Clase 3 triangulos II

Teoremas válidos para triángulos rectángulos Contenidos 1.1 Teorema de Pitágoras 1.2 Teorema de Euclides 2. Relaciones métricas en el triángulo rectángulo 2.1 Triángulo de ángulos interiores iguales a: 30°, 60° y 90° 2.2 Triángulo rectángulo isósceles 2.3 Triángulo rectángulo y transversal de gravedad 2.4 Área del triángulo rectángulo.

4. Triángulos isósceles 4.1 Definición 4.2 Propiedades 3.1 Definición 3.2 Propiedades 3. Triángulo equilátero

1. Teoremas válidos para triángulos rectángulos Sea ABC triángulo rectángulo en C, entonces: hipotenusa cateto cateto El lado opuesto al ángulo recto, AB, es llamado “HIPOTENUSA” , y los lados AC y BC, “CATETOS” .

1.1 Teorema de Pitágoras En todo triángulo rectángulo, la suma de los cuadrados de los catetos, es igual al cuadrado de la hipotenusa. a 2 + b 2 = c 2 (cateto 1 ) 2 +(cateto 2 ) 2 =(Hipotenusa) 2 ó

De acuerdo a los datos de la figura, el trazo QR mide Ejemplo: (Aplicando teorema de Pitágoras) (Desarrollando) (Restando) (Aplicando raíz) 15 2 + (QR) 2 = 25 2 225 + (QR) 2 = 625 (QR) 2 = 625 - 225 (QR) 2 = 400 QR = 20 (Despejando (QR) 2 )

Números pitagóricos: Son aquellos tríos de números que cumplen el teorema de Pitágoras. Los más utilizados son: 3, 4 y 5 5, 12 y 13 Estos tríos, además de satisfacer el teorema de Pitágoras, generan “familias” de números pitagóricos, que corresponden a todos los tríos formados al multiplicar el trío inicial por cada número natural. Por ejemplo: 3, 4 y 5 6, 8 y 10 9, 12 y 15 12, 16 y 20 . . . . 5, 12 y 13 10, 24 y 26 15, 36 y 39 20, 48 y 52 . . . . 8, 15 y 17

Todos los tríos proporcionales a: 3, 4 y 5, satisfacen el Teorema de Pitágoras. 3 2 + 4 2 = 5 2 6 2 + 8 2 = (10) 2 9 2 + 12 2 = (15) 2

Consideremos los siguientes casos: 1. Cuando un cateto es el doble del otro 2. Cuando un cateto es el triple del otro Ejemplo: Ejemplo:

1.2 Teorema de Euclides Sea ABC un triángulo rectángulo en C, y CD = h c , la altura sobre la hipotenusa, entonces se cumple que: Además, se cumple que: ∙ ∙ h c 2 = p q a 2 = c q ∙ b 2 = c p ∙ h c = a · b c p: proyección del cateto AC sobre la hipotenusa q: proyección del cateto BC sobre la hipotenusa

De acuerdo a la figura, los segmentos CD y AC miden: Ejemplo: Aplicando Teorema de Euclides: (Reemplazando) (Aplicando raíz) CD 2 = AD DB ∙ CD 2 = 4 3 ∙ CD = 4 3 ∙ CD = 2 3

Además, por Euclides se cumple que: (Reemplazando) (Aplicando raíz) AC 2 = AB AD ∙ AC = 2 7 AC 2 = 7 4 ∙ 2 7 2 3

2. Relaciones Métricas en el triángulo rectángulo 2.1 Triángulo de ángulos interiores: 30°, 60° y 90° En el triángulo rectángulo, con ángulos agudos de 30° y 60° se cumple que:

Ejemplo: Determinar el área del triángulo ABC de la figura.  BAC = 30°  El área del triángulo ABC es: CB = 5 5 30° y AB = 5 3 = 25 3 2 5 3 Área = 5 5 3 2 ∙

Los triángulos con ángulos interiores de 30°, 60° y 90°, corresponden a la “mitad” de un triángulo equilátero.

2.2 Triángulo rectángulo isósceles En el triángulo rectángulo isósceles de lado “a” de la figura, se cumple que: Ejemplo:  CBA = 45° Solución: 45° 4  AC = 4 y A C B A C B BC = 4 2  4 2 En la figura, determinar la medida del lado BC (hipotenusa).

AM = MB = CM 2.3 Triángulo rectángulo y transversal de gravedad t c : transversal Si M es punto medio de AB, entonces:

Ejemplo: Completando los ángulos,  CBA = 40° Solución:  AD = DB = CD  D es punto medio   CBA =  DCB Por lo tanto,  DCB = 40° 40° 40° Si en la figura, CD es transversal de gravedad, determine el  DCB. Si CD es transversal de gravedad,  El triángulo CDB es isósceles de base BC

2.4 Área de un triángulo rectángulo En la figura: A = a ∙ b 2 A = cateto 1 ∙ cateto 2 2

3. Triángulo Equilátero 3.1 Definición Polígono regular, ya que tiene sus tres lados y sus tres ángulos congruentes. AB = BC = CA

3.2 Propiedades Las alturas, transversales, bisectrices y simetrales, son iguales. h a = h b = h c b a = b b = b c t a = t b = t c S a = S b = S c Además: h a = t a = b a = S a h b = t b = b b = S b h c = t c = b c = S c Por lo tanto, el ortocentro, centro de gravedad, incentro y circuncentro coinciden.

Área y altura de un triángulo equilátero: Sea ABC un triángulo equilátero de lado “a”, entonces su área y altura se expresan como: Ejemplo: Para determinar el área, basta conocer el lado del triángulo. Determine el área de un triángulo equilátero, cuya altura mide 3 3. A = a 2 3 4 h = a 3 2

A partir de la altura determinaremos el lado. Sea x la medida del lado, entonces: 6 = x Como el lado del triángulo mide 6 cm, su área será: h = x 3 2 3 3 = x 3 2 3 = x 2 A = 36 3 4  A = 9 3  cm 2 A = 6 2 3 4

Relación entre el triángulo equilátero y la circunferencia circunscrita: h = r + r 2  h = 3r 2

Relación entre el triángulo equilátero y la circunferencia inscrita: h = 3r

4. Triángulo Isósceles 4.1 Definición Es aquel que tiene dos lados congruentes y un lado distinto llamado “base”. Los ángulos basales son congruentes. 4.2 Propiedades La altura, transversal, bisectriz y simetral que cae en la base, coinciden.

Ejemplo:  x= 50°   DBA = 40° y  ADB = 90° 40° 90° = 50° En la figura, el triángulo ABC isósceles en B y D punto medio de AC. Determine la medida del ángulo x . Si el triángulo es isósceles en B, entonces la base es AC. Si D: punto medio, entonces BD es transversal.  BD es altura, bisectriz y simetral.

b) Las alturas, transversales y bisectrices que se trazan desde los vértices congruentes, miden lo mismo. h a = h b t a = t b b a = b b S a = S b Además:

7 m x 60° 30° 7 m x 60° 30° 14

¡ El esfuerzo solo proporciona plenamente su recompensa, después de que una persona se niega a darse por vencida !

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