Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 INSTITUCIÓN EDUCATIVA ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE QUIBDÓ SUPERFICIE, PERÍMETRO Y ÁREA DE LAS PRINCIPALES FIGURAS GEOMÉTRICAS PLANAS SUPERFICIE Se entiende por superficie, la parte exterior de un cuerpo o figura geométrica. También suele considerarse como el contorno que delimita el espacio interior del exterior de un cuerpo o figura geométrica. Hay superficies: Cuadradas, rectangulares, circulares, triangulares, etc. CONTORNO: conjunto de líneas que delimitan una figura geométrica. Veamos: PERÍMETRO El perímetro es la medida (longitud) del contorno de una figura o cuerpo geométrico. El perímetro se halla, sumando todos los lados que posee una figura geométrica. x k y P=kxyz P perímetro z EJEMPLO Para cada figura, hallemos el perímetro. 5cm 14c 4x 1 19cm 9cm 11,18cm 2x 2 15m 5x 4 Fig. a Solución: Fig. b Suma vertical Para la figura a : Sea P = perímetro, entonces: P 5cm 15cm 19cm 11,18cm 9cm 14cm 73,18cm Para la figura b : Sea P = perímetro, entonces: P 4x 1 5x 4 2x 2 11x 1 1 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJERCICIO Para cada figura, halle el perímetro: 8,705cm 5m 11,18m 11m 5m 6,956cm 11,25cm 10m 3,45cm 3,98cm 5, 56m 3x 4 x1 2x 2 10, 64m ÁREA El área es la medida de la superficie de una figura geométrica. También puede considerarse el área, como la región delimitada (comprendida) por líneas poligonales. El área siempre involucra dos dimensiones, por eso, se expresa en unidades al cuadrado u2. u = unidad El área se refiere al tamaño de la figura A A A A SUMA Y RESTA DE ÁREAS Consideremos la siguiente figura: A1 A2 A T = A 1 A 2. Suma de todas las áreas A 1 = A T A 2. Área total menos área dos A 2 = A T A 1. Área total menos área un A T Área total EJEMPLO Para cada figura, realicemos el cálculo exigido. 18m 2 15,24m 2 AT =? Fig. a Fig. b 2 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Solución: A cada término del sustraendo se le cambia el signo y se suma común y corriente. Para la figura a : A1 18m 2 y Sustracción vertical: A2 15,24m 2 AT A1 A2 18m 2 15,24m 2 33,24m 2 + Para la figura b : AT 2 x 2 3 x 14 y A2 x 2 3 x 11 AT A1 A2 A1 AT A2 2 x 2 3 x 14 ( x 2 3 x 11) A1 2 x 2 3 x 14 x 2 3 x 11 x 2 3 EJERCICIO Para cada figura, halle el área exigida: 38,4 cm 2 15m 2 44 cm 2 8m 2 35 cm 2 AT = ? AT = ? A1 =? A2 = ? 54 cm 2 25,8m 2 43,88m 2 A1 =? AT =43,4 m 2 AT =79,56m AT =135cm 2 2 ÁREA Y PERÍMETRO DE UN RECTÁNGULO h b Base: Área sobre la cual descansa un cuerpo o figura. Altura: Es la distancia perpendicular que hay desde la base hasta el punto más alto que alcanza un cuerpo. b Base h Altura A = bh. Base por altura El área de un rectángulo se halla multiplicando la base por la altura. Como el perímetro es la suma de todos los lados, entonces: P = b b h h = 2b 2h P = 2b 2h 3 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJEMPLO 1. Hallemos el área y el perímetro de un rectángulo que tiene 5,64cm y 8cm de lado. Solución: A ?. P? b 5,64cm. h 8cm A bh 5,64cm8cm 45,12cm 2 . P 2b 2h 25,64cm 28cm 11,28cm 16cm 27,28cm EJEMPLO 2. La siguiente figura muestra las dimensiones de un salón múltiple de un colegio. 