TRIÁNGULOS
TRIÁNGULOS
CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN.
• Triángulo
• Elementos
• Ángulos del triángulo
• Construcción de triángulos
• Puntos y rectas notables del triángulo
     – Mediatrices. Circuncentro
     – Bisectrices. Incentro.
     – Medianas. Baricentro.
     – Alturas. Ortocentro.
 Triángulos rectángulos: Teorema de Pitágoras
TRIÁNGULO.
Llamamos triángulo a un conjunto de tres puntos no alineados. A estos
puntos se les llama vértices del triángulo.
Si unimos cada uno de los tres vértices mediante segmentos, a estos
segmentos se le llama lados del triángulo.
    - Un triángulo se llama equilátero si tiene los tres lados iguales.

    - Un triángulo se llama isósceles si tiene dos lados iguales

    -Un triángulo se llama escaleno si tiene los tres lados desiguales.

Además en cada vértice del triángulo se forma un ángulo. A                estos
ángulos se les llama ángulos del triángulo
         - Un triángulo con los tres ángulos agudos se llama acutángulo.

         - Un triángulo con un ángulo obtuso se llama obtusángulo.
ELEMENTOS.
  El triángulo que aparece en el dibujo es un triángulo acutángulo.
  En él puedes observar:
  • Los vértices
  • Los lados y sus medidas
  • Los ángulos y sus medidas                  Vértice C

                     Lado b= AC
                     10,02 cm               Ángulo C Lado a= BC
                                               43,0 ° 6,24 cm

                                                   Ángulo B
                   Ángulo                          54,7 °
                   68,2 °

Vértice A                          13,11 cm                           Vértice B
                                   Lado c = AB
ÁNGULOS DE UN TRIÁNGULO.
  Teorema:
  La suma de ángulos de un triángulo es igual a 180º




Luego la suma de ángulos de cualquier triángulo es igual a dos rectos
CONSTRUCCIÓN DE UN TRIÁNGULO.

A continuación veremos cuándo es posible construir un triángulo
dados tres datos de él, es decir:
 Dados tres lados.

 Dados dos lados y un ángulo.

 Dados un lado y dos ángulos.
 DADOS TRES LADOS.
   La condición para poder construir un triángulo a partir de tres segmentos,
   es: La suma de dos segmentos cualesquiera es mayor que el tercero. Esto
   supone tres condiciones, que se pueden resumir: La suma de dos lados es
   mayor que el tercero, y este menor que la diferencia: a+c > b > a-c
   Ejemplo:              a
                         b
                         c            Construcción paso a paso:
                                     1.Coloco uno de los segmentos como base
               a             c       del triángulo
                                     2. Con centro en cada uno de los extremos
                     b               del segmento dibujo dos arcos:
                                       Uno con radio a         Otro con radio c
3. Se unen los extremos del segmento que he tomado como base, con el punto
de corte de los arcos y ya se tiene construido el triángulo.
 DADOS DOS LADOS Y UN ÁNGULO.
  CASO 1 (SIEMPRE ES POSIBLE):

 Conocemos dos lados y el ángulo comprendido por ellos

  Ejemplo:
                                   Construcción paso a paso:

            a                      1. Colocamos como base a uno de los
                                   lados
            b                      2. Con el transportador de ángulos
                                   situado en uno de los extremos de la
       Ángulo comprendido = 30º    base, medimos el ángulo. En nuestro
                                   caso 30º.
                                   3. Con esa inclinación trazamos una
                                   recta.
                 b                 4. Sobre la recta medimos el otro lado.
                     30º
                                   5. Unimos los extremos libres de los
                           a       dos lados.
 DADOS DOS LADOS Y UN ÁNGULO.
CASO 2 (POSIBLE EN ALGUNOS CASOS):
  Conocemos dos lados y el ángulo adyacente a uno de ellos
  Ejemplo:
                a                        Construcción paso a paso:

                b                        1. Colocamos como base al lado a
                                         2. Con el transportador de ángulos
        Ángulo adyacente a a = 30º       situado en uno de los extremos de la
                                         base, medimos el ángulo. En nuestro
                                         caso 30º.

                           b         b   3. Con esa inclinación trazamos una recta.
                 30º                     4. En el otro extremo del lado trazo un
                                         arco con radio b.
                    a                    5. El punto de corte de la recta con el
COMO PUEDES OBSERVAR EN ESTE             arco, si es que este existe, da el tercer
CASO EXISTEN DOS SOLUCIONES              vértice del triángulo.
 DADOS UN LADO Y DOS ÁNGULOS.
  Para poder construir el triángulo, la suma de los dos ángulos dados
  debe de ser menor de 180º
Construcción paso a paso:
1. Colocamos como base al lado
2. Con el transportador de ángulos situado en uno de los extremos de la base,
medimos uno de los ángulos y trazamos una recta con esa inclinación.
3. Hacemos lo mismo con el otro ángulo en         Ejemplo: a
el otro extremo.
                                                 Ángulos adyacentes 40º y 70º
4. El punto de corte de
esas rectas es el tercer
vértice.

