Conjetura de la suma angular en triángulos

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LECCIÓN
CONDENSADA
4.1
Conjetura de la suma angular
en triángulos
En esta lección
●
●
●
Establecerás una conjetura respecto a la suma de las medidas de los ángulos
de un triángulo
Completarás una prueba de párrafo para la Conjetura de la suma angular en
triángulos
Expresarás la Conjetura del tercer ángulo
En este capítulo te concentrarás en las propiedades de los triángulos. Para
empezar, observarás las medidas de los ángulos de los triángulos.
Investigación: La suma angular en triángulos
Dibuja dos triángulos agudos grandes con formas muy diferentes, y dos triángulos
obtusos grandes, también con formas muy distintas.
En cada triángulo mide los tres ángulos lo más exactamente posible, y después
halla la suma de las tres medidas. Debes encontrar que la suma de los ángulos de
cada triángulo es la misma. ¿Cuál es la suma de los ángulos?
Para verificar esta suma, escribe las letras a, b, y c en el interior de los tres
ángulos de uno de los triángulos agudos, y recorta cuidadosamente el triángulo.
Después rasga los tres ángulos del triángulo y acomódalos de manera que sus
vértices se junten en un punto.
c
c
c
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b
a
b
a
b
a
¿De qué manera este arreglo verifica la suma de los ángulos que encontraste
antes?
Tu trabajo en esta investigación conduce a la siguiente conjetura.
Conjetura de la suma angular en triángulos La suma de las medidas de los
C-17
ángulos de cualquier triángulo es 180°.
En la página 200 de tu libro hay una prueba de párrafo de la Conjetura de la
suma angular en triángulos. Observa que la prueba comienza con un dibujo de
del triángulo. Antes de que leas el texto que viene
una recta paralela al lado AB
después del diagrama, piensa cómo podrías usar lo que sabes de las rectas
paralelas para ayudar a explicar por qué la suma de los ángulos del triángulo
es 180°. Después lee la prueba, completando la justificación de cada paso.
El Paso 7 plantea esta cuestión: Si dos ángulos de un triángulo tienen las mismas
medidas que dos ángulos de otro triángulo, ¿qué puedes concluir respecto al
tercer par de ángulos? Medita algunos minutos sobre esta cuestión. Después,
sigue las instrucciones de tu libro para investigar el asunto usando patty paper.
(continúa)
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Lección 4.1 • Conjetura de la suma angular en triángulos (continuación)
Tu trabajo debe conducir a la siguiente conjetura.
Conjetura del tercer ángulo Si dos ángulos de un triángulo tienen las mismas
C-18
medidas que dos ángulos de otro triángulo, entonces el tercer ángulo de uno
de los triángulos tiene la misma medida que el tercer ángulo del otro
triángulo.
En el ejemplo de tu libro se usa la Conjetura del tercer ángulo para probar que
dos ángulos son congruentes. Lee el ejemplo atentamente, y después lee el
ejemplo siguiente.
EJEMPLO
Encuentra las medidas de los ángulos rotulados con letras.
N
70° a
c
b
44°
Solución
L
X
M
Y
136° e
d
f
26°
k
Z
Comienza con LMN. Como el ángulo a y el ángulo de 70° forman un par
lineal, a 70° 180°. Por tanto, a 110°. Como el ángulo b y el ángulo de 44°
son opuestos por el vértice, b 44°. Según la Conjetura de la suma angular en
triángulos, 110° 44° c 180°, entonces, c 26°.
y la recta k son paralelas, los ángulos alternos
Ahora, observa XYZ. Como XY
internos son congruentes. Así, d 26°. Como el ángulo e y el ángulo de 136°
forman un par lineal, e 136° 180°, así que e 44°. Como LMN tiene
ángulos de medidas 44° y 26°, y XYZ tiene ángulos de medidas 44° y 26°,
los terceros ángulos deben tener la misma medida. Por tanto, f 110°.
