C u r s o : Matemática Material N° 14 GUÍA TEÓRICO PRÁCTICA Nº 11 UNIDAD: GEOMETRÍA CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS Y ELEMENTOS SECUNDARIOS CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS DEFINICIÓN Dos triángulos son congruentes si y sólo si existe una correspondencia entre sus vértices, de modo que cada par de lados y ángulos correspondientes sean congruentes. R C AB PQ AC PR ABC PQR CB RQ ∡A ∡P ∡B ∡Q ∡C ∡R A B Q P EJEMPLOS 1. Los triángulos ABC y DEF de la figura 1, son isósceles congruentes de base AB y DE , respectivamente. ¿Cuál(es) de las siguientes congruencias es (son) verdadera(s)? I) CBA FDE II) BCA FDE III) BAC EFD A) B) C) D) E) 2. Sólo Sólo Sólo Sólo Sólo B D C I II III I y II II y III fig. 1 E A F Los triángulos ABC y PQR de la figura 2, son escalenos. Si ABC PQR, entonces ¿cuál de las siguientes proposiciones es falsa? C A) AB PQ R B) AC RQ fig. 2 C) BC QR D) ∡ACB ∡PRQ E) ∡ABC ∡PQR B A 1 P Q 3. Los triángulos ABC y FED de la figura 3, son escalenos. Si ABC FED, entonces ¿cuál es el valor de x? D C A) 7 B) 9 C) 12 D) 15 E) Ninguna de las anteriores x F fig. 3 9 12 4. A B 12 E Si en la figura 4, se cumple que MNO PQR, entonces ¿cuál de las siguientes opciones es verdadera? Q A) MN PR P O B) ON RP fig. 4 C) ∡MON ∡QPR D) ∡NMO ∡QPR R E) ∡NOM ∡RPQ 5. M Dados los siguientes triángulos, ¿cuáles son congruentes? I) 10 cm II) 10 cm 70º 80º A) B) C) D) E) 6. N III) 70º 80º 70º 10 cm 80º Sólo I con II Sólo I con III Sólo II con III Todos ellos. Ninguno de ellos. Si los polígonos ABCD y EFGH de la figura 5 son congruentes en ese orden, ¿cuál de las siguientes alternativas es falsa? F C A) AB EF D E A H B) ∡DAB ∡HEF C) DC GH D) ∡ADC ∡GFE E) B AD EH fig. 5 2 G POSTULADOS DE CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS C ALA: Dos triángulos son congruentes si tienen respectivamente iguales un lado y los dos ángulos adyacentes a ese lado. A C’ c C LAL: Dos triángulos son congruentes cuando tienen dos lados y el ángulo comprendido entre ellos respectivamente iguales. LLL: Dos triángulos son congruentes si tienen sus tres lados respectivamente iguales. B A’ c LLA>: Dos triángulos son congruentes cuando tiene dos lados y el ángulo opuesto al mayor de esos lados respectivamente iguales. C A B’ c b B A’ c a b B A’ c b B’ c C’ a b A B’ b C c C’ b A A’ B C’ B’ c b<c EJEMPLOS 1. ¿Cuál(es) de las siguientes parejas de triángulos es (son) siempre congruentes? I) A) B) C) D) E) 2. II) III) Sólo I Sólo II Sólo III Sólo I y II I, II y III Los triángulos escalenos de la figura 1, son congruentes por el criterio A) B) C) D) E) C ALA LAL LLL LLA> AAA fig. 1 80º a 60º A 3 F a 40º c 40º B D 80º b 60º E 3. En la figura 2, AB AD y ∡CAD ∡CAB. ¿Qué criterio permite demostrar que el ABC ADC? D A) B) C) D) E) 4. LLL LAL ALA LLA> Falta información A C fig. 2 B Si en la figura 3, el FAR EAR, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s)? I) II) III) RA es bisectriz del ∡FRE FBA EBA EAR es isósceles R fig. 3 A A) B) C) D) E) 5. Sólo I Sólo II Sólo III Sólo I y II I, II y III F B E En la figura 4, los triángulos QNP y NQM son isósceles y rectángulos en P y en M, respectivamente. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s)? P I) II) III) A) B) C) D) E) MT + PQ = QM + QT PM QN ∡QPM = ∡PMN Q Sólo I Sólo I y II Sólo I y III Sólo II y III I, II y III T N fig. 4 M 4 ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL TRIÁNGULO ALTURA: Es el segmento perpendicular que va desde un vértice al lado opuesto o la prolongación de éste. C F ha A E H = ORTOCENTRO (punto de intersección de las alturas o sus prolongaciones) h H b hc B D EJEMPLOS 1. En la figura 1, el ABC es escaleno, CD es altura, entonces, ¿cuál de de las siguientes alternativas es siempre verdadera? A) B) C) D) E) C – = 30° + = 90° + < 90° – > 0° + > 90° A 2. fig. 1 D B En el triángulo ABC de la figura 2, H es el ortocentro. El ángulo ABC mide 35°, entonces el ángulo EHC mide A) B) C) D) E) C 125° 90° 55° 45° 35° E F A 5 fig. 2 H D B ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL TRIÁNGULO BISECTRIZ: Es el rayo que divide un ángulo en dos ángulos congruentes. C F A E I = INCENTRO (punto de intersección de las bisectrices) I D B Observación: El incentro equidista de los lados del triángulo ID IE IF EJEMPLOS 1. En la figura 1, el ABC es escaleno, BD es bisectriz, entonces, ¿cuál es la medida del ángulo ? C A) B) C) D) E) 2. fig. 1 5° 10° 15° 20° 25° D A 95° 80° B Si en un triángulo rectángulo escaleno se traza la bisectriz del menor de los ángulos interiores, entonces ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones con respecto a algunos de los triángulos que se forman es (son) verdadera(s)? I) II) III) A) B) C) D) E) Se forma un triángulo acutángulo Se forma un triángulo obtusángulo Se forma un triángulo rectángulo Sólo III Sólo I y II Sólo I y III Sólo II y III I, II, III 6 ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL TRIÁNGULO TRANSVERSAL DE GRAVEDAD: Es el trazo que une el vértice con el punto medio del lado opuesto. C F E G A G = CENTRO DE GRAVEDAD (punto de intersección de las transversales de gravedad) B D OBSERVACIÓN: Si ABC es rectángulo en C, entonces CD AD DB . EJEMPLOS 1. En el triángulo de la figura 1, CE es transversal de gravedad y 2 CE = AB entonces la medida del ángulo ACB es C A) B) C) D) E) 40° 45° 55° 90° 95° fig. 1 95° A 2. B E En el triángulo ABC de la figura 2, el segmento CD es transversal de gravedad, entonces A) AD DC B) DB DC C) AD DB D) E) ∡CDB = 90° ADC es equilátero C fig. 2 A 7 D B ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL TRIÁNGULO SIMETRAL: Es la recta perpendicular que pasa por el punto medio de cada lado del triángulo. C O = CIRCUNCENTRO (punto de intersección de las simetrales) O A B OBSERVACIÓN: El circuncentro equidista de los vértices del triángulo: AO OC OB EJEMPLOS 1. En el ABC de la figura 1, EF es simetral del segmento AB . Si el ángulo ABC mide 35°, ¿cuánto mide el ángulo EFC? C A) B) C) D) E) 2. F 35° 45° 55° 90° 125° A E fig. 1 B El triángulo ABC de la figura 2, O es el circuncentro. Si AE EF EB , entonces el ángulo ABC mide C A) B) C) D) E) 30° 40° 45° 50° 55° F D fig. 2 O A 8 E G B ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL TRIÁNGULO MEDIANA: Es el segmento que une los puntos medios de cada lado del triángulo. C E F A OBSERVACIONES: B D FE // AB y AB = 2 FE FD // BC y BC = 2 FD DE // AC y AC = 2 DE ADF DBE FEC EFD EJEMPLOS 1. En el triángulo PQR de la figura 1, ∡PRQ = 30°, ∡PQR = 40° y MN es mediana. ¿Cuánto mide el ángulo PMN? R A) B) C) D) E) fig. 1 30° 35° 40° 65° 70° N M Q P 2. En el triángulo ABC de la figura 2, los puntos M, N, O son punto medios de los lados respectivos. Entonces, + = C A) B) C) D) E) 30° 60° 70° 90° 150° fig. 2 M N A 9 30° O B ALGUNOS TEOREMAS REFERENTES A UN TRIÁNGULO ISÓSCELES Y/O EQUILÁTERO En todo triángulo isósceles correspondientes al lado distinto. no equilátero coinciden los elementos secundarios C CD = hc = tc = b = sc AC = BC A D AB BC B En todo triángulo equilátero coinciden los elementos secundarios correspondientes a cualquier lado. Además, coinciden los puntos singulares. C 30°30° F E G 30° 30° A 30° D 30° B EJEMPLOS 1. En la figura 1, ABC es isósceles de base AB . Si D es punto medio del trazo AB , entonces ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) siempre verdadera(s)? I) II) III) ∡ACD ∡BCD ADC BDC C ∡ADC = 90° fig. 1 A) B) C) D) E) Sólo I Sólo II Sólo I y II Sólo II y III I, II y III A 10 D B 2. El triángulo ABC de la figura 2, es isósceles de base AB . Si CD AB , entonces ¿cuál(es) de los siguientes pares de triángulos son congruentes? I) II) III) A) B) C) D) E) 3. fig. 2 E Sólo I Sólo II Sólo III Sólo I y II I, II y III A D B El ABC de la figura 3, es isósceles de base AB . Si DC CE y AD BE , se puede afirmar que ADC BEC por el (los) criterio(s) C I) LLL fig. 3 II) LAL III) ALA A) B) C) D) E) 4. C ADE con BDE AEC con BEC ADC con BDC Solo I Solo II Solo III Solo I y III I, II y III A D B E El ABC de la figura 4, es isósceles de base BC . Si BD y CE son bisectrices de los ángulos basales, ¿cuál de las siguientes alternativas es falsa? C D A) B) C) D) CE BD PBC es isósceles EBC DCB E y D son puntos medios de AB y AC E) DC EB A P fig. 4 E B 5. En la figura 5, DB es perpendicular a AC y ∡ADB ∡CDB. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) siempre verdadera(s)? I) II) III) A) B) C) D) E) A ABD CBD ADB es escaleno. B es punto medio de AC . fig. 5 Sólo I Sólo III Sólo I y III Sólo II y III I, II y III D B C 11 EJERCICIOS 1. En la figura 1, ABC isósceles y rectángulo en C. Si AB CD , ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) siempre verdadera(s)? I) II) III) A) B) C) D) E) 2. ABC CBD ABC ACD ADC BDC C fig. 1 Sólo III Sólo I y II Sólo I y III Sólo II y III I, II y III D A B En el ABC, isósceles de base AB de la figura 2, BD es bisectriz del ∡ABC. Si ∡CAB = 70º, entonces ¿cuánto mide el ángulo x? C fig. 2 A) 40º B) 60º C) 75º D) 90º E) 105º 3. D x A En el triángulo PQR de la figura 3, SP SQ y QRS isósceles de base QR . ¿Cuál es la medida del ∡x? A) B) C) D) E) R 30º 45º 65º 75º 85º S fig. 3 15º P 4. B x Q En el triángulo ABC de la figura 4, AB = AC . ¿Cuál de las siguientes igualdades es verdadera? C A) B) C) D) E) = = = = = fig. 4 180º + 2 180° – 2 90° – 90° – 2 2 A 12 B 5. En la figura 5, L1, L2, L3 y L4 son rectas. Si L3 // L4, entonces + = L2 L1 A) B) C) D) E) 6. x° x° 2x° 3x° L3 fig. 5 x L4 D 100º 105º 115º 125º 135º 35º fig. 6 x 45º C E A Si en un triángulo equilátero se dibuja una de sus alturas, entonces se forman 2 triángulos A) B) C) D) E) 8. – – – – En el triángulo ABC rectángulo en C de la figura 6, CD es altura. ¿Cuál es la medida del ángulo x? B A) B) C) D) E) 7. 