                                       70º          40º

                                             a
 Puntos y rectas notables del triángulo

  Estudiaremos      la    construcción   y   las
  propiedades de los siguientes puntos y
  rectas notables de un triángulo:

 Mediatrices. Circuncentro
 Bisectrices. Incentro.
 Medianas. Baricentro.
 Alturas. Ortocentro
 Mediatrices.
  Mediatriz de un segmento: Es la recta perpendicular al
  segmento que pasa por el punto medio de dicho segmento
Propiedad:                        Aplicación: Construcción de la mediatriz
Los puntos de la mediatriz equidistan Con radio un poco mayor que la
                                   mitad del segmento trazo dos arcos,
de los extremos del segmento.
                                   cada uno con centro en cado uno del
                                   los extremos del segmento.
 Mediatrices de un triángulo.
    Teorema: Las mediatrices de un triángulo se cortan en un punto que
    equidista de los tres vértices del triángulo.

    Demostración:
                                   Consideramos el punto de corte de dos de las
                          A        mediatrices, por ejemplo ma y mb, que existe puesto que
                                   los lados a y b no son paralelos. Llamémosle P.
          c                   b
                                    Como P pertenece a la mediatriz de a su distancia a B
B                 P                 y a C es la misma:    Dist (P, B) = Dist (P, C)
                                  C Como P   pertenece a la mediatriz de b su distancia a A
              a                     y a C es la misma:   Dist (P, A) = Dist (P, C)
                          Así pues se tiene que P pertenece a la mediatriz mc y se cumple:
                                 Dist (P,B) = Dist (P,A) = Dist (P,C)
Luego el punto P es el punto de intersección de las tres mediatrices y equidista de
los tres vértices                                                            C.Q.D.
 Circuncentro de un triángulo.
       Al punto donde se cortan la mediatrices le llamaremos circuncentro
       del triángulo. Veamos que la razón es muy sencilla.
    Teorema:
    El circuncentro es el centro de la circunferencia que pasa por los tres vértices.
                                 A            Demostración:

                                      b       Como      hemos       visto     en     la       anterior
              c
                                              demostración se tiene que P               cumple las
                      P
                                              siguientes relaciones:
B                                         C
                  a                              Dist (P,A) = Dist (P,B) = Dist (P,C)
                                      Así pues se tiene que P equidista de los tres vértices
                                      del triángulo. Y por tanto es el centro de la
                                      circunferencia que pasa por los tres vértices C. Q. D.
A la circunferencia que pasa por los tres vértices se le llama circunferencia circunscrita.
 Bisectriz de un ángulo.
  Definición: Bisectriz de un ángulo. Es la recta que,
  pasando por el vértice, divide al ángulo en dos partes iguales
Propiedad: Los puntos de Aplicación: Construcción de la
la bisectriz equidistan de los   mediatriz
lados del ángulo.                Con radio cualquiera trazo un arco, que
                                 corta a cada lado del ángulo en un punto.
                                 Con centro en cada uno de esos puntos e
                                 igual radio trazo dos arcos, obteniendo un
                                 punto de la bisectriz.




                                                o
Uniendo el punto obtenido con el vértice se construye la bisectriz.
 Bisectrices de un triángulo.
       Teorema: Las bisectrices de un triángulo se cortan en un punto.
    Demostración:
    Consideramos el punto de corte de dos de las bisectrices, por ejemplo b A y bB, que existe
    puesto que las bisectrices no pueden ser paralelas. Llamémosle P.

                            Como P pertenece a la bisectriz de A su distancia al lado AB y al
                      C     lado AC es la misma:             Dist (P,AB) = Dist (P,AC)

                                        Como P pertenece a la bisectriz de B su distancia al
                                        lado AB y a BC es la misma:
               P                                             Dist (P, AB) = Dist(P, BC)

                                    B   Así pues se tiene:
A                                          Dist (P, AC) = Dist (P, AB) = Dist(P, BC)

Luego el punto P está en la bisectriz del ángulo C                                C. Q. D.
 Incentro.
   Al punto donde se cortan la bisectrices le llamaremos incentro del
   triángulo. Veamos que la razón es muy sencilla.

  Teorema: El incentro es el centro de la circunferencia que es tangente a
  cada lado del triángulo.
   Demostración:
                               Como hemos visto en la anterior demostración se
                           C   tiene que P cumple las siguientes relaciones:
                                        Dist (P,AB) = Dist (P,AC) = Dist (P,BC)

                    P
                                            Así pues se tiene que P equidista de
  A                                 B       los lados del triángulo.   C. Q. D.
A la circunferencia que es tangente a los lados del         triángulo se le llama
circunferencia inscrita.
 Medianas. Baricentro.
    En esta sección vamos a ver que si trazamos las medianas de los tres
    lados del triángulo, estas se cortan en un punto. A este punto le llamaremos
    baricentro del triángulo.

