1. Unidad 7: Figuras planas
1.
Triángulos: Rectas y puntos notables.
2.
Teorema de Pitágoras. Aplicaciones
3.
Cuadriláteros. Clasificación y Propiedades.
4.
Circunferencias y Rectas.
5.
Ángulos en la Circunferencia.
6.
Áreas de los polígonos.
7.
Áreas y perímetros de las figuras curvas.
2. Figuras geométricas cotidianas (Pág...
144).
Observa con atención las fotografías y los objetos que aparecen en la
imagen relaciónalos con las siguientes figuras geométricas.
¿Sabrías nombrar estas figuras planas?
Romboide, Pentágono, Romo, Trapecio isósceles, Rectángulo,
Triángulo, Cuadrado, Hexágono, Polígono irregular
2
3. Triángulos: Rectas y puntos notables.
Mediatriz y Circuncentro
La mediatriz de un segmento es la
recta perpendicular a su punto medio.
En un triángulo la mediatriz es la
recta perpendicular al punto medio de
cada lado.
Las mediatrices de un triángulo
coinciden en un punto llamado
circuncentro.
El circuncentro equidista de los tres
vértices del triángulo. Por tanto, es el
centro de la circunferencia
circunscrita.
Dibujar
mediatrices
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la figura completa
3
5. Triángulos: Rectas y puntos notables.
Bisectrices e Incentro
Se llama bisectriz de un
ángulo a la semirrecta
que divide el ángulo en
dos partes iguales.
Las bisectrices de un
triángulo coinciden en
un punto llamado
incentro.
El incentro equidista de
los tres lados del
triángulo. Por tanto, es
el centro de la
circunferencia inscrita.
Dibujar
bisectrices
Obtener
la figura completa
5
7. Triángulos: Rectas y puntos notables.
Medianas y Baricentro.
Se llama mediana de un
triángulo al segmento que
une cada vértice con punto
medio del lado opuesto.
Las medianas de un
triángulo coinciden en un
punto llamado baricentro.
La distancia del baricentro a
cada vértice es doble que al
punto medio del
correspondiente lado
opuesto.
Dibujar
medianas
Obtener
la figura completa
7
9. Triángulos: Rectas y puntos notables.
Alturas y Ortocentro
Se define altura de un
triángulo como al segmento
perpendicular que va desde
el vértice hasta el lado
opuesto.
Las alturas de un triángulo
se cortan en un punto
llamado ortocentro.
Las alturas ABC coinciden
con las mediatrices de A´B
´C´.
A´B´C´ se obtiene al trazar
por cada vértice de ABC la
paralela al lado opuesto.
Observar como varía el ortocentro en un trián
9
10. Recta de Euler
El ortocentro, el baricentro, y el circuncentro de
cualquier triángulo están alineados sobre la misma
recta denominada recta de Euler.
Dibujar
recta Euler.
10
12. Teorema de Pitágoras
En un triángulo
rectángulo, la suma de
los cuadrados de los
catetos es igual al
cuadrado de la
hipotenusa
b +c = a
2
2
2
Comprobación
Demostraciones
visuales
Demostraciones
matemáticas
12
14. Como calcular el lado desconocido de un
triángulo rectángulo.
Para calcular un cateto desconocido basta
con despejar de la ecuación del teorema de
Pitágoras.
b +c = a
2
2
2
¿Cuánto
valdrá el
cateto b?
b2 = a 2 − c2
b = a2 − c2
14
16. ¿Cómo determinar si un triángulo es
rectángulo?
En cualquier triángulo de lados a, b y c (el mayor)
− Si a + b = c
2
− Si a + b > c
2
2
2
2
2
⇒
rectángulo
⇒
obtusángulo
− Si a 2 + b 2 < c 2 ⇒
acutángulo
Comprobación
16
19. ¿Cómo calcular la altura de un triángulo no
rectángulo?
2
2
2
c = h + ( b − x)
a =h +x
2
2
2
La altura en un triángulo no rectángulo divide a este en
dos triángulos rectángulos menores, sobre los que es
posible aplicar el teorema de Pitágoras, planteando así un
sistema de ecuaciones que permite obtener el valor de la
altura (h) y de la hipotenusa (b).
Observar como la altura es cateto común de los dos
triángulos menores.
19
30. Circunferencias y Rectas. Posiciones relativas.
La historia sucede en un plano y tiene como personajes
principales a una recta y un círculo. ¿Qué puede pasar entre ellos?