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.2
Propiedades de los
triángulos especiales
En esta lección
●
●
Descubrirás cómo se relacionan los ángulos de un triángulo
isósceles
Formularás una conjetura respecto a los triángulos que tienen
dos ángulos congruentes
Ángulo del vértice
Lados congruentes
Un triángulo isósceles es un triángulo que tiene al menos dos lados
congruentes. El ángulo que está entre los lados congruentes se
denomina ángulo del vértice. Los otros dos ángulos se denominan
ángulos de la base. El lado que está entre los ángulos de la base, se
denomina base. Los otros dos lados se denominan lados congruentes.
Ángulos
de la base
Base
Investigación 1: Ángulos de la base en un triángulo isósceles
Dibuja un ángulo agudo C en patty paper. Después sigue los Pasos 2 y 3 en tu
libro para construir un triángulo isósceles, ABC.
y CB
son lados congruentes, C es el ángulo del vértice, y A y B
Como CA
son ángulos de la base. Usa tu transportador para medir los ángulos de la base.
¿Cómo se comparan las medidas? Confirma tu respuesta doblando tu patty paper
alineado consigo mismo. ¿A B?
y manteniendo AB
Ahora, dibuja otros dos triángulos isósceles, uno con un ángulo del vértice obtuso
y otro con un ángulo del vértice recto. Compara los ángulos de la base de cada
triángulo. ¿Sucede lo mismo que en el caso del triángulo agudo isósceles?
Tus observaciones deben llevar a la siguiente conjetura.
C-19
Conjetura del triángulo isósceles Si un triángulo es isósceles, entonces sus
ángulos de la base son congruentes.
Los triángulos equiláteros también son triángulos isósceles, porque al menos dos
de sus lados son congruentes. ¿Cómo crees que se aplica la Conjetura del
triángulo isósceles a los triángulos equiláteros?
Como sabes, la inversión de las partes “si” y “entonces” de una conjetura produce
el inverso de una conjetura. ¿Es cierto el inverso de la Conjetura del triángulo
isósceles? En otras palabras, si un triángulo tiene dos ángulos congruentes, ¿es
isósceles? Para probar esta proposición, necesitas dibujar un triángulo con dos
ángulos congruentes.
Investigación 2: ¿Es cierto el inverso?
A
, en tu papel. Dibuja un ángulo agudo en el
Dibuja un segmento, AB
punto A. En el triángulo terminado, A y B serán los ángulos
congruentes.
Observa que A debe ser agudo. Si fuera recto u obtuso, la suma de las
medidas de A y B sería mayor que o igual a 180° y, como sabes, la
suma de las tres medidas de los ángulos debe ser 180°.
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B
(continúa)
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Lección 4.2 • Propiedades de los triángulos especiales (continuación)
. Si es necesario,
Ahora, copia A en el punto B, al mismo lado que AB
alarga los lados de los ángulos hasta que se intersequen. Rotula el punto
de intersección como C.
A
C
y BC
. ¿Parecen
Usa tu compás para comparar las longitudes de los lados AC
tener la misma longitud? Verifica tu respuesta usando patty paper. Dibuja al
menos otro triángulo con dos ángulos congruentes y compara las longitudes
de los lados. Tus resultados deben proporcionar evidencia de que el inverso
de la Conjetura del triángulo isósceles es cierto.
Inverso de la Conjetura del triángulo isósceles Si un triángulo tiene dos
B
C-20
ángulos congruentes, entonces es un triángulo isósceles.
En el siguiente ejemplo, aplicarás lo que has aprendido.
EJEMPLO
mA ______
A
7 cm
mD ______
EC ______
7 cm
B
Solución
E
42°
96°
C
3 cm
D
Según la Conjetura de la suma angular en triángulos, mA mB 42° 180°, por lo que mA mB 138°. Como A y B son los ángulos de la
base de un triángulo isósceles, son congruentes. Entonces, mA 12(138°) 69°.
Como ACB y ECD son ángulos opuestos por el vértice, entonces son
congruentes. Por tanto, mECD 42°. Según la Conjetura de la suma angular
en triángulos, 42° 96° mD 180°. Resolviendo para mD, obtenemos
mD 42°.