Definición: Llamamos mediana a la recta que une el punto medio del lado
con el vértice opuesto.
                             A           Teorema: Las medianas de un triángulo
                                         se cortan en un punto ,G que dista del vértice
               c                 b       el doble que al lado.
                                         La demostración se omite en este caso
                       G
                                         por necesitar semejanza de triángulos
B                  a                 C
                                         (no tratada en esta unidad).
                           El baricentro del triángulo cumple las siguientes RELACIONES:

Dist(G,A) = 2.Dist(G,BC); Dist (G,B) = 2.Dist(G,AC); Dist(G,C) = 2.Dist (G,A)
 Alturas. Ortocentro.

       Definición: Altura sobre un lado. Es la recta perpendicular al lado que
       pasa por el vértice opuesto.
Teorema: Las alturas del triángulo se cortan
en un punto llamado ORTOCENTRO.
La      demostración           es      fácil     si
construimos el triángulo asociado,
cuyo circuncentro coincide con el                                     hb C
ortocentro de este.                                                           ha
Ejemplo:                                       B’             b              a         A’
Dado el triángulo ABC, observamos empíricamente
que las alturas coinciden en un punto                    A        c                B
Construimos ahora el triángulo asociado trazando                       hc
paralelas a cada lado por el vértice opuesto.
Como se puede observar el punto obtenido                 C’
anteriormente es el circuncentro del triángulo A’B’C’.
 La recta de Euler.
   En esta sección vamos a ver que baricentro, circuncentro y ortocentro
   siempre están alineados. Es más el baricentro siempre se encuentra entre
   el ortocentro y el circuncentro y además cumple una curiosa propiedad.

Propiedad: Sean G el baricentro, C el circuncentro y O
el ortocentro del triángulo, entonces
                   uuur     uuur
                   GO = −2 ×GC
Además se puede probar que el incentro está alineado con
estos tres cuando y sólo cuando el triángulo es isósceles.


A la recta que contiene a los tres puntos
notables se le llama RECTA DE EULER.
EL TEOREMA DE PITÁGORAS. Pitágoras de Samos (580-500 aC.)
           Es un personaje aún más misterioso que Thales. Vivió unos 50 años
después de éste y, en su juventud, viajó por Egipto, Babilonia y posiblemente la
India, países en los que adquirió su formación matemática y filosófica.
Contemporáneo de Buda, Confucio y Lao Tse, estuvo muy influido por el misticismo
religioso. Se estableció en Crotona, al sudeste de Italia, entonces, parte de Grecia,
donde fundó una secta secreta, los pitagóricos, que contribuyeron en el mundo
                                        pitagóricos
heleno a la difusión y desarrollo de las matemáticas. La primera referencia escrita
vuelve a aparecer en la obra de Proclo (410-485dC) "Comentario sobre el primer
libro de los Elementos de Euclides". Inmediatamente después de escribir sobre
Thales, Proclo escribe: "transformó esta ciencia en una forma de educación liberal,
examinando sus principios desde el comienzo y demostrando los teoremas de una
manera inmaterial e intelectual. Así descubrió la teoría de las proporciones y la
construcción de las figuras cósmicas". Fueron los pitagóricos los primeros que se
dedicaron al estudio, movidos por el amor a la sabiduría y la belleza y no por
cuestiones de tipo práctico. Parece que es difícil separar la historia y la leyenda en lo
que se refiere a Pitágoras, pero sí está clara la influencia de su escuela en el
desarrollo de la matemática griega.
Parece ser que la estrella de cinco puntas construida a partir de un pentágono
regular era el símbolo de los miembros de la secta. Estudiando las propiedades de los
segmentos de esta estrella podemos encontrar la llamada sección áurea.
Se les atribuye la demostración del teorema de Pitágoras, conocido también por los
babilónicos, pero no existe una prueba clara de esto.
 El Teorema de Pitágoras.
  Una demostración: En cualquier triángulo rectángulo, la
                    suma de los cuadrados de los catetos
                    es igual al cuadrado de la hipotenusa.


                                   a +b =c
                                      2       2       2


                                     c
                          a

                                     b
 El recíproco del Teorema de
          Pitágoras.
   Dado un triángulo cuyos lados a, b y c cumplen que
                 2
                      a +b =c
                         2       2

Entonces, el triángulo es rectángulo en el vértice C.
                                        B
          b
                        a                            c
                                    a
                                            ˆ
                                            C = 90º
              c                                          A

   a +b =c
      2           2     2            C           b
 El Teorema de Pitágoras en el
espacio.
 Consideramos un ortoedro de lados a, b y c. Calculemos
 la diagonal mayor de dicho ortoedro:
                             En el triángulo rectángulo siguiente calculamos d

                                   d
                         b

                                   a               d 2 = a 2 + b2
                              En el triángulo rectángulo siguiente calculamos D