6m 15m Hallemos: a) El área de la salón múltiple b) Si se desea embaldosar el salón con baldosas de dimensiones: 51,5cm x 51,5cm, ¿cuántas baldosas aproximadamente se necesitan? c) Si cada baldosa tiene un costo de $120,86. ¿Cuánto dinero se necesita par embaldosar el salón? d) Un vagabundo que desee dar cuatro vueltas y media al salón, ¿cuántos metros recorre? Solución: a) Como el salón tiene forma rectangular, el área se calcula multiplicando la base (15m) por la altura (6m) A1 bh 15m(6m) 90m 2 900000cm 2 este es el área del salón b) Las dimensiones de las baldosas indica que tienen forma cuadrada. A2 51,5cm(51,5cm) 2652 ,25cm 2 51,5cm área de cada baldosa 51,5cm Para hallar la cantidad de baldosas que se necesitan para embaldosar el salón, aplicamos una regla de tres simple directa entre el área A1 (salón) y A2 (una sola baldosa) A1 90m 2 900000cm 2 Baldosa 1 x cm 2 2652,25 900000 1 m 2 10000cm 2 De donde : x 1 900000 339,33 340 baldosas que se necesi tan 2652,25 c) Como cada baldosa cuesta $120,86. Para comprar las 340 baldosas se necesita: 340(120,86) $41092,4 $42000 d) Para determinar los metros que recorre el vagabundo al dar 4 vueltas y ½ al salón, primero calculamos el perímetro del salón: P 15m 6m 15m 6m 42m dis tan cia que recorre en una sola vuelta En media vuelta recorre : 21m En las 4 vueltas y 1 / 2 recorre : 4(42m) 21m 189m 4 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJERCICIOS 1. Halle el área y el perímetro de un rectángulo que tiene 5m y 3m de lado. 2. El lado mayor de un rectángulo mide 14,68cm. Si el lado menor mide la mitad del mayor, halle el área y el perímetro. 3. El lado mayor de un rectángulo excede al menor en 5m. Si el menor mide 8m, halle el área y el perímetro. 4. El lado menor de un rectángulo mide 2,04cm. Si el mayor es tres veces el menor, halle el área y el perímetro. 5. Identifica los escenarios deportivos de tú ciudad que tienen forma rectangular, mide las dimensiones, calcule el área y el perímetro. 6. Las dimensiones del piso de un coliseo miden 30,5m y 18,5m. a) b) c) d) e) Halle el área del piso del coliseo. ¿Cuántas baldosas de dimensión 49,35cm x 49,35cm se necesitan para cubrirlo? Si un metro de baldosa trae 5 baldosas, ¿cuántos metros se necesitan? Si cada metro de baldosa cuesta $ 30000, ¿cuánto dinero se necesita? Una persona que desee recorrer 4Km alrededor de la pista del coliseo, ¿cuántas vueltas debe dar? 7. Halle el área total de la parte sombreada (pintada): 4m 7, 4m ÁREA DE UN PARALELOGRAMO h El área de un paralelogramo es igual al producto de la base por la altura. b EJEMPLO El área de un paralelogramo mide 100m 2. Si la altura mide 12m, halle la base. Solución: A 100 m 2 . h 12 m b? b A h 100 m 2 12 m 8,33m. La base mide 8,33m EJERCCIOS 1. Halle el área de un paralelogramo que tiene 6m de base y 2m de altura. 2. El área de un paralelogramo mide 80m 2. Si la altura mide 13m, halle la base. 3. El área de un paralelogramo mide 54,88cm 2. Si la base mide 9m, halle la altura. 4. Un paralelogramo tiene una base 123,48cm. Si su altura es 2/5 de la base, halle el área. 5 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA Y PERÍMETRO DE UN TRIÁNGULO RECTÁNGULO Consideremos el siguiente rectángulo: r H B B r h R b H h R b La diagonal BH divide el rectángulo en dos triángulos iguales, por eso, el área de un triángulo es la mitad del área de un rectángulo. El área de todo triángulo es la mitad del área del rectángulo que lo contiene. ELEMENTOS DE UN TRIÁNGULO RECTÁNGULO Hipotenusa: Lado más largo. Hipotenusa Cateto El área de un triángulo rectángulo es igual al semiproducto de los