Como ECD D, CDE es isósceles según el Inverso de la Conjetura
del triángulo isósceles. Entonces, los lados son congruentes, así que
EC ED 3 cm.
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.3
Las desigualdades
de los triángulos
En esta lección
●
●
●
Verás si puedes formar un triángulo a partir de cualesquier tres segmentos
Descubrirás una relación entre las longitudes de los lados y las medidas de
los ángulos de un triángulo
Buscarás una relación entre la medida del ángulo externo de un triángulo y
las medidas de los correspondientes ángulos internos no adyacentes
Si tienes tres segmentos, ¿siempre podrás formar un triángulo con esos segmentos
como lados? En la siguiente investigación explorarás esta cuestión.
Investigación 1: ¿Cuál es el camino más corto de A a B?
En el Paso 1 de la investigación, se te dan dos conjuntos de
tres segmentos para utilizar como las longitudes de los lados
de triángulos. Considera el primer conjunto de segmentos. Para
. Para construir los otros
construir CAT, primero copia CT
dos lados del triángulo, tiende un arco de longitud AC centrado
en el punto C, y un arco de longitud AT centrado en el punto T.
C
T
Para que los segmentos formen un triángulo, el punto A tendría que estar en
ambos arcos. Sin embargo, los dos arcos no se intersecan, así que es imposible
construir un triángulo con las longitudes de lados CA, AT, y CT.
Ahora intenta usar el segundo conjunto de segmentos para construir FSH.
¿Puedes hacerlo? ¿Por qué sí o por qué no?
En general, para que tres segmentos formen un triángulo, la suma de las longitudes
de cualesquier dos segmentos debe ser mayor que la longitud del tercer segmento.
A continuación se presentan dos formas de visualizar esto.
Imagina que dos de los segmentos estén conectados a los
Bisagra
extremos del tercer segmento por medio de bisagras. Para
formar un triángulo, necesitas poder dar vueltas a los segmentos,
de forma tal que sus extremos sin bisagras se junten, sin quedar
completamente planos. Esto es posible sólo si la longitud combinada
de los dos segmentos es mayor que la longitud del tercer segmento.
Bisagra
Imagina que dos segmentos estén conectados por una bisagra. Para
formar un triángulo, necesitas poder ajustar la apertura entre estos
lados, de manera que los extremos sin bisagras se junten con los
extremos del tercer segmento, sin quedar completamente planos.
Esto sólo es posible si la longitud combinada de los dos segmentos
con bisagras es mayor que la longitud del tercer segmento.
Bisagra
Puedes establecer esta idea como una conjetura.
Conjetura de la desigualdad del triángulo La suma de las longitudes de
cualesquier dos lados de un triángulo es mayor que la longitud del tercer
lado.
C-21
(continúa)
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Lección 4.3 • Las desigualdades de los triángulos (continuación)
Puedes considerar la Conjetura de la desigualdad del triángulo de una manera
diferente: la distancia más corta entre dos puntos es la longitud del segmento que
los conecta. En otras palabras, la distancia de A a C a B no puede ser más corta
que la distancia de A a B.
C
A
B
Sin importar dónde esté C,
AC ⫹ CB ⱖ AB.
Investigación 2: ¿Dónde están los ángulos más grandes y más chicos?
Dibuja un triángulo obtuso escaleno. Sigue los Pasos 1 y 2 en tu libro para rotular
los ángulos y lados, de acuerdo con su tamaño. Después responde las preguntas
del Paso 3.
Igual que en esta ilustración, debes encontrar que el lado más
largo es opuesto al ángulo que tiene la medida más grande,
el segundo lado más largo es opuesto al lado que tiene la
segunda medida más grande, y el lado más corto es opuesto
al lado que tiene la medida más pequeña.
S
Q
s
m
M
q
Dibuja un triángulo agudo escaleno, y sigue los Pasos 1–3 nuevamente.
¿Tus descubrimientos son iguales?
Expresa tus descubrimientos como una conjetura. He aquí una forma posible de
formular la conjetura.