180° 180° 360° 360° 360° isósceles rectángulos congruentes. acutángulos escalenos congruentes. acutángulos congruentes. escalenos rectángulos congruentes. equiláteros congruentes. En el rectángulo AETD de la figura 7, ABCD es un cuadrado. Si CF CT , ¿cuál(es) de las afirmaciones es (son) verdadera(s)? I) II) III) FGC FHB DFT AFE BETC cuadrado. D C T G F A) B) C) D) E) Sólo I Sólo II Sólo III Sólo I y II I, II y III fig. 7 H A 13 B E 9. En la figura 8, AC BD y AD BC . ¿Cuál de los siguientes postulados permite afirmar que DCA CDB? A B A) B) C) D) E) 10. LLL LAL ALA LLA> AAA E fig. 8 D C En la figura 9, los triángulos BUT y AND son congruentes en ese orden. Si BU // AN , entonces el ∡GFN mide U A) 144º B) 140º C) 76º D) 68º E) 36º fig. 9 B 68º T N F A G 76º D 11. En la figura 10, los segmentos AE y BD se intersectan en C, BC CD y AC EC . Si el segmento GF pasa por el punto C, ¿cuál(es) de las afirmaciones siguientes es (son) siempre verdadera(s)? I) II) III) A) B) C) D) E) GC FC D A ∡BAC ∡DEC GC AB y CF DE fig. 10 C F G Sólo I Sólo II Sólo I y II Sólo II y III I, II y III E B 12. En la figura 11, PTR y SVQ son congruentes en ese orden. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) siempre verdadera(s)? I) TR // VQ II) PR // SQ III) A) B) C) D) E) S PT SV T R fig. 11 Sólo I Sólo II Sólo I y II Sólo I y III I, II y III Q 14 V P 13. El PQR de la figura 12, es rectángulo en P y ED es simetral del lado QR . Si ∡QRP = 70º, ¿cuál es la medida del EDP? P A) B) C) D) E) 70º 50º 30º 20º 10º E fig. 12 R D Q 14. En la figura 13, ABC es isósceles de base AB y ABD es equilátero. ¿Cuál(es) de las siguientes igualdades permite(n) determinar que el ángulo ACB mide el doble que el ángulo DAC? I) II) III) A) B) C) D) E) C ∡DBC = 15° ∡BAC = 75° fig. 13 ∡BAD = 4∡CAD D Sólo I Sólo I y II Sólo I y III Sólo II y III I, II y III B A 15. En la figura 14, MRN DFE. Si MN NR , ¿cuánto mide el ángulo exterior HEF? A) B) C) D) E) 56º 64º 112º 118º 124º M F N fig. 14 62º H R E D 16. Para demostrar que los triángulos AOB y COD de la figura 15 son congruentes, es necesario saber que A) AB DC D B B) ∡BAO ∡DCO C) AB // CD fig. 15 O D) AO DO y AB DC E) A BO CO y AO DO 15 C 17. En la figura 16, ABC equilátero y AF BD CE. El criterio que permite demostrar que los triángulos AFE, CED y BDF son congruentes es C A) B) C) D) E) ALA LAL LLL LLA> AAA fig. 16 D E A B F 18. En el cuadrilátero PQRS de la figura 17, PS = QS = RS , PQ = QR y ∡SQR =2∡QSR. Entonces, ∡SPQ= S R A) 144° B) 108° C) 90° D) 72° E) 36° 19. El P fig. 17 fig. 12 Q ABC de la figura 18, es isósceles de base AB . Si AE y BF son bisectrices de los ∡CAB y ∡CBA, respectivamente y CD es altura, entonces es falso afirmar que C A) B) C) D) E) DPA DPB EBA FAB DCA DCB BFC BFA CF CE F A fig. 18 fig. 12 E P D B 20. El ABC de la figura 19 es rectángulo en C. Si se traza la altura CD y la transversal de gravedad CE , entonces el ∡DCE mide A) B) C) D) E) C fig. 19 fig. 12 10º 20º 40º 50º no se puede determinar. 