                         c
                                        D
                                                  D2 = d 2 + c2
                                                  D2 = a 2 + b2 + c2
                                    d
D = a +b +c
      2    2    2
                                  Sustituyo d:   D = a 2 + b2 + c 2
Aplicaciones del teorema de
            Pitágoras
• Cálculo de la altura en triángulos
  isósceles
• Cálculo de la altura en triángulos
  escalenos
• Cálculo de la altura de una pirámide
 Cálculo de la altura de un
        triángulo isósceles
Consideramos un triángulo isósceles de lados a, a y b.
Calcularemos la altura de dicho triángulo de la siguiente forma:
                                        Un ejemplo: Calcula la altura del
                                           ejemplo
                                        siguiente triángulo:

 a         a            h          a                               h       13

     h                                  13 m.              13 m.
                                                     h
                                                                       5
      b                       b
               b
                  2
                              2
                                                 10 m.         h 2 + 52 = 132
          h2 +  ÷ = a 2
               2                                             h 2 = 132 − 52
            Teorema de Pitágoras   h = 169 − 25 = 12 m.
 Cálculo de la altura de un triángulo escaleno
Consideramos un triángulo de lados a, b y c.
Calcularemos la altura de dicho triángulo de la siguiente forma:

                                         c                                  h2 + ( a − x ) = c 2
                                                                                         2
             b
                              h                                c
                                                     h
                 x                a-x                                       h = c − ( a − x)
                                                                             2       2           2


                     a                                     a-x
                                                              b − x = c − ( a − x)
                                                                 2      2        2           2
         b                        h +x =b
                                    2        2   2

                             h                           Igualo y obtengo la siguiente ecuación:
                                  h2 = b2 − x 2            Desarrollo y simplifico:

     x                                                        b 2 − x 2 = c 2 − a 2 − x 2 + 2ax
   Finalmente hallo h de la relación:                        Hallo x:
                                                                           b2 − c2 + a 2
                         h2 = b2 − x 2                                  x=
                                                                                2a
 Un ejemplo.
                                              Planteo la ecuación y la resuelvo:
    4m                    5m                  16 − x 2 = 25 − 49 − x 2 + 14 x
                 h                                 16 = 25 − 49 + 14x
         x           7-x
                                                         16 − 25 + 49 40 20
             7m                                     x=                 =      =
                                                              14          14 7
                      h 2 + x 2 = 42
    4                 h 2 = 16 − x 2           Por último hallo h:
                 h                                                  2
                                                                     20      400 384
                                              h 2 = 16 − x 2 = 16 −  ÷ = 16 −    =
         x                                                           7       49   49
                     h + ( 7 − x ) = 52
                      2           2

             5
                     h = 25 − ( 7 − x )                     384
                      2                   2
h                                                 h=            ≈2, 799
                                                             49
         7-x
                     La altura del triángulo es aproximadamente 2’8 m.
 Cálculo de alturas de pirámides regulares
Para calcular la altura de una pirámide es posible basarse en dos posibles
triángulos rectángulos. Veamos primero algunas definiciones:
                       La base de la pirámide es un polígono regular:
Triángulo II
                                                     Radio

                                                  Apotema de la base
                                Lado de la base

                            Las caras laterales son triángulos isósceles:
                                 ara




                                                   Lado de la cara
                            la c
                           de




                                                   Apotema de la cara
                            o
                         Lad




         Triángulo I

                                Lado de la base
 Pirámide cuadrada
Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide cuadrada, cuyos lados
de la base miden 10 cm y los lados de la cara miden 13 cm.
Utilizaremos el triángulo II: Base:        Cara lateral:
 h : Altura
    de la                 x: apotema                                          x 2 + 52 = 132
 pirámide                  de la cara              a




                                                                m
                                                                              x 2 = 132 − 52
          m




                                                            13 c
                                                10 cm                   x
      13 c




                                                a = 5 cm.                        x = 144
                                                                10 cm
                                                                                 x = 12 cm.
                      a                 12 cm
                               h                En el triángulo II:
              10 cm
                                                 h + 5 = 12
                                                   2    2           2       h 2 = 122 − 52
 a : Apotema de
      la base
                                   5 cm
                                                 h = 119                    h ≈ 10.91 cm
 Pirámide hexagonal
Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide hexagonal, cuyo lado
de la base mide 10 cm y cuyo lado de la cara mide 13 cm.
                                       Base:             r = 10 cm
Utilizaremos el triángulo I:
                                                            r     60º    r
 h: altura de
 la pirámide
                         Lado de la cara                         10 cm
         cm




                                                10 cm
      13




                                           En el triángulo I:
                                                                h 2 + 102 = 132
                10 cm                                           h 2 = 132 − 102
                                                    13 cm
                                            h
                                                                h = 69
                        r: Radio
                                                10 cm
                                                                h ≈ 8.31 cm.
 Pirámide triangular I
Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide triangular, cuyo lado
de la base mide 10 cm y el lado de la cara mide 13 cm.