catetos. Semiproducto: Es la mitad del producto. Cateto ÁREA Y PERÍMETRO DE UN TRIÁNGULO CUALQUIERA B a c 1 A El área de cualquier triángulo se halla multiplicando la base por la altura y dividiendo este producto por dos h b P=abc C B h A b C ÁREA DE UN TRIÁNGULO EN FUNCIÓN DE SUS LADOS Consideremos el triángulo (1), la siguiente expresión permite calcular el área en función de los lados a, b y c: A P( P a)( P b)( P c) . Donde P es el semiperímetro del triángulo. ALTURA DE UN TRIÁNGULO EN FUNCIÓN DE SUS LADOS h b2 P( P a )( P b)( P c) . Altura con respecto al lado b. El denominador es c, para el lado c y a, para el lado a. Donde P es el semiperímetro del triángulo. 6 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJEMPLO Para cada triángulo, hallemos el área. 20m 8m 5,4cm 12,4cm 16m Fig. a Fig. b Solución: Para el triángulo a : conocemos la base y la altura. Sea b 12,4cm y h 5,4cm. Entonces : (12,4cm)(5,4cm) 66,96cm2 A bh 33,48cm 2 2 2 2 Para el triángulo b : conocemos los tres lados. Sea a 26m, b 16m y c 8m. Entonces : 8 44 22m. Luego : P a 2bc 2016 2 2 A P ( P a )( P b)( P c) 22( 22 20)(22 16)(22 8) A 22(2)(6)(14) 3696 60,79m 2 Altura de un triángulo equilátero EJERCICIOS 3 l h 1. Halle el área y el perímetro de cada triángulo: Base 9cm, altura 10cm. Base 6,23m, altura 5,45m. Catetos: 7cm y 4cm. Lados 9m. Lados 16cm. 2 3 1,73 Área: 3 l 2 A 4 2. Utilice los datos presentados y calcule el dato desconocido: A = 8m 2, b = 3m, h = ?. A = 9,4m 2, b = ? , h = 2m. 2A 2 b . A = 25m , b = 4m, h = ?. h 2 A = 36cm , b = ?, h = 6cm. h 2A b 3. Para los lados de cada triángulo, halle el área y la altura con respecto a un lado Lados: 5cm, 16cm y 25cm Lados: 10m, 8m y 7m 19 25 Lados : 12 5 cm, 4 cm y 4 cm Lados: 10,5m; 7,8m y 17,86m 4. Halle el área total de la región sombreada (pintada): 5m 10m 5m 8m 14m 10m 7 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA Y PERÍMETRO DE UN CUADRADO k A=k k = k2 A = k2 k A k El área de un cuadrado es igual al cuadrado de la medida de su lado P = k k k k = 4k P = 4k k EJEMPLO 1. Hallemos el área de un cuadrado de 4,68cm de lado Consideremos la siguiente figura. Solución: 4,68cm EJEMPLO 2. Calculemos el lado del siguiente cuadrado. Solución: EJERCICIOS 1. Para cada cuadrado, halle el área y el perímetro: a) Lado: 4cm. b) Lado: 3,64m. c) Lado: 9,642m. 2. Las áreas que se relacionan a continuación pertenecen a cuadrados, para cada una , halle el lado y el perímetro: a) A = 25cm 2. b) A = 64 m 2. c) A = 90m 2. 4. Calcule el área de la región sombreada. 9,6m 4,8m 8 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA DE UN ROMBO El área de un rombo es igual al semiproducto de las diagonales EJEMPLO La diagonal mayor de un rombo excede a la menor en 4,25cm. Si la diagonal menor mide 5cm, hallemos el área del rombo. Solución: . Como la diagonal mayor excede a la menor en 4,25cm, entonces: Aplicando la fórmula: EJERCICIOS 1. Las diagonales de un rombo miden 9m y 4m. Halle el área. 2. La diagonal mayor de un rombo excede en 9cm a la menor. Si la diagonal mayor mide 15cm, halle el área del rombo. 3. La diagonal mayor de un rombo mide 18m. si diagonal menor equivale a las dos terceras partes de la mayor, calcule el área del rombo. 4. El área de un rombo mide 400m 2. Si la diagonal menor mide 20m, halle la diagonal mayor. 