C-22
Conjetura de la desigualdad de los ángulos y los lados En un triángulo, si un
lado es más largo que otro, entonces el ángulo opuesto al lado más largo es
más grande que el ángulo opuesto al lado más corto.
Hasta ahora, te has concentrado en los ángulos internos de los
triángulos. Los triángulos también tienen ángulos externos. Para
construir un ángulo externo, alarga un lado más allá del vértice.
Cada ángulo externo de un triángulo tiene un ángulo interno
adyacente y un par de ángulos internos no adyacentes.
Ángulo interno
adyacente
Ángulo
externo
Investigación 3: Ángulos externos de un triángulo
Ángulos internos no adyacentes
En esta investigación buscarás una relación entre la medida
de un ángulo externo y la medida de los dos ángulos internos
no adyacentes asociados. Sigue los Pasos 1–3 en tu libro para al
menos dos triángulos diferentes. Puedes formular tus descubrimientos
como una conjetura.
C-23
Conjetura del ángulo externo del triángulo La medida de un ángulo externo
de un triángulo es igual a la suma de las medidas de los ángulos internos no
adyacentes.
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.4
¿Existen medios rápidos para
determinar la congruencia?
En esta lección
●
Buscarás unos medios rápidos para determinar si dos triángulos son
congruentes
Si los tres lados y los tres ángulos de un triángulo son congruentes a los tres lados
y los tres ángulos de otro triángulo, entonces ya sabes que los triángulos son
congruentes. Pero, para determinar si dos triángulos son congruentes, ¿realmente
es necesario hacer todas las seis comparaciones? Ya has visto que si dos ángulos
de un triángulo son congruentes a dos ángulos de otro triángulo, entonces los
terceros ángulos también son congruentes. Esto te dice que, a lo más, necesitas
hacer sólo cinco comparaciones (tres pares de lados y dos pares de ángulos).
En esta lección y en la siguiente, buscarás medios rápidos que te permitan
determinar si dos triángulos son congruentes, haciendo solamente tres
comparaciones. En la página 219 de tu libro, se ilustran las seis formas diferentes
en que tres partes de un triángulo pueden ser congruentes con tres partes de otro
triángulo. Considera las posibilidades atentamente. Observa que el orden en que
las partes se enumeran es importante. Por ejemplo, Lado-Ángulo-Lado (SideAngle-Side: SAS) se refiere a dos lados y al ángulo incluido entre los lados,
mientras que Lado-Lado-Ángulo (Side-Side-Angle: SSA) se refiere a dos lados
y a un ángulo que no está entre ellos.
Investigación 1: ¿SSS es un medio rápido para determinar la congruencia?
En esta investigación explorarás esta cuestión: Si los tres lados de un triángulo
son congruentes a los tres lados de otro triángulo, ¿deben ser congruentes los
triángulos? En otras palabras, ¿Lado-Lado-Lado (Side-Side-Side: SSS) es un medio
rápido para determinar la congruencia?
Construye un triángulo usando como lados los tres segmentos dados en la
Investigación 1. Asegúrate de que se unen los extremos que tengan la misma letra.
Ahora, trata de construir un triángulo diferente usando los tres segmentos como
lados. ¿Puedes hacerlo? (Para determinar si dos triángulos son iguales o distintos,
puedes colocar uno encima del otro para ver si coinciden.)
Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo a partir de los tres segmentos.
De hecho, si se te dan cualesquier tres segmentos (que satisfagan la desigualdad de
triángulos), podrás hacer solamente un triángulo. En otras palabras, cualesquier
dos triángulos con las mismas longitudes laterales deben ser congruentes. Puedes
formular este hecho como una conjetura.
Conjetura de congruencia SSS Si los tres lados de un triángulo son congruentes
C-24
a los tres lados de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
Investigación 2: ¿SAS es un medio rápido para determinar la congruencia?
A continuación, considerarás el caso Lado-Ángulo-Lado (Side-Angle-Side: SAS). Si
dos lados y el ángulo incluido de un triángulo son congruentes a dos lados y al
ángulo incluido de otro, ¿deben ser congruentes los triángulos?