                                                                     cm
Utilizaremos el triángulo I:                                                  r




                                                                                  10
                                                            2a            a




                                                                  10
                                         Base:           r=




                                                                                   cm
                                                             3
 h: altura de la                             Calculamos a:                10 cm
    pirámide

                                               10 a 2 + 52 = 102    a = 75
                           Lado de       a
                            la cara                           2 75
             m




                                                         r=        ≈ 5.77 cm
         13 c




                                              5                 3
                                                   En el triángulo I:
                                                               h 2 + 5.77 2 = 132
                                                     13
                   10 cm
                                              h               h = 132 − 5.77 2
                           r: radio de
                             la base              5.77       h ≈ 11.65 cm
 Pirámide triangular II
Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide triangular, cuyo




                                                                                cm
lado de la base mide 10 cm y el lado de la cara mide 13 cm.




                                                                                             10
                                                                 a




                                                                             10



                                                                                                cm
Utilicemos ahora el triángulo II:                      Base: x =                        x
                                                                 3
                                                                                     10 cm
y: apotema
                                             Igual que antes calculamos a:
 de la cara                                           Cara:
                          h: altura de                                         75
                          la pirámide                 a = 75            x=        ≈ 2.89 cm

                                         13 cm
                                                 y                             3
                                                                        y 2 + 5 = 13
                                                                               2      2
          m
      13 c




                                             10 cm                      y = 12 cm.
                                                 En el triángulo II:   h 2 + 2.892 = 122
                                                 12
              10 cm                      h                             h = 122 − 2.892
                                                                       h ≈ 11.65 cm
               x: apotema de
                   la base
                                             2.89
Mas ayuda del tema de la página
 Matemática de DESCARTES del
Ministerio de Educación y ciencia
(http://recursostic.educacion.es/descartes/web/)
En la siguiente diapósitiva
Ppt triangulos
Ppt triangulos