5. El área de un rombo mide 36,64cm 2. Si la diagonal mayor mide 14cm, calcule la diagonal menor. ÁREA DE UN TRAPECIO b h B El área de un trapecio es igual al producto de la semisuma de las bases por la altura 9 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJEMPLO Calculemos el área de un trapecio cuyas bases miden 4m y 10m , y tiene 5m de altura Solución: A ?. A b 4m. B 10 m. h 5m B bh 10m 4m 5m 14m 5m 70m 2 2 2 2 2 35m 2 EJERCICIOS 1. Las bases de un trapecio miden 8m y 12m, si la altura mide 4m, halle el área. 2. Si las bases de un trapecio miden 4,64cm y 8,04cm y su altura es de3,62cm, ¿cuál es la medida del área?. 3. La base mayor de un trapecio excede a la menor en 4. Si la base mayor mide 20cm y el trapecio tiene una altura de 8cm, halle el área. 4. El área de un trapecio mide 27cm2. Si la base mayor y la altura miden 12cm y 3cm, respectivamente, determine el valor de la base menor. ÁREA Y PERÍMETRO DE UN POLÍGONO REGULAR L L L L L a El área de un polígono regular es igual al semiproducto del perímetro por la apotema L Apotema: Segmento perpendicular trazado desde el centro del polígono a uno de sus lados. a 32L . Expresión que permite calcular la apotema de un hexágono regular. EJEMPLO Determinemos el área de un pentágono regular de 15m de lado y 6m apotema. Solución: 15m 6m 15m 10 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJERCICIOS 1. 2. Calcula el área y el perímetro de un hexágono regular de14m de lado y 12m de apotema. Halla el área y el perímetro de un hexágono regular de 20cm de lado. 3. Halla el área y el perímetro de un heptágono de 18m de lado y 18,72m de apotema. 4. Halla el área y el perímetro de un pentágono de 13,8cm de apotema y 20cm de lado. 5. Encuentra la medida del lado de un polígono de 12 lados, si se sabe que la apotema mide 7cm y el área es de 168cm 2. ÁREA Y PERÍMETRO DE UN CÍRCULO r Diámetro El área de un círculo es igual al producto del número por el radio al cuadrado. EJEMPLO Calculemos el área y el perímetro de un círculo de 4,7m de radio. Solución: A ?. P ?. r 4,7 m A r 2 3,144,7 m 3,14 22,09 m 2 69,362 m 2 2 P 2 r 23,14 4,7 m 29,516 m EJERCICIOS 1. Calcule el área y el perímetro de un círculo si se sabe que el radio mide 5m. 2. El diámetro de un círculo mide 7cm, halle el área y el perímetro. 3. Halle el área de un semicírculo de 9m de diámetro. 4. El área de un círculo mide 50,24m 2. Halle: El radio, el diámetro y el perímetro. 5. Si el radio de una circunferencia se duplica, ¿qué sucede con el área del círculo Correspondiente?. 11 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA DE UNA CORONA CIRCULAR R r El área de una corona circular es igual Rr al producto del número por la diferencia de los cuadrados de los radios EJEMPLO Hallemos el área de una corona circular limitada por dos circunferencias concéntricas cuyos radios miden 3cm y 5cm. Solución: A ?. R 5cm. r 3cm. A 25cm 9cm 16 cm . A R 2 r 2 5cm 3cm 2 2 2 2 2 EJERCICIOS 1. Los radios de dos circunferencias concéntricas miden 2m y 6m. Calcule el área de la corona circular que forman. 2. Los diámetros de dos circunferencias concéntricas miden 4m y 7m. Halle el área de la corona circular que forman. 