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(continúa)
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Lección 4.4 • ¿Existen medios rápidos para determinar la congruencia? (continuación)
Construye un triángulo a partir de las tres partes dadas. Asegúrate de que se unen
los extremos que tengan la misma letra.
Ahora, trata de construir un triángulo diferente a partir de las mismas tres partes.
¿Puedes hacerlo? (Recuerda que el ángulo debe estar incluido entre los lados.)
Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo. De hecho, si se te dan
cualesquier dos lados y un ángulo incluido, podrás hacer solamente un triángulo.
Puedes formular este hecho como una conjetura.
C-25
Conjectura de congruencia SAS Si dos lados y el ángulo incluido de un
triángulo son congruentes a dos lados y al ángulo incluido de otro triángulo,
entonces los triángulos son congruentes.
Hasta ahora, has encontrado que dos de los seis casos enumerados en la
página 219 de tu libro, a saber SSS y SAS, son medios rápidos para determinar
la congruencia. En el ejemplo de tu libro se muestra que el caso Lado-LadoÁngulo (Side-Side-Angle: SSA) no es un medio rápido para determinar la
congruencia. En otras palabras, para demostrar que dos triángulos son
congruentes, no es suficiente mostrar que dos lados y un ángulo no incluido
de un triángulo son congruentes a dos lados y a un ángulo no incluido de
otro. He aquí otro ejemplo.
EJEMPLO
Usando solamente la información dada, determina cuáles de los siguientes
triángulos son congruentes.
P
Y
C
T
B
A
W
Q
S
Solución
WQ
, B Q, y BC
QS
, ABC WQS según SAS.
Como AB
TP
, PY
CA
, y B T, no puedes concluir que ABC Aunque BC
TPY, porque SSA no es un medio rápido para determinar la congruencia.
TP
. Ésta no
En cuanto a TPY y QSW, sólo sabes que Q T y QS
es suficiente información para concluir que los triángulos son congruentes.
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.5
¿Existen otros medios rápidos
para determinar la congruencia?
En esta lección
●
Buscarás más medios rápidos para determinar si dos triángulos son
congruentes
En la Lección 4.4, viste que hay seis formas en las que tres partes de un triángulo
pueden ser congruentes con tres partes de otro, e investigaste tres de estos casos.
Aprendiste los siguientes medios rápidos para determinar la congruencia.
●
●
SSS: Si tres lados de un triángulo son congruentes con los tres lados de otro
triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
SAS: Si dos lados y el ángulo incluido de un triángulo son congruentes con
dos lados y el ángulo incluido de otro triángulo, entonces los triángulos son
congruentes.
También aprendiste que si sabes que dos lados y un ángulo no incluido de un
triángulo son congruentes con dos lados y el ángulo incluido de otro, ésta no es
suficiente información para concluir que los triángulos son congruentes. En esta
lección explorarás los tres casos restantes.
Primero, considera el caso Ángulo-Ángulo-Ángulo
(AAA). Los tres ángulos de GHI son congruentes
con los tres ángulos de LMN, pero los lados no
son congruentes. Este ejemplo ilustra que AAA no
es un medio rápido para determinar la congruencia.
N
I
H
G
M
L
Investigación: ¿ASA es un medio rápido para determinar la congruencia?
En esta investigación explorarás esta cuestión: Si dos ángulos y el lado incluido de
un triángulo son congruentes con dos ángulos y el lado incluido de otro, ¿deben
ser congruentes los triángulos? En otras palabras, ¿Ángulo-Lado-Ángulo (AngleSide-Angle: ASA) es un medio rápido para determinar la congruencia?
Construye un triángulo usando las tres partes que se te dan como lados.
Asegúrate de que se unen los puntos que tengan la misma letra.
Ahora, trata de construir un triángulo diferente usando las tres partes. ¿Puedes
hacerlo? (Recuerda que para determinar si dos triángulos son diferentes o el
mismo triángulo, puedes colocar uno encima de otro para ver si coinciden.)
Debes encontrar que sólo puedes hacer un triángulo a partir de las tres partes.