Ppt triangulos

  • 1.
  • 2.
    TRIÁNGULOS CONTENIDO DE LAPRESENTACIÓN. • Triángulo • Elementos • Ángulos del triángulo • Construcción de triángulos • Puntos y rectas notables del triángulo – Mediatrices. Circuncentro – Bisectrices. Incentro. – Medianas. Baricentro. – Alturas. Ortocentro. Triángulos rectángulos: Teorema de Pitágoras
  • 3.
    TRIÁNGULO. Llamamos triángulo aun conjunto de tres puntos no alineados. A estos puntos se les llama vértices del triángulo. Si unimos cada uno de los tres vértices mediante segmentos, a estos segmentos se le llama lados del triángulo. - Un triángulo se llama equilátero si tiene los tres lados iguales. - Un triángulo se llama isósceles si tiene dos lados iguales -Un triángulo se llama escaleno si tiene los tres lados desiguales. Además en cada vértice del triángulo se forma un ángulo. A estos ángulos se les llama ángulos del triángulo - Un triángulo con los tres ángulos agudos se llama acutángulo. - Un triángulo con un ángulo obtuso se llama obtusángulo.
  • 4.
    ELEMENTOS. Eltriángulo que aparece en el dibujo es un triángulo acutángulo. En él puedes observar: • Los vértices • Los lados y sus medidas • Los ángulos y sus medidas Vértice C Lado b= AC 10,02 cm Ángulo C Lado a= BC 43,0 ° 6,24 cm Ángulo B Ángulo  54,7 ° 68,2 ° Vértice A 13,11 cm Vértice B Lado c = AB
  • 5.
    ÁNGULOS DE UNTRIÁNGULO. Teorema: La suma de ángulos de un triángulo es igual a 180º Luego la suma de ángulos de cualquier triángulo es igual a dos rectos
  • 6.
    CONSTRUCCIÓN DE UNTRIÁNGULO. A continuación veremos cuándo es posible construir un triángulo dados tres datos de él, es decir:  Dados tres lados.  Dados dos lados y un ángulo.  Dados un lado y dos ángulos.
  • 7.
     DADOS TRESLADOS. La condición para poder construir un triángulo a partir de tres segmentos, es: La suma de dos segmentos cualesquiera es mayor que el tercero. Esto supone tres condiciones, que se pueden resumir: La suma de dos lados es mayor que el tercero, y este menor que la diferencia: a+c > b > a-c Ejemplo: a b c Construcción paso a paso: 1.Coloco uno de los segmentos como base a c del triángulo 2. Con centro en cada uno de los extremos b del segmento dibujo dos arcos: Uno con radio a Otro con radio c 3. Se unen los extremos del segmento que he tomado como base, con el punto de corte de los arcos y ya se tiene construido el triángulo.
  • 8.
     DADOS DOSLADOS Y UN ÁNGULO. CASO 1 (SIEMPRE ES POSIBLE): Conocemos dos lados y el ángulo comprendido por ellos Ejemplo: Construcción paso a paso: a 1. Colocamos como base a uno de los lados b 2. Con el transportador de ángulos situado en uno de los extremos de la Ángulo comprendido = 30º base, medimos el ángulo. En nuestro caso 30º. 3. Con esa inclinación trazamos una recta. b 4. Sobre la recta medimos el otro lado. 30º 5. Unimos los extremos libres de los a dos lados.
  • 9.
     DADOS DOSLADOS Y UN ÁNGULO. CASO 2 (POSIBLE EN ALGUNOS CASOS): Conocemos dos lados y el ángulo adyacente a uno de ellos Ejemplo: a Construcción paso a paso: b 1. Colocamos como base al lado a 2. Con el transportador de ángulos Ángulo adyacente a a = 30º situado en uno de los extremos de la base, medimos el ángulo. En nuestro caso 30º. b b 3. Con esa inclinación trazamos una recta. 30º 4. En el otro extremo del lado trazo un arco con radio b. a 5. El punto de corte de la recta con el COMO PUEDES OBSERVAR EN ESTE arco, si es que este existe, da el tercer CASO EXISTEN DOS SOLUCIONES vértice del triángulo.
  • 10.
     DADOS UNLADO Y DOS ÁNGULOS. Para poder construir el triángulo, la suma de los dos ángulos dados debe de ser menor de 180º Construcción paso a paso: 1. Colocamos como base al lado 2. Con el transportador de ángulos situado en uno de los extremos de la base, medimos uno de los ángulos y trazamos una recta con esa inclinación. 3. Hacemos lo mismo con el otro ángulo en Ejemplo: a el otro extremo. Ángulos adyacentes 40º y 70º 4. El punto de corte de esas rectas es el tercer vértice. 70º 40º a
  • 11.
     Puntos yrectas notables del triángulo Estudiaremos la construcción y las propiedades de los siguientes puntos y rectas notables de un triángulo: Mediatrices. Circuncentro Bisectrices. Incentro. Medianas. Baricentro. Alturas. Ortocentro
  • 12.
     Mediatrices. Mediatriz de un segmento: Es la recta perpendicular al segmento que pasa por el punto medio de dicho segmento Propiedad: Aplicación: Construcción de la mediatriz Los puntos de la mediatriz equidistan Con radio un poco mayor que la mitad del segmento trazo dos arcos, de los extremos del segmento. cada uno con centro en cado uno del los extremos del segmento.
  • 13.
     Mediatrices deun triángulo. Teorema: Las mediatrices de un triángulo se cortan en un punto que equidista de los tres vértices del triángulo. Demostración: Consideramos el punto de corte de dos de las A mediatrices, por ejemplo ma y mb, que existe puesto que los lados a y b no son paralelos. Llamémosle P. c b Como P pertenece a la mediatriz de a su distancia a B B P y a C es la misma: Dist (P, B) = Dist (P, C) C Como P pertenece a la mediatriz de b su distancia a A a y a C es la misma: Dist (P, A) = Dist (P, C) Así pues se tiene que P pertenece a la mediatriz mc y se cumple: Dist (P,B) = Dist (P,A) = Dist (P,C) Luego el punto P es el punto de intersección de las tres mediatrices y equidista de los tres vértices C.Q.D.