3. Halla el área de una corona circular limitada por dos circunferencias concéntricas de 7cm y 14cm de diámetros, respectivamente. ÁREA DE UN SECTOR CIRCULAR A 1 3 r S º B El área de un sector circular es igual al semiproducto del cuadrado del radio por el ángulo central ángulo central 12 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJEMPLO 1. Calculemos el área del siguiente sector circular. Solución: Como el ángulo central está expresado en grados, hacemos uso de 5m 70 º la fórmula: , donde: EJEMPLO 2. Hallemos el área del siguiente sector circular. Solución: Como el ángulo central está expresado en radianes, hacemos uso de la fórmula: , donde: EJERCICIOS 1. El ángulo central de un círculo de 4cm de diámetro mide 60º. Halle el área y la longitud del arco que forma. 2. El radio de un sector circula mide 10m. Si el ángulo central mide rad., calcule el área y la longitud del arco. 3. Calcule la longitud del arco y el área de un sector circular, si el radio mide 3m y el ángulo central 4 4. rad . La longitud del arco de un sector circular mide 20m. Si el ángulo central mide 6 rad , halle el radio y el área. ÁREA DEL TRAPECIO CIRCULAR R º r Rr El área de un trapecio circular es igual al semiproducto del ángulo central por la diferencia de los cuadrados de los radios 13 ángulo central Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 EJERCICIOS 1. Los radios de dos circunferencias concéntricas miden 8m y 16m. Si el ángulo central que forman los radios mide 80º, halle el área del trapecio circular que forman. 2. Halle el área de un trapecio circular limitado por dos circunferencias concéntricas de 4m y 10m de radios, si el ángulo central que forman mide 120° 3. Los diámetros de dos circunferencias concéntricas miden 4cm y 16cm. Halle el área del trapecio circular que forman los radios, si el ángulo central mide 2 . 3 ÁREA DE UNA LÚNULA El área de un huso esférico se calcula mediante la fórmula: A 2 R 2 . De donde (en radián) es el ángulo diedro formado por las dos medias circunferencias máximas, y R es el radio. R Para en grados: A R 2 90 . Cuando = 2, es decir, si la segunda circunferencia se ha movido una circunferencia entera, el área es: A 4 R 2 , o sea, la de una esfera. ÁNGULO DIEDRO: Ángulo formado por dos semiplanos. EJERCICIOS 1. Dos círculos de 7cm de diámetros se intersecan formando un ángulo de 90°. Grafique la situación y halle el área de la lúnula formada. 2. Dos círculos de 9,25m de radios se intersecan formando un ángulo de 2/3. Grafique la situación y halle el área de la lúnula formada. 3. Halle el área de la lúnula mostrada en la figura: 17,5cm 70° ÁREA Y PERÍMETRO DE UNA EMBECADURA EJERCICIOS r r El radio de una embecadura mide 4cm. Halle el área y el perímetro. Halle el área y el perímetro de una embecadura de 5m de radio 14 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA DE UNA ELIPSE EJERCICIOS 1. Los diámetros de una elipse miden 7cm y 14cm. Halle el área y el perímetro 2. Calcule el área y el perímetro de una elipse cuyos radios miden 3,6m y 4,9m. 3. El diámetro mayor de una elipse excede en 3m al menor. Si el diámetro mayor mide 8,54m, halle el área y el perímetro de la elipse. Ruta 1 A R 56,80m 6,80m u 3,5m 2,60m 10,70m t 5,60m 4m a 2m 11,30m 3,80m 1,8m 31,10m 7,20m 5m 5,40m B 10,50m ¿Qué ruta recomendarías visitante? 8,50m 3m 4,20m 4,20m Un visitante se encuentra en el punto A, y desea desplazarse al punto B. Pero, quiere escoger la distancia más corta. 3,90m 3,20m le al 9,80m 12m La figura, representa un plano de un centro recreacional. Halle el área total construida. ÁREA LIMITADA POR DOS O MÁS FIGURAS GEOMÉTRICAS PLANAS AS Ama Ame . AS Área de la región sombreada. Ama Área de la figura mayor. Ame Área figura menor PROCEDIMIENTO: Calcule el área de la figura mayor, y el área de la menor. Establezca la diferencia (resta) entre las áreas. 