APUNTES Y EJERCICIOS DEL TEMA 6 1-T6 RECORDATORIO INICIAL: Antes de empezar de lleno con este tema, os digo que, ocasionalmente, se van a trabajar ciertos conceptos que ya han sido explicados en cursos anteriores y que no deben olvidarse por tanto. Dichos conceptos son a) Elementos geométricos (plano, punto, recta, semirrecta, segmento). Saberlos definir y nombrarlos. b) Nombre de la posición en la que nos podemos encontrar 2 rectas (paralelas, secantes,...) c) Clasificación de los ángulos según su medida (agudos, rectos, convexos, completos,...) d) Clasificación de los triángulos según los lados y los ángulos (acutángulo, isósceles,...) e) Clasificación de los cuadriláteros (paralelogramos, trapecios,...) f) Rectas notables de un triángulo (mediatrices, circuncentro, ortocentro,...) g) Teorema de Pitágoras ( h2 = c2 + c2 ,...). Sólo para los triángulos rectángulos. Finalmente, os comento, aunque ya lo sabéis la mayoría, que la suma de los tres ángulos de cualquier triángulo siempre saldrá 180 º, ni un minuto o segundo más, ni menos. Pero lo que no sabéis, aunque lo habréis intuido por ser de sentido común, es que no siempre que me den la medida de los 3 lados de un triángulo existe ese triángulo. Para que exista un triángulo debe cumplir la propiedad que dice que la suma de 2 de los lados de un triángulo tiene que ser mayor que el tercero de los lados. También se puede decir que la resta de 2 de los lados de un triángulo debe ser menor que el lado que nos queda. Ejemplos: “¿Existe un triángulo cuyos lados miden 4, 7 y 10 cm, respectivamente?” En principio, parece que sí, y al comprobar si la suma de 2 de los lados sale mayor que el tercero, efectivamente sale mayor. Por ello, afirmamos que ese triángulo EXISTE PERFECTAMENTE. “¿Existe un triángulo cuyos lados miden 4, 5 y 10 cm, respectivamente?” En principio, parece que sí, y al comprobar si la suma de 2 de los lados sale mayor que el tercero, observamos que si sumo los 2 primeros (4 cm + 5 cm) no sale mayor que el tercero (10 cm), y por tanto afirmamos que dicho triángulo NO EXISTE. También, si resto el 3º con el 1º (10 cm – 4 cm) no nos sale menor que el 2º (5 cm), y por lo mismo afirmamos que no existe. RAZÓN Y PROPORCIÓN ENTRE SEGMENTOS: Sabemos del tema anterior que os una razón (división de 2 n ) se puede sacar de la división de 2 cantidades de 2 magnitudes diferentes las cuales están relacionadas o son dependientes (al cambiar el valor de una de ellas eso hace que cambie el valor de la otra). Pues también podemos coger una serie de segmentos que nos dan y hacerles razones, simplemente dividiendo lo que mide uno entre lo que mide otro. Si tenemos 5 segmentos cuyas medidas son “4 cm, 5 cm, 6 cm, 8 cm y 10 cm” podríamos hacer esta serie de razones 4 cm 4 cm 4 cm 8 cm 10 cm 8 cm ,, ,, ,, ,, ,, y todas las demás que se nos ocurran 5 cm 6 cm 10 cm 5 cm 6 cm 10 cm ¿Y qué tal si nos fijamos en la 1ª y la última razón? ¿Qué me podéis decir? _______¿?_________ 4 cm 8 cm Pues creo que las vamos a poner una al lado de la otra y así ya lo sabréis: = Efectivamente, 5 cm 10 cm esas 2 razones de segmentos forman una proporción. Eso quiere decir que, en ocasiones, al tener 4 segmentos podremos formar una proporción siempre y cuando se cumpla la propiedad que dice “la multiplicación de los extremos es igual a la de los medios”. EJERCICIOS 1.