  • 14.
     Circuncentro deun triángulo. Al punto donde se cortan la mediatrices le llamaremos circuncentro del triángulo. Veamos que la razón es muy sencilla. Teorema: El circuncentro es el centro de la circunferencia que pasa por los tres vértices. A Demostración: b Como hemos visto en la anterior c demostración se tiene que P cumple las P siguientes relaciones: B C a Dist (P,A) = Dist (P,B) = Dist (P,C) Así pues se tiene que P equidista de los tres vértices del triángulo. Y por tanto es el centro de la circunferencia que pasa por los tres vértices C. Q. D. A la circunferencia que pasa por los tres vértices se le llama circunferencia circunscrita.
  • 15.
     Bisectriz deun ángulo. Definición: Bisectriz de un ángulo. Es la recta que, pasando por el vértice, divide al ángulo en dos partes iguales Propiedad: Los puntos de Aplicación: Construcción de la la bisectriz equidistan de los mediatriz lados del ángulo. Con radio cualquiera trazo un arco, que corta a cada lado del ángulo en un punto. Con centro en cada uno de esos puntos e igual radio trazo dos arcos, obteniendo un punto de la bisectriz. o Uniendo el punto obtenido con el vértice se construye la bisectriz.
  • 16.
     Bisectrices deun triángulo. Teorema: Las bisectrices de un triángulo se cortan en un punto. Demostración: Consideramos el punto de corte de dos de las bisectrices, por ejemplo b A y bB, que existe puesto que las bisectrices no pueden ser paralelas. Llamémosle P. Como P pertenece a la bisectriz de A su distancia al lado AB y al C lado AC es la misma: Dist (P,AB) = Dist (P,AC) Como P pertenece a la bisectriz de B su distancia al lado AB y a BC es la misma: P Dist (P, AB) = Dist(P, BC) B Así pues se tiene: A Dist (P, AC) = Dist (P, AB) = Dist(P, BC) Luego el punto P está en la bisectriz del ángulo C C. Q. D.
  • 17.
     Incentro. Al punto donde se cortan la bisectrices le llamaremos incentro del triángulo. Veamos que la razón es muy sencilla. Teorema: El incentro es el centro de la circunferencia que es tangente a cada lado del triángulo. Demostración: Como hemos visto en la anterior demostración se C tiene que P cumple las siguientes relaciones: Dist (P,AB) = Dist (P,AC) = Dist (P,BC) P Así pues se tiene que P equidista de A B los lados del triángulo. C. Q. D. A la circunferencia que es tangente a los lados del triángulo se le llama circunferencia inscrita.
  • 18.
     Medianas. Baricentro. En esta sección vamos a ver que si trazamos las medianas de los tres lados del triángulo, estas se cortan en un punto. A este punto le llamaremos baricentro del triángulo. Definición: Llamamos mediana a la recta que une el punto medio del lado con el vértice opuesto. A Teorema: Las medianas de un triángulo se cortan en un punto ,G que dista del vértice c b el doble que al lado. La demostración se omite en este caso G por necesitar semejanza de triángulos B a C (no tratada en esta unidad). El baricentro del triángulo cumple las siguientes RELACIONES: Dist(G,A) = 2.Dist(G,BC); Dist (G,B) = 2.Dist(G,AC); Dist(G,C) = 2.Dist (G,A)
  • 19.
     Alturas. Ortocentro. Definición: Altura sobre un lado. Es la recta perpendicular al lado que pasa por el vértice opuesto. Teorema: Las alturas del triángulo se cortan en un punto llamado ORTOCENTRO. La demostración es fácil si construimos el triángulo asociado, cuyo circuncentro coincide con el hb C ortocentro de este. ha Ejemplo: B’ b a A’ Dado el triángulo ABC, observamos empíricamente que las alturas coinciden en un punto A c B Construimos ahora el triángulo asociado trazando hc paralelas a cada lado por el vértice opuesto. Como se puede observar el punto obtenido C’ anteriormente es el circuncentro del triángulo A’B’C’.
  • 20.
     La rectade Euler. En esta sección vamos a ver que baricentro, circuncentro y ortocentro siempre están alineados. Es más el baricentro siempre se encuentra entre el ortocentro y el circuncentro y además cumple una curiosa propiedad. Propiedad: Sean G el baricentro, C el circuncentro y O el ortocentro del triángulo, entonces uuur uuur GO = −2 ×GC Además se puede probar que el incentro está alineado con estos tres cuando y sólo cuando el triángulo es isósceles. A la recta que contiene a los tres puntos notables se le llama RECTA DE EULER.
  • 21.
    EL TEOREMA DEPITÁGORAS. Pitágoras de Samos (580-500 aC.) Es un personaje aún más misterioso que Thales. Vivió unos 50 años después de éste y, en su juventud, viajó por Egipto, Babilonia y posiblemente la India, países en los que adquirió su formación matemática y filosófica. Contemporáneo de Buda, Confucio y Lao Tse, estuvo muy influido por el misticismo religioso. Se estableció en Crotona, al sudeste de Italia, entonces, parte de Grecia, donde fundó una secta secreta, los pitagóricos, que contribuyeron en el mundo pitagóricos heleno a la difusión y desarrollo de las matemáticas. La primera referencia escrita vuelve a aparecer en la obra de Proclo (410-485dC) "Comentario sobre el primer libro de los Elementos de Euclides". Inmediatamente después de escribir sobre Thales, Proclo escribe: "transformó esta ciencia en una forma de educación liberal, examinando sus principios desde el comienzo