15 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Para cada figura, halle el área de la región sombreada. 3 4 1 15m 16m 2 8m 9m 8m 15m 5m 20m 5 6 7 5m 8 6m 7,2 m 10m 3m 7m 5m 18 cm 10 11 10m 9 3m 6m 7m 12m 12 13 20m 14 7m 106° 3m 5m 7m 4m ALGEBRA Y GEOMETRÍA -- ÁREA En este capítulo estableceremos una relación entre la aritmética, el álgebra y la geometría. Expresaremos algebraicamente los cálculos que sobre las principales figuras geométricas planas realizamos aritméticamente. Es importante recalcar, que la conexión se establece con los mismos conceptos que sobre áreas y perímetros conocemos de cada figura. PERÍMETRO El perímetro de una figura se halla sumando todos los lados. EJERCICIO Escribamos la expresión algebraica que representa el perímetro de cada figura y calculemos el valor numérico del mismo para los valores asignados: x y z 1 x = 3m, y = 2m, z = 1m Solución: P = x y z. Expresión algebraica del perímetro de la figura. 16 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 2x 8 x1 2 2x 4x 7 Solución: P = 2x 2x + 8 x 1 4x 7 = 9x + 2. Expresión algebraica 3x 3 P = 9x + 2 = 9(3) + 2 = 27 + 2 = 29m x 2x 1 2 x 4 x 2 x 1 25x 5 x 5 2x 4 2x 8z 1 6 5y 2 7 x4 x2 x1 4x 4 4x 12 8 4x 2 2x 3 5 9 2x 3 x3 x1 11 10 5 4y 4 12 2x 2 1 4 4y 3 1 3 3z 11 17 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA TOTAL El área total de una figura geométrica es igual a la suma de las áreas de las regiones en que esta se ha subdividido (suma de todas las áreas). AT = A1 A2 ... A1 = AT A2. De donde: A2 = AT A1 EJERCICIO Para cada figura, hallemos el área indicada: 4x2 2xy 4 2 x2 4xy x2 1 x2 8 AT = ? AT = ? 8x2 2xy 1 7y2 3xy 9 3 4 A1 = ? A2 = ? AT = 11y2 2xy 9 AT = 10x2 2xy 2 5 3x2 2xy 1 2x2 1 5x2 xy 2 AT = ? ÁREA Aplicando el concepto y la fórmula de área para cada figura, hallemos la expresión algebraica que representa el área y calculemos la misma para los valores asignados. Recordemos que: El área se expresa en unidades cuadradas. u2 = Unidad cuadrada. Después de reemplazar las letras por su valor numérico y realizadas las operaciones indicadas, al número que resulta se le agrega u2. EJEMPLO Hallemos la expresión algebraica que representa el área de cada figura, y además el valor de las misma para los valores indicados. 3 2 1 x 2x 2 VALORES 8x 6 x=2 2y 1 18 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Solución: La figura 1 es un rectángulo: La figura 2 es un círculo: La figura 3 es un cuadrado: k 2y 1 A k 2 A (2 y 1) 2 4 y 2 4 y 1 Para y 1 : A 4y 2 4y 1.... exp resión A 4(1) 2 4(1) 1 4(1) 4 1 4 4 1 9u 2 A 9u 2 EJERCICIO Para cada figura, halle la expresión algebraica que representa el área y el perímetro si es posible. Además, determine el valor numérico para los valores indicados. VALORES: 1 2 y2 3x 1 x = 2, y = 1 y x 4x 1 4 6x 6 3 x6 10x 3 y1 4x 1 5 3x 5 8 7 3y 1 9 y 2x 1 2y 3 10 y6 2x 3 8x 1 13 x 2 x 15 x2 11 x7 x 7 16 2x 3 2x x1 4x 2 3x 2 18 14 5 8x 6 4x 3 5x 3 2x 20 19 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 17 x 2 x1 2x 5 8 19 x 7 21 2 22 x 4 2/3 2 x 1 2x 9 x RECUERDE PRODUCTOS NOTABLES 2. a b 2 a 2 2ab b 2 . a b 2 a 2 2ab b 2 . a b 3 a 3 3a 2 b 3ab 2 b 3 . a b 3 a 3 3a 2 b 3ab 2 b 3 . 