República de Panamá Ministerio de Educación Tel.: 958-5804 DIRECCIÓN NACIONAL DE EDUCACIÓN MEDIA PROFESIONAL Y TÉCNICA Instituto Profesional y Técnico de Veraguas Nombre del Alumno o la Alumna: _____________________________Grupo:10º ______ Sección: Bachiller Industrial Segundo Ciclo Industrial Especialidad: _____________________ UNIDAD DE APRENDIZAJE Nº 8 Conceptos Geométricos 8.0 ÁREA: Geometría 8.1 OBJETIVOS Repasar los conceptos fundamentales de la Geometría. Utilizar las nociones geométricas para realizar problemas de su entorno. 8.2 INTRODUCCIÓN La Geometría es una de las áreas de la Matemática que presenta muchas dificultades para su aprendizaje, por parte de los estudiantes, al punto de que algunos expresan no saber ni siquiera los conceptos fundamentales de esta área, y que nunca lo han visto. Sin embargo, este problema se inicia desde los primeros grados del nivel primario, cuando los docentes dejan esta área para finalizar el periodo escolar y el tiempo no les alcanza, dejando esos temas para después y no son tratados, y llegan a la secundaria sin poder asimilar los contenidos geométricos. Por tal razón, en esta unidad se tratan algunos contenidos fundamentales de Geometría, que son muy necesarios, que los alumnos adquieran y comprendan, para su mejor desempeño. 8.3 CONTENIDOS 8.3.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA GEOMETRÍA El punto es un ente matemático creado por el hombre para poder representar las figuras geométricas. El punto no tiene peso, ni forma ni olor ni sabor; sólo tiene posición. Se representa por la intersección de 2 líneas y se nombra con una letra mayúscula para diferenciar uno de otro. Espacio: es un conjunto infinito de puntos. Línea recta: es un conjunto infinito de puntos ordenados siguiendo la misma dirección. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 1 Línea Curva: es un conjunto infinito de puntos ordenados cambiados de dirección. Segmento o Trazo: es la unión de los puntos A y B con los puntos “entre” A y B Rayo: es la unión de una semirrecta con el punto frontera. Rectas secantes: son las rectas que se intersectan, es decir, tienen un punto en común. Rectas paralelas: son las rectas que están en un mismo plano y tienen (intersección vacía) 8.3.2 DIVERSAS CLASES DE ÁNGULOS Ángulo: es la porción de plano limitada por dos semirrectas con origen en un mismo punto. Las semirrectas se llaman lado inicial y final. Al origen común se le denomina vértice del ángulo. Ángulo es la unión de dos rayos que tienen un punto frontera común. Los ángulos se nombran de varias maneras: Con una letra minúscula, como a o b, o a veces con una letra griega como (alfa), (beta). Con tres letras mayúsculas y el símbolo de ángulo, así: AOB Con tres letras mayúsculas y un símbolo en forma de ángulo encima. La letra del medio es el vértice, así: La región angular es cada una de las dos partes en que queda dividido el plano por el ángulo. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 2 Si trazamos una recta horizontal que se intersecte con una recta vertical se forman 4 ángulos de la misma medida, que es 90 º. Las regiones que separan estas rectas se llaman cuadrantes: I, II, III y IV. A cada uno de los ángulos que se forman de esta manera, se les llama Ángulos Rectos. Amplitud de un ángulo: se llama amplitud de un ángulo a la medida de éste. 8.3.2.1 ÁNGULOS SEGÚN SU AMPLITUD Ángulo nulo: es el ángulo que mide 0°. Sus lados son dos rayos coincidentes. Ángulo agudo: es el