(“El teorema del loro” de Denis Guedj)
POSICIONES RELATIVAS de recta y circunferencia:
Secantes: Se cortan en dos puntos
Posiciones relativas
Tangentes: Se cortan en un punto
Exteriores: No tienen ningún punto en común
30
31. Circunferencias y Rectas. Posiciones relativas.
La historia sucede en un plano y tiene como personajes principales a una
recta y un círculo. ¿Qué puede pasar entre ellos?
Puede ser que la recta corte al círculo o bien que no lo corte. Puede rozarla,
observó Ruche. Si lo corta, lo dividirá forzosamente en dos partes. Y para
que las partes sean iguales, ¿cómo debe estar situada la recta? Tales le dio
la respuesta: para que la recta divida al círculo en dos partes iguales, debe
………………
(“El teorema del loro” de Denis Guedj)
El radio (r), la mitad de la cuerda
(c/2) y la distancia del centro a la
cuerda (d) forman un triángulo
rectángulo sobre el que se puede
aplicar el teorema de Pitágoras.
2
Demostración
c
r = +d2
2
2
31
32. Circunferencias y Rectas. Posiciones
relativas.
El punto donde una recta tangente
corta a una circunferencia se llama
punto de tangencia. La recta tangente
es perpendicular al radio en el punto
de tangencia.
Desde un punto exterior se pueden trazar
dos tangentes a una circunferencia. Cada
una de ellas es perpendicular al radio en
el punto de tangencia. Por tanto, el
triángulo de lados d, r y t es rectángulo.
Punto
de tangencia
d 2 = r2 + t2
Demostración
32
35. Tangentes comunes a dos circunferencias
Dos circunferencias exteriores o secantes tienen dos
tangentes comunes exteriores.
El cuadrilátero que se forma es un trapecio rectángulo sobre el que se
puede aplicar el teorema de Pitágoras.
Demostración
Demostración
d 2 = ( r − r´) + t 2
2
Dos circunferencias exteriores tienen dos tangentes
comunes interiores.
Demostración
35
38. Ángulos en la Circunferencia
El ángulo central de una circunferencia es el que tiene
su vértice en el centro de la misma.
La medida angular del arco de circunferencia coincide
con la de ángulo central.
El ángulo inscrito es aquel que esta
determinado por dos cuerdas de
extremo común. Su vértice está en el
perímetro de la circunferencia.
La medida angular de un ángulo
inscrito coincide con la mitad del
arco que abarca.
Dos ángulos inscritos en una circunferencia que
abarcan el mismo arco son iguales
Ángulo
central
Ángulo
inscrito
Demostración
38
39. Ángulos en la Circunferencia
Todo ángulo inscrito en una semicircunferencia es recto
Cualquier ángulo inscrito en una semicircunferencia abarca un arco de 180º, luego su medida siempre será 90º.
Demostración
Actividad
Otros tipos de ángulos son:
Semiinscrito: Determinado
por una cuerda y una
tangente, mide la mitad del
arco que abarca.
Interior: Cuando su vértice
está en el interior de la
circunferencia. Mide la mitad
de la suma de los arcos
determinados por sus lados y
prolongaciones.
Exterior: Cuando su vértice
está en el exterior de la
circunferencia. Mide la mitad
de la diferencia de los arcos
determinados por sus lados.
39
44. Áreas de los polígonos: Rectángulo y
Cuadrado.
Rectángulo
S = b⋅h
Cabri
Geocebra
Cuadrado
S =l
2
Geocebra
44
45. Áreas de los polígonos: Romboide y
Rombo.
Paralelogramo o Romboide
S = a ⋅b
Cabri
Geocebra
Rombo
Cabri
S=
D⋅d
2
Geocebra
45
46. Áreas de los polígonos: Triángulo
Triángulo cualquiera
b⋅h
S=
2
Cabri
Geocebra
Triángulo rectángulo
h⋅a
S=
2
c ⋅ c´
S=
2
46
47. Áreas de los polígonos: Trapecio y
Polígono irregular.
Trapecio
S=
( B + b) ⋅ h
2
Cabri
Geocebra
Geocebra
Polígono cualquiera
S POLÍGONO = SUMA de áreas de TRIÁNGULOS
47
48. Áreas de los polígonos: Polígono
regular.
l .a
Perímetro . a
S = n⋅
=
2
2
Podemos aplicar Pitágoras sobre el triángulo rectángulo para
calcular la apotema (segmento que une el centro con el
punto medio de cada lado).