De hecho, si se te dan cualesquier dos ángulos y un lado incluido, sólo podrás
hacer un triángulo. Puedes formular este hecho como una conjetura.
Conjectura de congruencia ASA Si dos ángulos y el lado incluido de un
C-26
triángulo son congruentes con dos ángulos y el lado incluido de otro
triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
(continúa)
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Lección 4.5 • ¿Existen otros medios rápidos para determinar la congruencia? (continuación)
Si dos ángulos y un lado no incluido de un triángulo son congruentes con
dos ángulos y el lado no incluido de otro, ¿son congruentes los triángulos?
Esto es, ¿Lado-Ángulo-Ángulo (Side-Angle-Angle: SAA) es un medio rápido
para determinar la congruencia? Medita en esta cuestión, y ve si puedes
determinar la respuesta. Puede ser útil hacer algunos dibujos.
Si supones que la conjetura ASA es cierta, puedes usar el razonamiento lógico
para demostrar que SAA es un medio rápido para determinar la congruencia. En
el ejemplo de tu libro, se muestra cómo hacerlo. Lee este ejemplo cuidadosamente
y asegúrate de comprenderlo. Aquí está la conjetura de congruencia SAA.
C-27
Conjectura de congruencia SAA Si dos ángulos y un lado no incluido de un
triángulo son congruentes con los ángulos correspondientes y el lado de otro
triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
En las últimas dos lecciones, has encontrado que SSS, SAS, ASA, y SAA son todos
medios rápidos para determinar la congruencia. En la página 227 de tu libro se
muestra un diagrama para cada caso. Añade estos diagramas y las conjeturas de
congruencia a tu lista de conjeturas. He aquí otro ejemplo.
EJEMPLO
Completa cada proposición y especifica qué medio rápido usaste para determinar
que los triángulos son congruentes.
a. ADB ______
b. STU ______
D
W
S
A
C
U
V
T
B
Solución
BD
, ADB CDB según
a. Como A C, ADB CDB, y BD
SAA.
b. Hay dos formas en las que podrías razonar este problema.
●
●
56
CHAPTER 4
y WV
son paralelos, S V y T W. Se establece que
Como ST
TU WU . Por lo tanto, STU VWU, según SAA.
SUT VUW porque son ángulos opuestos por el vértice. T W
y WV
son paralelos. Se establece que TU
WU
. Por lo tanto,
porque ST
STU VWU, según ASA.
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LECCIÓN
Partes correspondientes de
triángulos congruentes
CONDENSADA
4.6
En esta lección
●
●
Usarás el hecho de que las partes correspondientes de los triángulos
congruentes son congruentes, para probar proposiciones
Aprenderás unas técnicas para seguir de cerca la información cuando estés
escribiendo una prueba
En las Lecciones 4.4 y 4.5 descubriste cuatro medios rápidos para mostrar
que dos triángulos son congruentes: SSS, SAS, ASA, y SAA. Una vez que
hayas establecido que dos triángulos son congruentes, sabes que sus partes
correspondientes son congruentes. Usaremos la abreviatura CPCTC para la
proposición partes correspondientes de triángulos congruentes son congruentes
(corresponding parts of congruent triangles are congruent).
En el Ejemplo A de tu libro se emplea CPCTC para probar que dos segmentos
son congruentes. Lee ese ejemplo con atencíon. Observa que el argumento explica
primero por qué los triángulos AMD y BMC son congruentes, y luego usa CPCTC
para explicar por qué los lados AD y BC son congruentes. He aquí otro ejemplo.
EJEMPLO A
RT
.
Da un argumento lógico para explicar por qué PT
Q
1
2
3 T4
6
5
P
Solución
S
R
Primero, demostrarás que PQT RQT y después usarás CPCTC para
RT
. Se establece que 1 2. También sabes que QT
demostrar que PT
QT porque son el mismo segmento. Ahora, como 3 y 5 son un par lineal,
m3 m5 180°, o de manera equivalente, m3 180° m5. Como
5 6, puedes sustituir m5 por m6, para obtener m3 180° m6.