3. x a x b x 2 bx ax ab x 2 (b a) x ab 1. ÁREA LIMITADA POR DOS O MÁS FIGURAS GEOMÉTRICAS Área limitada por dos figuras geométricas = Área figura mayor área figura menor AS Ama Ame . AS área región sombreada. Ama área figura mayor. Ame área figura menor. EJERCICIO Para cada figura, halle el área de la región sombreada: 1 3x 2 x+3 2x +1 2 x1 x 3 4x 6 2x 2 x5 x 1 r=a 4 x 12 3x +2 6 x +1 5 x 3x + 2 4x 3 x+3 7 8 x+1 9 20 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA DE FIGURAS IRREGULARES Llamaremos figuras irregulares a aquellas formas geométricas que carecen de un patrón definido, y por ende, no tienen una expresión (fórmula) que permita calcular su área. Veamos: Para estas figuras geométricas, no existen fórmulas que permitan hallar el área. CÁLCULO APROXIMADO DEL ÁREA DE UNA FIGURA IRREGULAR No existe un fórmula mágica que permita determinar o calcular el área de una figura irregular, la destreza del interesado juega un papel muy importante en esta tarea. No obstante, la comprensión del procedimiento que a continuación se describe facilita el trabajo. En el interior de la figura irregular, se trazan figuras regulares (rectángulos, cuadrados, triángulos, rombos, trapecios y semicírculos principalmente). Se miden las dimensiones necesarias para hallar el área de las figuras regulares trazadas. Se calcula el área de cada figura regular construida, y se hace una suma. EJEMPLO Hallemos el área aproximada de la siguiente figura. 0,2m 2,32m 1,2m 0,25m 9,13m Minimizando y separando las figuras 0,2m 0,7m 0,5m 2,98m 0,4m 6,25m 3,4m 0,91m 3,1m 0,9m 6,13m 0,41m 0,56m 3,3m 0,2m 0,38m 8,39m 3,5m 3,8m 0,18m 0,37m 3m Orden seguido para calcular las áreas, y de adentro hacia Como se puede observar, la figura irregular se ha dividido en 1 trapecio y 12 triángulos. Calculando las áreas: Trapecio: A ( B b)h (9,13 8,39)(3,1) (17,51)(3,1) 27,14m 2 2 2 2 21 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Para los triángulos: bh (3,4)( 0, 41) 2 2 0.67 m . (3,8)( 0,37 ) (0,9)( 0,2) (1,2)( 0, 25 ) 2 2 1.71m . (3,5)( 0,38 ) 2 2 0.7 m . (3)( 0,18 ) 2 0.09 m . 2 0.27 m . (0,91)( 0,2) 2 (0,2)( 2,32 ) (3,3)( 0,7) 2 1.15 m . 2 2 0.09 m . 2 0.15 m . 2 0.72 m . 2 2 2 (6,13 )( 0,56 ) 2 2 (6, 25 )( 0,5) 2 1.56 m . 2 0.23 m 2 2 ( 2,98 )( 0,4) 0.59 m 2 2 Sumando las área se tiene que: 35,07m 2 . Esta es el área aproximada de la figura Halle el área aproximada de las figuras irregulares anterior 22 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 PRINCIPALES POLÍGONOS INSTITUCIÓN EDUCATIVA ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE QUIBDÓ Polígono: Figura cerrada que tiene varios lados. Figura Nombre h Polígono regalar: Es aquel que tiene sus lados iguales (la misma medida) Características Área Triángulo Tiene tres lados, tres ángulo y tres vértices Triángulo rectángulo Tiene un ángulo recto(90º) b Tiene dos lados iguales. Triángulo isósceles En este triángulo, los ángulos de base son iguales Tiene tres lados iguales. Triángulo En este triángulo todos los ángulos son iguales, equilátero y mide cada uno 60°. h Cuadrilátero Tiene cuatro lado Rectángulo Cuadrilátero que tiene los cuatro ángulos iguales y los lados paralelos iguales dos a dos . A bh 2 A b = base. h = altura Suma de todos los lados A bh 2 Suma de todos los lados A bh 2 Suma de todos los lados 3 k2 . 