- De la página 122 del libro, los nos 1 y 2. En este último ejercicio, los 6 segmentos deben ser distintos. EL TEOREMA DE THALES: Antes de explicar este teorema, hay que saber que “si una de las 2 rectas secantes/convergentes que nos encontramos en un dibujo está dividida en segmentos iguales, y le hacemos pasar paralelas por los extremos de esos segmentos y que corten a la otra recta secante/convergente, los segmentos que nos salen en ésta otra son también iguales (ya sean del mismo tamaño que los anteriores o de diferente tamaño)”. Se entiende mejor con el dibujo/experiencia que propongo en clase (viene en la página 124 del libro). Siguiendo con este dibujo, llegaremos a darnos cuenta que con los segmentos 2-T6 que nos salen en las rectas secantes podemos obtener proporciones, siempre y cuando guardemos un orden. Ese orden para sacar proporciones se puede entender de dos maneras diferentes: a) Orden del libro en cada razón coge un segmento de una de las rectas y el correspondiente de la otra recta. b) Orden del profesor en cada razón coge dos segmentos de la misma recta, para luego, en la otra razón, coger sus correspondientes de la otra recta. Ni que decir tiene que os “recomiendo el orden del profesor” Pues en esto consiste el Teorema de Thales, en coger razones que formen proporciones en dos rectas secantes que estén cortadas por paralelas. Teóricamente lo diríamos así: “cuando dos rectas secantes/convergentes estén cortadas por una serie de paralelas, los segmentos que nos salen en las rectas sec./con. son proporcionales, es decir, se pueden sacar proporciones, siempre y cuando guardemos un orden (el del libro o el del profesor)”. Miremos este ejemplo A B AB A´B´ = CD C´D´ C o AC A´C´ = BD B´D´ D A´ B´ C´ D´ “Orden del profesor” Si nos fijamos en el “ejemplo 1” de la página 125 del libro, nos daremos cuenta de que el orden que aplica en la proporción, como no puede ser de otra manera, es “el orden del libro”. De mi manera, “el orden del profesor”, la proporción quedaría así = (os lo dejo en blanco para que lo rellenéis). En el “ejemplo 2” de la misma página, cuando el libro obtiene el primer resultado, la división de 50 : 7 no es exacta, por lo que habría que poner antes de ese resultado el simbolito “ ”. EJERCICIOS 2.- De la página 125 del libro, los nos 4 y 5. En el nº 4, le debéis añadir un par de apartados más, que son: c) d) A OR = 10´8 cm “y” 6 AF = 4´2 cm F V FM = 3´36 cm 4 O “x” P “y” R 3´6 “x” 4´8 APLICACIONES DEL TEOREMA DE THALES: El teorema de Thales, además de servir para encontrar distancias de segmentos nos sirve para poder dividir ciertas distancias (segmentos) en las partes proporcionales que nosotros queramos. Podemos hacer las siguientes proezas: a) Dividir un segmento en una serie de partes iguales para hacerlo, se empieza dibujando el segmento que queremos dividir. A continuación, desde el extremo de la izquierda dibujamos una semirrecta con la inclinación y la longitud que queramos. Con el compás, tomando una medida arbitraria, trazamos desde el mismo extremo una cantidad de arcos igual a la cantidad de veces que tengo que dividir el segmento. Después, unimos el último arco con el extremo de la derecha del segmento y, por último, trazamos paralelas al segmento que nos ha salido que empiecen en los demás arcos dibujados, y que lleguen hasta el segmento inicial. Los dibujos aclaratorios vienen en el libro perfectamente (pág. 127). b) Dividir un segmento en partes proporcionales a otros dados para hacerlo, se dibuja el segmento que tenemos que dividir. Después, se vuelve a hacer una semirrecta como la que se ha hecho en el apartado anterior, para, a partir del extremo de la izquierda, pintar en ella los demás segmentos de forma seguida. A continuación, el extremo derecho del último segmento dibujado 3-T6 se une con el extremo derecho del segmento que hay que dividir. Finalmente, se trazan paralelas a este segmento que nos ha salido que empiecen en los extremos libres que haya en la semirrecta y que lleguen hasta el segmento inicial. En el ejemplo 3 de la página 26, podríamos sacra otra razón más fácil a mi modo de ver. Si sumamos los segmento de 4 y 8 m (sale 12 m) la proporción que yo sacaría sería 12 20 4 x Los dibujos aclaratorios vienen en el libro perfectamente (pág. 126). c) Dibujar un segmento cuarto