55º A 16 D E B 21. Los triángulos ABC y ABD de la figura 20, son congruentes en ese orden y se encuentran en distintos planos. Si E es un punto del lado común AB , entonces siempre se cumple que: C fig. 20 I) ∡CAB ∡CAD fig. 12 II) AE EB III) CED es isósceles. A) B) C) D) E) Sólo Sólo Sólo Sólo Sólo D I II III I y II II y III E A B 22. En el triángulo ABC de la figura 21, AC es perpendicular a BC , ∡BAC = 2∡ABC y ∡ACD ∡BCD. ¿Cuánto mide el ángulo CDB? A) B) C) D) E) C fig. 21 fig. 12 95º 105º 115º 120º 125º A B D 23. En la figura 22, el MNP es isósceles de base MP, NQ es bisectriz del ∡MNP y MP MR . Si ∡MPN = 4∡PNM, ¿cuánto mide el ∡MSQ? A) B) C) D) E) 70º 55º 50º 40º 30º P Q R S fig. 22 fig. 12 M N 24. En la figura 23, ED perpendicular a AB , BC perpendicular a CE . ¿Cuál es la medida del ángulo si, =120º? E A) B) C) D) E) 20º 30º 45º 60º ninguna de las anteriores. C fig. 23 fig. 12 A 17 D B 25. En la figura 24, se puede determinar cuánto mide el ∡x si : (1) ABC es equilátero. D (2) ABD es isósceles y rectángulo en B. A) B) C) D) E) C (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por si sola, (1) ó (2) Se requiere información adicional fig. 24 fig. 12 x A B 26. En la figura 25, se puede determinar que los triángulos ABD y BCD son congruentes si : (1) AB = BC = CD = DA D C (2) ∡BCD=60º A) B) C) D) E) (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por sí sola (1) ó (2) Se requiere información adicional fig. 25 fig. 12 A B 27. En la figura 26, CD // AB . Se puede determinar que el triángulo ABC es congruente con el triángulo DCB si : C (1) = D (2) AB CD A) B) C) D) E) (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por sí sola, (1) ó (2) Se requiere información adicional A fig. 26 fig. 12 B 28. En la figura 27, se puede determinar cuánto mide el ángulo si : C (1) ABC es rectángulo en C. fig. 27 fig. 12 (2) CD es altura del triángulo ABC. A) B) C) D) E) (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por sí sola, (1) ó (2) Se requiere información adicional A 18 D B 29. En la figura 28, se puede determinar que el triángulo ABC es rectángulo si : (1) + = 270° (2) = 120º A) B) C) D) E) (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por sí sola, (1) ó (2) Se requiere información adicional C fig. 28 fig. 12 A B 30. En la figura 29, se puede determinar que el triángulo PQR es isósceles si : (1) + = 270° (2) PS QS A) B) C) D) E) R fig. 29 fig. 12 (1) por sí sola (2) por sí sola Ambas juntas, (1) y (2) Cada una por sí sola, (1) ó (2) Se requiere información adicional P 19 S Q RESPUESTAS Ejemplo 1 2 3 4 5 6 1y2 A B B D A D 3y4 C A B D E 5 B E 6 C D 7 D C 8 E C 9 E E 10 Y 11 E E E D C Págs. EJERCICIOS PÁGINA. 12 1. A 11. C 21. C 2. E 12. E 22. B 3. D 13. B 23. A 4. B 14. E 24. D 5. B 15. E 25. C 6. A 16. E 26. A 7. D 17. B 27. D 8. D 18. D 28. E 9. A 19. D 29. A 10. A 20. B 30. E DMDMA14 Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 20