ángulo me mide más de 0° y menos de 90°. Ángulo recto: es el ángulo mide 90°. Ángulo obtuso: es el ángulo que mide más de 90° y menos de 180°. Ángulo llano o ángulo extendido (o rectilíneo o plano o colineal): es el ángulo que mide 180°. Sus rayos forman una línea recta. Sus lados son dos rayos opuestos. Ángulo convexo o ángulo saliente: es el ángulo cuya medida está comprendida entre 0° y 180°. Ángulo cóncavo o ángulo reflejo (o entrante): es el ángulo que mide más de 180° y menos de 360°. Ángulo completo o ángulo de giro (o perigonal): es el ángulo que mide 360°. Es decir, es aquel ángulo que da la vuelta a la circunferencia, también se le denomina ángulo de una vuelta. Se genera al girar un rayo, completando una vuelta alrededor de su origen. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 3 8.3.2.2 ÁNGULOS EN FUNCIÓN A SU AMPLITUD Ángulos congruentes: dos ángulos son congruentes si tienen la misma medida o amplitud, es decir, que miden lo mismo. Ángulos complementarios: dos ángulos son complementarios, si la suma de sus ángulos es de 90°. Complemento de un ángulo son los grados que le faltan a un ángulo agudo para completar 90º. Ángulos suplementarios: dos ángulos son suplementarios, si la suma de sus ángulos es de 180°. Suplemento de un ángulo son los grados que le faltan a un ángulo para completar 180º. Ángulos conjugados: dos ángulos son conjugados si sus medidas suman 360°. Conjugado de un ángulo son los grados que le faltan a un ángulo para completar 180º. 8.3.2.3 ÁNGULOS EN FUNCIÓN A SU POSICIÓN Ángulos opuestos por el vértice son dos ángulos, cuyos lados forman dos pares de rayos opuestos. Se forman al prolongar los lados de un ángulo más allá del vértice común la porción de plano limita. Observación: los ángulos opuestos por el vértice son de la misma medida. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 4 Ángulos adyacentes: son aquellos ángulos que tienen el vértice y un lado en común; son semirrectas opuestas, es decir, sus lados no comunes pertenecen a una misma recta, y no tienen ningún punto interior en común y suman 180°. Se les denomina par lineal. Ángulos consecutivos o ángulos contiguos: es aquel par de ángulos que tienen el vértice y un lado en común. Están colocados uno a continuación de otro. Observación: los ángulos consecutivos son los conjugados y los adyacentes. 8.3.2.4 GALERÍA DE ÁNGULOS Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 5 8.3.3 EJEMPLOS RESUELTOS SOBRE ÁNGULOS Ejemplo 1: Si mide 35°, entonces su complemento será: 90 35 90 90 35 55 Ejemplo 2: Si mide 24°30’, entonces su complemento será: 8960' 2430' 8960' 8960' 2430' 6530' Ejemplo 3: Si mide 112°, entonces su suplemento será: 180 112 180 180 112 68 Ejemplo 4: Si mide 148°, entonces su conjugado será: 360 148 360 360 148 212 Ejemplo 5: Si mide 56°25’, entonces su complemento será: 17960' 5625' 17960' 17960' 5625' 12335' Ejemplo 6: Si mide 215°32’, entonces su conjugado será: 35960' 21532' 35960' 35960' 21532' 14428' Ejemplo 7: Sean y ángulos complementarios, si es el triple del ángulo . ¿Cuánto mide ? Solución: como y son ángulos complementarios entonces 90 ; sea m x 90 3x x 90 4 x 90 x 90 22,5 4 Luego, el ángulo es: 3x 322,5 67,5 Respuesta: m 67,5 Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 6 Ejemplo 8: Sean y ángulos suplementarios, si es el cuádruplo del ángulo . ¿Cuánto mide ? Solución: como y son ángulos suplementarios entonces 180 , sea m x 180 4 x x 180 5 x 180 x 180 36 5 Luego, el ángulo