H: CE bisectriz
T:
𝐴𝐸
𝐸𝐵
=
𝑏
𝑎
Corolario: las bisectrices interna y externa trazadas en un mismo vértice de un triángulo, dividen
armónicamente al lado opuesto en la razón de los otros lados del triángulo.