Pentágono
Hexagono
Octogono
Regular
L
2
2
a = r −
2
2
Dodecagono
36 lados
48
56. Bloque: GEOMETRÍA
Unidad: nº 7, FIGURAS PLANAS
Apartados:
- 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS
(Ver páginas de notas con
orientaciones)
57. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
a) PERÍMETRO DE LA CIRCUNFERENCIA:
P = 2.π .r
57
58. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
En la antigua Babilonia se
consideraba π ≈ 3
58
59. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
En el Antiguo Egipto se consideraba
19
π = = 3,1605
6
59
60. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
En Europa, el genial
Arquímedes demostró (en
el siglo III a.d.C.) que
223
22
<π <
71
7
¿Cómo?
Más sobre Arquímedes
60
61. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
En China Tsu Ch'ung, en el siglo V calculó que
355
π=
= 3,14159
113
En occidente hubo que
esperar 1000 años para
alcanzar este nivel.
61
62. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
Los árabes en el siglo XV
consiguieron hasta 17
decimales exactos de π tras
determinar el lado del polígono
regular de 2832 lados
π = 3,14159265358979324
62
63. Curiosidades sobre el
Saltar al área
del π.
númerocírculo
Históricamente estudiado:
Actualmente: Se conocen más
de 30 millones de decimales de π
y se siguen buscando los
siguientes
63
64. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
b) ÁREA DEL CÍRCULO:
A = π .r
2
64
65. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
b) ÁREA DEL CÍRCULO:
Como suma de triángulos
P.a 2.π .r . r
A=
=
= π .r 2
2
2
65
66. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
c) ÁREA DEL SECTOR CIRCULAR:
π .r .nº
A=
360º
2
66
67. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
d) SEGMENTO CIRCULAR:
ASEGMENTO = ASECTOR − ATRIÁNGULO
67
68. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
e) CORONA CIRCULAR:
A = π .R − π .r = π .( R − r )
2
2
2
2
68
69. 7.7. AREAS Y PERÍMETROS DE LAS
FIGURAS CURVAS (pág. 158)
f) ELIPSE:
A = π .a.b
69
73. Arquímedes (298 AC - 212 AC )
El matemático más grande de la
antigüedad
Contribuyó enormemente al
desarrollo de la Geometría
También fue físico, ingeniero e
inventor (catapulta, un sistema de
poleas, el torno, la rueda dentada,
…)
Famoso por el Principio de
Arquímedes
Alguna anécdota
73
74. Arquímedes: Anécdotas
“¡Eureka!” Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y
hacia arriba igual al peso de fluido desalojado
“Dadme un punto de apoyo y os levantaré el
mundo“
Logró defender durante tres años a Siracusa que
estaba sitiada por los romanos mediante sus
inventos mecánicos y ópticos.
Asesinado por un soldado a pesar de haber ordenado
el cónsul Marcelo respetar la vida del sabio.
74
Notas do Editor
Ésta es la solución tal como viene en el CD de recursos. Seguramente el ejercicio merece bastante más comentarios
Al pulsar el primer botón, pasamos a Cabri con un triángulo en el que no cuesta nada dibujar las tres mediatrices y comprobar que son concurrentes
Al final, el 2º de los botones conduce a la figura completada.
Al pulsar el primer botón, pasamos a Cabri con un triángulo en el que no cuesta nada dibujar las tres bisectrices y comprobar que son concurrentes
Al final, el 2º de los botones conduce a la figura completada.
Al pulsar el primer botón, pasamos a Cabri con un triángulo en el que no cuesta nada dibujar las tres medianas y comprobar que son concurrentes
Al final, el 2º de los botones conduce a la figura completada.
Con la figura de CABRI:
Estirar la circunferencia y comprobar como los perímetros son proporcionales a sus diámetros: ¿Adivináis el perímetro cuando el diámetro es 3 cm? ¿Y cuando es 1?
Utilizar la herramienta Transferencia de medidas para dibujar tres arcos consecutivos sobre la circunferencia con la longitud del diámetro. Conviene antes visualizar los atributos (Opciones, Ocultar/Mostrar atributos) para dibujar los arcos con mayor grosor y que se noten.
Al final, Mostrar el valor de PI: el resultado del cociente.
Y también el comentario final
Con la figura de CABRI:
Estirar/encoger la circunferencia y comprobar como las áreas son proporcionales a los cuadrados de los radios: ¿Adivináis el área cuando el radio es 4 cm? ¿Y cuando es 1? ¿Y cuando es 3?.
Al final, Mostrar el valor de PI: el resultado del cociente.
Y también el comentario final
Con la figura de CABRI:
Modificar los valores de los semiejes a 5 y 2 para comprobar la fórmula del área.
O a 5 y 4.