es: 4x 4 36 144 Respuesta: m 144 Ejemplo 9: Si la medida del ángulo es cinco veces la medida de su complemento ( ) ¿Cuál es la medida de cada ángulo? Solución: Los ángulos y son ángulos complementarios 90 5 x x 90 6 x 90 x 90 15 6 Luego, los ángulos son: 5 x 5 15 75 x 15 Respuesta: las medidas de los ángulos son: m 75 y m 15 Ejemplo 10: Si = 17°, entonces la medida será: Solución: Los ángulos y son ángulos contiguos 17 50 50 50 17 33 Respuesta: 33 Ejemplo 11: Si = 42°, entonces la medida será: Solución: Los ángulos y son ángulos complementarios 90 42 90 Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 7 90 42 48 Respuesta: 48 Ejemplo 12: Si = 52°, entonces la medida será: Solución: Los ángulos y son ángulos contiguos 52 120 120 120 52 68 Respuesta: 68 Ejemplo 13: Si = 34°, entonces la medida será: Solución: Los ángulos y son ángulos adyacentes y son ángulos suplementarios. 34 180 180 180 34 146 Respuesta: 146 Ejemplo 14: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos contiguos 81 3 x x 1 81 4 x 81 1 4 x 80 80 x 4 x 20 Luego, los ángulos son: 3x 320 60 x 1 20 1 21 Respuesta: los ángulos son 60 y 21 , y son ángulos agudos Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 8 Ejemplo 15: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos complementarios 90 x 7 3x 5 90 4 x 2 90 4 x 90 2 4 x 88 88 4 x 22 x Luego, los ángulos son: x 7 22 7 29 3x 5 322 5 66 5 61 Respuesta: los ángulos son 29 y 61 , y son ángulos agudos. Ejemplo 16: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos contiguos 130 x 3 5 x 1 130 6 x 4 130 6 x 130 4 6 x 126 126 x 6 x 21 Luego, los ángulos son: x 3 21 3 24 5 x 1 5 21 1 105 1 106 Respuesta: los ángulos son 24 (ángulo agudo) y 106 (ángulo obtuso) Ejemplo 17: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos adyacentes 180 3x 10 5 x 6 180 8 x 4 180 8 x 180 4 8 x 184 Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 9 8 x 184 184 x 23 8 Luego, los ángulos son: 3x 10 3 23 10 69 10 59 5x 6 5 23 6 115 6 121 Respuesta: los ángulos son 59 (ángulo agudo) y 121 (ángulo obtuso) Ejemplo 18: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos adyacentes 180 x 13 2 x 10 180 3x 3 180 3x 180 3 3x 183 x 183 61 3 Luego, los ángulos son: x 13 61 13 48 2 x 10 2 61 10 122 10 132 Respuesta: los ángulos son 48 (ángulo agudo) y 132 (ángulo obtuso) Ejemplo 19: Encuentre los ángulos y según se indica en la siguiente figura: Solución: Los ángulos y son ángulos adyacentes 320 3x 30 7 x 20 320 10x 50 320 10x 320 50 10x 270 x 270 27 10 Luego, los ángulos son: 3x 30 3 27 30 81 30 111 7 x 20 7 27 20 189 20 209 Respuesta: los ángulos son 111 (ángulo obtuso) y 209 (ángulo entrante) Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 10 8.3.4 MEDICIÓN DE ÁNGULOS Grado: es la unidad universal utilizada para medir ángulos. Si dividimos una circunferencia en 360 partes iguales, cada una de esas partes es un grado. ángulos se construyó un Para medir instrumento llamado transportador. Transportador: es el instrumento utilizado para encontrar los grados de un ángulo. ¿Cómo se usa? Debes poner el centro del transportador en el vértice del ángulo y el cero en uno de los lados del ángulo. Supongamos que debemos representar un ángulo agudo: Observa: ¿Cuál de estos ángulos tiene mayor medida? Si los mides con tu transportador te darás cuenta que los dos miden 25°, o sea, ambos tienen igual medida. Observación: el largo de los lados de un ángulo no influye en su medida, lo importante es la abertura entre los lados. 