Sin embargo, 4 y 6 forman un par lineal, de manera que m4 también es
igual a 180° m6. Por lo tanto, m3 m4. Esto es, 3 4. Así pues,
RT
según ASA, PQT RQT. Como los triángulos son congruentes, PT
según CPCTC.
Cuando tratas de probar que los triángulos son congruentes, puede ser difícil
seguir la información de cerca. Asegúrate de señalar toda la información en la
figura. Si es difícil ver los triángulos, puedes dibujarlos con distintos colores o
volverlos a dibujar por separado. Estas técnicas se muestran en el Ejemplo B de
tu libro. Lee ese ejemplo y asegúrate de comprenderlo. Después, lee el ejemplo
siguiente.
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CHAPTER 4
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Lección 4.6 • Partes correspondientes de triángulos congruentes (continuación)
EJEMPLO B
DB
? Escribe una prueba de párrafo explicando las razones.
¿AC
A
D
C
B
Solución
Puedes dibujar los triángulos ABC y DCB de manera separada, para verlos con
mayor claridad. Al ir descubriendo más información, señálala en el diagrama
original y en los triángulos separados.
A
B
D
C
B
C
DB
.
Prueba de párrafo: Demuestra que AC
CB
porque son el mismo segmento.
BAC CDB. Asimismo, BC
BC
, los ángulos alternos internos son congruentes. Por lo tanto,
Como AD
ACB DAC y ADB DBC. Como DAC ADB, debe ser cierto
que ACB DBC. (Añade esta información a los diagramas.) ABC DB
.
DCB, según SAA. Según CPCTC, AC
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CHAPTER 4
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.7
Razonamiento de organigrama
En esta lección
●
Escribirás pruebas de organigrama
Hasta ahora has escrito las explicaciones en forma de pruebas de párrafo.
El Ejemplo A de tu libro es un ejemplo. Lee este ejemplo y asegúrate de que
comprendes la prueba.
Cuando un argumento lógico es complejo o incluye muchos pasos, es posible que
una prueba de párrafo no sea la forma más clara para presentar los pasos. En
tales casos, a menudo resulta útil organizar los pasos en forma de un organigrama
(flowchart). Un organigrama es un mapa de conceptos que muestra todos los
pasos de un procedimiento complicado, en el orden correcto. Los pasos del
procedimiento se escriben en cajas. Las flechas conectan las cajas para mostrar
cómo los hechos conducen a conclusiones.
La creación de una prueba de organigrama hace evidente tu lógica, de manera
que otros puedan seguir tu razonamiento. El Ejemplo B de tu libro presenta el
argumento del Ejemplo A en forma de organigrama. Lee la prueba atentamente.
Observa que cada proposición se escribe dentro de una caja y que la razón lógica
de cada paso se escribe debajo de esta caja.
En los ejemplos siguientes se dan más pruebas de organigrama. En cada ejemplo,
trata de escribir una prueba por tu cuenta, antes de mirar la solución. Recuerda
que a menudo existen muchas formas de probar una proposición. Tu prueba
puede ser diferente que la mostrada.
EJEMPLO A
Dado:
es una mediana
MP
N Q
Demuestra:
NMP QMP
M
N
Solución
1
Q
Prueba de organigrama
MP es una mediana
3
Dado
2
P
N Q
Dado
NP QP
Definición de
una mediana
4
MN MQ
Inverso de la
conjetura del
triángulo isósceles
5
MPN MPQ
Conjetura de
congruencia SAS
6
NMP QMP
CPCTC
(continúa)
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Lección 4.7 • Razonamiento de organigrama (continuación)
EJEMPLO B
Dado:
CD
AE
B es el punto medio de CE
Demuestra:
DB
AB
A
E
B
C
Solución
D
Prueba de organigrama
1
AE CD
3
Dado
2
B es el punto
medio de CE
E C
Conjetura AIA
4
BC BE
Definición de un
punto medio
Dado
5
6
ABE DBC
Conjetura de
congruencia ASA
7
AB DB
CPCTC
ABE DBC
Conjetura de
los ángulos opuestos
por el vértice
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LECCIÓN
CONDENSADA
4.8
Pruebas de las conjeturas
sobre el triángulo isósceles
En esta lección
●
●
●
Harás una conjetura sobre la bisectriz del ángulo del vértice en un triángulo
isósceles
Harás y probarás una conjetura sobre los triángulos equiláteros
Conocerás las conjeturas bicondicionales
es la altitud a la base AR
, CE
es la bisectriz de
En ARC, CD
es la mediana del lado AR
. Este ejemplo ilustra
ACR, y CF
que la bisectriz de ángulo, la altitud, y la mediana pueden ser
diferentes segmentos. ¿Siempre es cierto esto? ¿Pueden ser
todas el mismo segmento? En la investigación explorarás
estas cuestiones.