proporcional para hacerlo, como ya sabemos colocar los 3 segmentos que nos dan en una proporción, dibujarlo será fácil. Tendría dos variantes, ya que si entendemos la proporción según “el libro”(espero que no) habrá que colocar los segmentos de una manera, pero si entendemos la proporción según “el profesor” colocaríamos los dos segmentos de la primera razón en una misma recta, y el 3º que conocemos en la otra recta. Luego, uniríamos el extremo derecho de este 3 er segmento con el extremo central de la otra recta. Por último, le haremos una paralela a este segmento que nos ha salido empezándolo el en extremo derecho de la 1ª recta y que llegue hasta la 2ª recta. El segmento que nos sale en la 2ª recta será el “cuarto proporcional”. Los dibujos aclaratorios vienen en el libro perfectamente (pág. 128). d) Dibujar un segmento tercero proporcional es lo mismo del apartado anterior pero sabiendo que nos darán 2 segmentos solo y que el segmento que hay que repetir, si no nos dicen nada, es el 2º de ellos. Los dibujos aclaratorios vienen en el libro perfectamente (pág. 126). EJERCICIOS 3 7´2 os 3.- De la página 127 del libro, los n 6, 7 y 8. 5 x + y = 7´2 4.- Calcula el valor de los segmentos “x, y, z” de esta figura: 5.- Divide un segmento de 12 cm en partes proporcionales “x” “y” “z” a 2, 3, 4 y 10 cm. Dibuja otro igual y divídelo en 10 partes iguales. Luego, divide un segmento de 9 cm en partes proporcionales a 1, 4 y 10 cm. 6.- De la página 28 del libro, los nos 10 y 11. 7.- Construye 2 veces el segmento 4º proporcional a 4, 5 y 6 cm siguiendo primero el “orden de Juan”, y el “orden del libro” después. TRIÁNGULOS EN POSICIÓN DE THALES: Si nos fijamos bien en la figura que viene a continuación, en la siguiente que aparece le hemos borrado las prolongaciones. Lo vemos. (Figura 1) B C M O (Figura 2) X ¿Y qué hemos obtenido? ¿Qué es lo que veis? ¿No veis dos triángulos, uno grande y otro más pequeño en su interior? Pues lo que tenemos en esa 2ª figura son 2 triángulos en posición de Thales. Y ¿Cuándo 2 triángulos están en posición de Thales? Pues como se ve, “cuando están compartiendo un ángulo ( X̂ ) y los lados que están enfrente de dicho ángulo, opuestos al ángulo, (CO // BM) son paralelos”. Y, ¿Qué les pasa a 2 triángulos cuando están en posición de Thales? 4-T6 Pues que “los 3 ángulos son iguales, es decir, miden lo mismo ( X̂ = X̂ ,, Ĉ = Ô ,, B̂ = M̂ ), y que los MX BM BX lados homólogos o correspondientes son proporcionales ( = = )”. Como se aprecia en OX CO CX esas 3 razones que he sacado, la primera corresponde a las dos bases, la segunda a los dos lados de la izquierda, y la tercera a los dos lados de la derecha. Cuando vayamos a hacer ejercicios de este tipo y nos pidan que calculemos ciertas medidas que faltan, lo primero y más importante es saber sacar y poner esas 3 razones juntas. A partir de ahí, todo resulta más fácil. EJERCICIOS R 1 T 8.- Ejercicio nº 14 de la página 129 del libro. 9.- Calcula las medidas de los lados que faltan en esta figura: 2´4 5 Z 5´5 X M EJERCICIOS DEL TRABAJO: 20, 22, 23,24, 25, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 37, 38, 40, 42, 45, 46, 47, 49, 51 y 53. Debes explicarlos todo lo que puedas y sea necesario. EJERCICOS CAMBIADOS O MODIFICADOS: 20.- Es el mismo que tenéis en el libro, pero, al igual que el primero que hicimos al principio del tema, no valen repetir medidas. 5 4 24.- Es el que hay en el libro pero en vez de ser la razón es . 4 5 32.- Saca 10 proporciones distintas, siguiendo el orden del profesor, a esta figura: V Y X T S O s R m A Z Q P a b e c d ¿Cuándo se puede aplicar el teorema de Thales? En el dibujo, ¿cuáles son las rectas secantes? 42.- Es el que hay, pero hay que meterle este otro apartado: b) y 3´6 cm 7´2 cm X 3 cm Fdo. Juan Chanfreut Rodríguez Profesor de matemáticas de 2º de ESO 6 cm