8.3.5 LOS POLÍGONOS Polígono: es una figura geométrica formada por la unión de tres o más segmentos de recta. Triángulo: es un polígono de tres lados. Cuadrilátero: es un polígono de cuatro lados. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 11 Pentágono: es un polígono de cinco lados. Hexágono: es un polígono de seis lados Heptágono: es un polígono de siete lados 8.3.5.1 CLASIFICACIÓN DE LOS POLÍGONOS SEGÚN EL NÚMERO DE LADOS NOMBRE DEL POLÍGONO NÚMERO DE LADOS Trígono o triángulo 3 Tetrágono, cuadrángulo o cuadrilátero 4 Pentágono 5 Hexágono 6 Heptágono 7 Octógono u octágono 8 Eneágono o Nonágono 9 Decágono 10 Undecágono o endecágono 11 Dodecágono 12 Tridecágono 13 Tetradecágono 14 Pentadecágono 15 Isodecágono o icoságono 20 Pentacontágono 50 Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 12 8.3.6 RECTAS PARALELAS () CORTADAS POR UNA TRANSVERSAL Las rectas paralelas, como ya se ha definido antes, son aquellas rectas que estando en un mismo plano, tienen intersección vacía. Cinta: es la región del plano comprendida entre dos rectas paralelas. 8.3.6.1 ÁNGULOS ENTRE RECTAS PARALELAS Al intersectar una paralela por una recta llamada transversal o secante, se forman los siguientes tipos de ángulos: 1 adyacente al 2 2 adyacente al 4 4 adyacente al 3 3 adyacente al 1 5 adyacente al 6 6 adyacente al 8 8 adyacente al 7 7 adyacente al 5 1 opuesto por el vértice con 4 2 opuesto por el vértice con 3 5 opuesto por el vértice con 8 6 opuesto por el vértice con 7 Ángulos correspondientes: son los ángulos que están al mismo lado de las paralelas y al mismo lado de la transversal, y que coinciden por traslación paralela. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 13 Si trasladamos la recta R2 por la transversal de manera que coincida con R1, el punto B queda sobre el punto A, entonces: 5 queda sobre el 1 6 queda sobre el 2 7 queda sobre el 3 8 queda sobre el 4 Observación: los ángulos correspondientes son de la misma medida. Ángulos alternos internos: son los ángulos que están entre las paralelas a distinto lado de ellas y a distinto lado de la transversal. Están dentro de la cinta y a distinto lado de la transversal. 3 es alterno interno con 6 4 es alterno interno con 5 Son iguales entre sí porque: 6 = 2 (son ángulos correspondientes) 3 = 2 (son ángulos opuestos por el vértice) 6 = 3 (dos cantidades iguales a una tercera, son iguales entre sí) Ángulos alternos externos: son los ángulos que están fuera de las paralelas a distinto lado de ellas y a distinto lado de la transversal. Están fuera de la cinta y a distinto lado de la transversal. 1 es alterno externo con 8 2 es alterno externo con 7 Son iguales entre sí. Ángulos internos del mismo lado: son los ángulos que están dentro de la cinta y al mismo lado de la transversal. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 14 Son ángulos internos del mismo lado: 3 con 5 4 con 6 Son ángulos suplementarios porque: 3 + 1 = 1800 (son ángulos suplementarios) 5 = 1 (son ángulos correspondientes) 3 + 5 = 180° (cantidades iguales pueden reemplazarse una por otra) Ángulos externos del mismo lado: son los ángulos que están fuera de la cinta y al mismo lado de la transversal. Son ángulos externos del mismo lado: 2 con 8 1 con 7 Son ángulos suplementarios. Ángulos contrarios o ángulos conjugados: son los ángulos que uno dentro y otro fuera de la cinta y a distinto lado de la transversal. Son ángulos contrarios o ángulos conjugados: 1 con 6 2 con 5 3 con 8 4 con 7 Son ángulos suplementarios Ángulos de la misma naturaleza: son los ángulos que tienen sus lados respectivamente paralelos y son de igual medida y de igual naturaleza. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 15 L1 L2 L3 L4 Son de igual medida m m (corre spon die nte se ntre m m (coorre spo ndie nte se ntre m m (por transitivi dad) ) ) 8.3.6.2 PROPIEDADES DE LOS ÁNGULOS Las propiedades de los ángulos son: Cuando dos ángulos tienen el mismo complemento, se dice que son iguales Dos ángulos son iguales si tienen el mismo suplemento. Todos los ángulos rectos son iguales. Todos los ángulos llanos o colineales son iguales. Todos los ángulos perigonales o de una vuelta son iguales. Los ángulos opuestos por el vértice siempre son iguales. Dos ángulos contiguos son complementarios si sus lados exteriores son perpendiculares entre sí. Dos ángulos contiguos son suplementarios si sus lados exteriores son colineales. Las propiedades fundamentales de los ángulos entre paralelas son: Los ángulos alternos internos siempre son iguales. Los ángulos alternos externos siempre son iguales. Los ángulos correspondientes siempre son iguales. Los ángulos colaterales internos son suplementarios. Los ángulos colaterales externos son suplementarios. Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 16 PRÁCTICA N°1 I. Resuelve los siguientes ejercicios de ángulos: a) Sean los ángulos y , ángulos complementarios, si 63 entonces la medida del ángulo es: b) Sean los ángulos y , ángulos complementarios, si 1428' entonces la medida del ángulo es: c) Sean y , dos ángulos, si 38 entonces el ángulo si son complementarios, si sol suplementarios y si son conjugados es: d) Calcula el ángulo suplemento del ángulo complemento de 50 e) Sean y ángulos complementarios, si es el doble de , ¿cuánto mide ? f) Sean y ángulos suplementarios, si es el triple de , ¿cuánto mide ? g) Si la medida de es el tres veces la medida de su suplemento ( ), ¿cuál es la medida de ? II. Completar el siguiente cuadro, dado la medida del ángulo alfa ( ), determine el complemento, el suplemento y el conjugado de los siguientes ángulos: ÁNGULO m 62° 30°12’ 86° 22°15’ 47°16’ 48° 13° 76°26’ 27°43’ 87°58’ 25°13’ 49°02’ III. COMPLEMENTO SUPLEMENTO CONJUGADO 28° 59°48’ 118° 149°48’ 298° 329°48’ Encuentre los ángulos y según se indica en cada una de las siguientes figuras: Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 17 IV. Hallar los siguientes ángulos: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7; justifique su respuestas: V. Investiga el nombre de los siguientes polígonos, según la cantidad de lados señalados: a) 15 lados VI. b) 17 lados c) 30 lados d) 70 lados e) 90 lados Resuelve la siguiente sopa de letras relacionada con algunos conceptos geométricos que aparecen en la parte derecha: P B O C Y T C Y T R C X W M A T T O H I W R P E T K W T H B T W V I F G X C Ñ C J J L B C ANGULO K M A H T L T I H A A G U D O CONCAVO F Y C G J O M K Y X E I I W N O Y N N I Ñ X E I H Y R O F J D Z O S P O U L C X I O V D U LADO A C C R L T O P P I O Ñ J J G LINEA L F U U A J T P A W T D Q R A K F G A N G S G O E N R R K D OPUESTO H N S Q O I E Z S W U M E L O PLANO A D K N T J U A F L P Ñ Y V X F K A B D L P X T S D Y R Y O V L Z O O A O B T U S O X K B L I N E A B A I R T E M O E G AGUDO CONJUGADO GEOMETRIA GIRO LLANO OBTUSO PUNTO RECTO VERTICE Material de Geometría. Elaborado por la Profesora: Xenia Batista (profa.xenia@hotmail.com) I. P. T. Veraguas, 2014 18