4 k = lado A bh b = base. h = altura Tiene sus lados paralelos e iguales dos a dos A bh Suma de todos los lados Trapecio Tiene un par de lados opuestos paralelos B = base mayor. b = base menor A B2b h Suma de todos los lados Cuadrado Tiene 4 lados y 4 ángulos iguales Paralelogramo B k P 3k P 2b 2h 2(b h) b b h P = perímetro Suma de todos los lados b h Perímetro A k2 k = lado P 4k 23 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Figura D d Nombre Características Área Perímetro Rombo Tiene 4 lados iguales y los ángulos contiguos desiguales A Dd 2 Suma de todos los lados Pentágono regular Tiene 5 lados iguales A a n = número de lados. l = longitud del lado. apotema. Hexágono regular Círculo d = Diámetro Rr R Corona circular r r nla . 2 ° Tiene 6 lados iguales A Conjunto de puntos de la circunferencia que lo circunda y los puntos interiores a A r 2 . esta r radio. Sector circular Región delimitada por dos radios r 2 P nl nla 2 P 2 r 3,1459... d 2r r ó A la longitud del lado a= d 2 Región delimitada por dos circunferencias A ( R 2 r 2 ) . R = radio mayor. concéntricas Rr r = radio menor. A P nl : El número de lado multiplicado por P 2 ( R r ) r2 en radianes. P 2 r . La primera para ángulo central S r longitud del arco expresado en grados y la segunda, S = arco para radianes 360 2 24 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 Figura Nombre Características Área Perímetro Rr R º r Trapecio circular Lugar geométrico de los puntos Elipse P ( R r ) 2( R r ) Región delimitada por dos ( R2 r 2 ) ( R2 r 2 ) A ó A 360 2 circunferencias concéntricas y dos La primera para ángulo central expresado radios en grados y la segunda, para radianes del plano cuya suma de distancias a otros dos fijos llamados focos es n = número de lados. A Dd . a = apotema. l = longitud del lado. en radianes 2 2 P 2 D 2d constante. Ruta 1 A R u t a 56,80m 6,80m 2,60m 10,70m 2 5,60m ¿Qué ruta le recomendarías al visitante? 4m 2m 11,30m 3,80m Un visitante se encuentra en el punto A, y desea desplazarse al punto B. Pero, quiere escoger la distancia más corta. 3,5m 1,8m 31,10m 7,20m 5m 5,40m 3m B 10,50m Identifica todos los rectángulos que puedas 8,50m 4,20m 3,20m 4,20m 3,90m 9,80m 12m La figura, representa un plano de un centro recreacional. Halle el área total construida. Identifica todos los triángulos que puedas 25 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ÁREA LIMITADA POR DOS O MÁS FIGURAS GEOMÉTRICAS PLANAS AS Ama Ame . AS Área de la región sombreada. Ama Área de la figura mayor. Ame Área figura menor PROCEDIMIENTO: Calcule el área de la figura mayor, y el área de la menor. Establezca la diferencia (resta) entre las áreas. Para cada figura, halle el área de la región sombreada 15m 16m 9m 8m 8m 15m 5m 20m Triángulo equilátero 5m 6m 7,2 m 10m 3m 7m 5m 60° 18 cm 10m 3m 7m 6m 12m 20m 7m 106º 7m 5m 4m 3m 20cm 12cm 10cm 26 Racapeas – matemática --- geometría -- 2011 ALGEBRA Y GEOMETRÍA PERÍMETRO: Para cada figura, halle el perímetro. x +1 1 2 x 3 25x 5 x 2x 1 2x 4 2x x4 7 8x 2 3 2x 3 2x 2 2x 3 3z 11 x x 2 6 5 4 3x 9 Área 4x 4 x1 4x 12 Para cada figura, halle el área: x7 3y 1 2x 3 x1 8x 1 2y 1 x+2 x 2 3x 2 x 7 2x 3 5 4x 3 2x 5x 3 2𝜋 3 x 4 4x+6 X+1 x 4x +2 RECUERDE PRODUCTOS NOTABLES x 2 2x 5 𝒂+𝒃 𝟐 = 𝒂𝟐 + 𝟐𝒂𝒃 + 𝒃𝟐 . 𝒂+𝒃 𝟑 = 𝒃𝟑 + 𝟑𝒂𝟐 𝒃 + 𝟑𝒂𝒃𝟐 + 𝒃𝟑 . 𝒂−𝒃 𝟐 = 𝒂𝟐 − 𝟐𝒂𝒃 + 𝒃𝟐 𝒂−𝒃 𝟑 = 𝒃𝟑 − 𝟑𝒂𝟐 𝒃 + 𝟑𝒂𝒃𝟐 − 𝒃𝟑 𝒙 + 𝒌 𝒙 + 𝒃 = 𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒌𝒙 + 𝒃𝒌 ÁREA LIMITADA POR DOS O MÁS FIGURAS GEOMÉTRICAS x5 3x 2 x+3 x 12 2x +1 x+1 x 4y 2 5 2x 2 r=a 3x +2 4x 3 2x 1 x +1 x 27