y demostrando los teoremas de una manera inmaterial e intelectual. Así descubrió la teoría de las proporciones y la construcción de las figuras cósmicas". Fueron los pitagóricos los primeros que se dedicaron al estudio, movidos por el amor a la sabiduría y la belleza y no por cuestiones de tipo práctico. Parece que es difícil separar la historia y la leyenda en lo que se refiere a Pitágoras, pero sí está clara la influencia de su escuela en el desarrollo de la matemática griega. Parece ser que la estrella de cinco puntas construida a partir de un pentágono regular era el símbolo de los miembros de la secta. Estudiando las propiedades de los segmentos de esta estrella podemos encontrar la llamada sección áurea. Se les atribuye la demostración del teorema de Pitágoras, conocido también por los babilónicos, pero no existe una prueba clara de esto.
  • 22.
     El Teoremade Pitágoras. Una demostración: En cualquier triángulo rectángulo, la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa. a +b =c 2 2 2 c a b
  • 23.
     El recíprocodel Teorema de Pitágoras. Dado un triángulo cuyos lados a, b y c cumplen que 2 a +b =c 2 2 Entonces, el triángulo es rectángulo en el vértice C. B b a c a ˆ C = 90º c A a +b =c 2 2 2 C b
  • 24.
     El Teoremade Pitágoras en el espacio. Consideramos un ortoedro de lados a, b y c. Calculemos la diagonal mayor de dicho ortoedro: En el triángulo rectángulo siguiente calculamos d d b a d 2 = a 2 + b2 En el triángulo rectángulo siguiente calculamos D c D D2 = d 2 + c2 D2 = a 2 + b2 + c2 d D = a +b +c 2 2 2 Sustituyo d: D = a 2 + b2 + c 2
  • 25.
    Aplicaciones del teoremade Pitágoras • Cálculo de la altura en triángulos isósceles • Cálculo de la altura en triángulos escalenos • Cálculo de la altura de una pirámide
  • 26.
     Cálculo dela altura de un triángulo isósceles Consideramos un triángulo isósceles de lados a, a y b. Calcularemos la altura de dicho triángulo de la siguiente forma: Un ejemplo: Calcula la altura del ejemplo siguiente triángulo: a a h a h 13 h 13 m. 13 m. h 5 b b b 2 2 10 m. h 2 + 52 = 132 h2 +  ÷ = a 2 2 h 2 = 132 − 52 Teorema de Pitágoras h = 169 − 25 = 12 m.
  • 27.
     Cálculo dela altura de un triángulo escaleno Consideramos un triángulo de lados a, b y c. Calcularemos la altura de dicho triángulo de la siguiente forma: c h2 + ( a − x ) = c 2 2 b h c h x a-x h = c − ( a − x) 2 2 2 a a-x b − x = c − ( a − x) 2 2 2 2 b h +x =b 2 2 2 h Igualo y obtengo la siguiente ecuación: h2 = b2 − x 2 Desarrollo y simplifico: x b 2 − x 2 = c 2 − a 2 − x 2 + 2ax Finalmente hallo h de la relación: Hallo x: b2 − c2 + a 2 h2 = b2 − x 2 x= 2a
  • 28.
     Un ejemplo. Planteo la ecuación y la resuelvo: 4m 5m 16 − x 2 = 25 − 49 − x 2 + 14 x h 16 = 25 − 49 + 14x x 7-x 16 − 25 + 49 40 20 7m x= = = 14 14 7 h 2 + x 2 = 42 4 h 2 = 16 − x 2 Por último hallo h: h 2  20  400 384 h 2 = 16 − x 2 = 16 −  ÷ = 16 − = x  7  49 49 h + ( 7 − x ) = 52 2 2 5 h = 25 − ( 7 − x ) 384 2 2 h h= ≈2, 799 49 7-x La altura del triángulo es aproximadamente 2’8 m.
  • 29.
     Cálculo dealturas de pirámides regulares Para calcular la altura de una pirámide es posible basarse en dos posibles triángulos rectángulos. Veamos primero algunas definiciones: La base de la pirámide es un polígono regular: Triángulo II Radio Apotema de la base Lado de la base Las caras laterales son triángulos isósceles: ara Lado de la cara la c de Apotema de la cara o Lad Triángulo I Lado de la base
  • 30.
     Pirámide cuadrada Ejemplo:Calcula la altura de una pirámide cuadrada, cuyos lados de la base miden 10 cm y los lados de la cara miden 13 cm. Utilizaremos el triángulo II: Base: Cara lateral: h : Altura de la x: apotema x 2 + 52 = 132 pirámide de la cara a m x 2 = 132 − 52 m 13 c 10 cm x 13 c a = 5 cm. x = 144 10 cm x = 12 cm. a 12 cm h En el triángulo II: 10 cm h + 5 = 12 2 2 2 h 2 = 122 − 52 a : Apotema de la base 5 cm h = 119 h ≈ 10.91 cm
  • 31.
     Pirámide hexagonal Ejemplo:Calcula la altura de una pirámide hexagonal, cuyo lado de la base mide 10 cm y cuyo lado de la cara mide 13 cm. Base: r = 10 cm Utilizaremos el triángulo I: r 60º r h: altura de la pirámide Lado de la cara 10 cm cm 10 cm 13 En el triángulo I: h 2 + 102 = 132 10 cm h 2 = 132 − 102 13 cm h h = 69 r: Radio 10 cm h ≈ 8.31 cm.
  • 32.
     Pirámide triangularI Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide triangular, cuyo lado de la base mide 10 cm y el lado de la cara mide 13 cm. cm Utilizaremos el triángulo I: r 10 2a a 10 Base: r= cm 3 h: altura de la Calculamos a: 10 cm pirámide 10 a 2 + 52 = 102 a = 75 Lado de a la cara 2 75 m r= ≈ 5.77 cm 13 c 5 3 En el triángulo I: h 2 + 5.77 2 = 132 13 10 cm h h = 132 − 5.77 2 r: radio de la base 5.77 h ≈ 11.65 cm
  • 33.
     Pirámide triangularII Ejemplo: Calcula la altura de una pirámide triangular, cuyo cm lado de la base mide 10 cm y el lado de la cara mide 13 cm. 10 a 10 cm Utilicemos ahora el triángulo II: Base: x = x 3 10 cm y: apotema Igual que antes calculamos a: de la cara Cara: h: altura de 75 la pirámide a = 75 x= ≈ 2.89 cm 13 cm y 3 y 2 + 5 = 13 2 2 m 13 c 10 cm y = 12 cm. En el triángulo II: h 2 + 2.892 = 122 12 10 cm h h = 122 − 2.892 h ≈ 11.65 cm x: apotema de la base 2.89
  • 34.
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