A
C
F
E
D
R
Investigación: La recta de simetría en un triángulo isósceles
Construye un triángulo isósceles grande en una hoja de papel no rayado. Rotúlalo
ARK, donde K es el ángulo del vértice.
, con el punto D sobre AR
. Compara
Construye una bisectriz de ángulo KD
ADK con RDK. ¿Parecen congruentes?
y RD
. ¿Son congruentes? Si es así, entonces
Usa tu compás para comparar AD
es la mediana de AR
. Observa
D es el punto medio de AR y por lo tanto, KD
que ADK y RDK son un par lineal y por lo tanto son suplementarios. Ahora,
compara ADK y RDK. ¿Son congruentes los ángulos? Si es así, ¿cuál debe ser
la medida de cada ángulo? ¿Qué te dice esto respecto a la relación existente entre
y AR
?
KD
Tus resultados deben conducir a la siguiente conjetura.
Conjetura de la bisectriz del ángulo del vértice En un triángulo isósceles, la
C-28
bisectriz del ángulo del vértice también es la altitud y la mediana de la base.
En el Capítulo 3, descubriste que si un triángulo es equilátero, entonces cada
ángulo mide 60°. Por lo tanto, si un triángulo es equilátero, entonces es
equiangular. Esto se llama la Conjetura del triángulo equilátero. En las páginas
242–243 de tu libro, se da una prueba de esta proposición. Lee esta prueba
atentamente y asegúrate de que comprendes cada paso. El inverso de esta
proposición también es cierto. Esto es, si un triángulo es equiangular,
entonces es equilátero. La siguiente conjetura combina estas ideas.
Conjetura del triángulo equilátero/equiangular Todo triángulo equilátero es
C-29
equiangular. Inversamente, todo triángulo equiangular es equilátero.
Puedes expresar esta conjetura como una conjetura bicondicional: un triángulo es
equilátero si y solamente si es equiangular. Si cualquiera de las partes es cierta, la
otra parte también es cierta.
(continúa)
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Lección 4.8 • Pruebas de las conjeturas sobre el triángulo isósceles (continuación)
En el ejemplo siguiente, usarás las conjeturas para encontrar las medidas faltantes
en los triángulos.
EJEMPLO
EF
.
En las partes a y b, DEF es isósceles, siendo DF
a. mD 67°
D
DE 15 cm
mDFP ______
P
DP ______
F
b. mDFE 54°
E
F
DP 7 cm
mDFP ______
DE ______
D
Solución
P
E
a. Si mD 67°, entonces mE 67° porque D y E son ángulos de la base
de un triángulo isósceles. Por lo tanto, mDFE 180° (67° 67°) 46°.
biseca a DFE, mDFP 12(46°) 23°.
Como FP
biseca al ángulo del vértice DFE, también debe ser la mediana de
Como FP
. Por lo tanto, DP 12DE 12(15 cm) 7.5 cm.
DE
es la altitud de DE
, también debe ser la bisectriz del ángulo del
b. Como FP
vértice DFE. Por lo tanto, mDFP 12(mDFE) 12(54°) 27°.
biseca al ángulo del vértice DFE, también debe ser la mediana de
Como FP
DE . Por lo tanto, DE 2DP 2(7 cm) 14 cm.
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