Elementos del plano
Si usted mira el plano del centro de San José, verá calles y avenidas que corren paralelas, otras que se cruzan a escuadra y alguna diagonal que corta la cuadrícula en un ángulo raro. Todo eso se dibuja con las piezas más básicas de la geometría: puntos, rectas y ángulos. Al final de la página vamos a usarlas para resolver un problema: ¿dónde conviene ubicar algo para que quede a igual distancia de dos calles o de dos personas?
Punto, recta, semirrecta y segmento
De una recta se pueden recortar trozos más chicos:
La hoja de su cuaderno es un trozo de plano: una superficie que se extiende en todas las direcciones y que contiene todos los puntos, rectas y segmentos que dibuje en ella.
Tres o más puntos son colineales si están sobre una misma recta, y varias rectas son concurrentes si pasan por un mismo punto. El punto medio de un segmento es el que lo divide en dos partes iguales.
Varios puntos son coplanares si están en un mismo plano, y no coplanares si no existe un plano que los contenga a todos. Por ejemplo, las cuatro esquinas de la tapa de una mesa son coplanares; en cambio, tres esquinas de la tapa y una del piso de la misma mesa no lo son.
Observa la siguiente imagen e identifica cuál de los elementos dibujados corresponde a una recta, cuál a una semirrecta y cuál a un segmento. Explica brevemente la…
Observa la siguiente imagen e identifica cuál de los elementos dibujados corresponde a una recta, cuál a una semirrecta y cuál a un segmento. Explica brevemente la diferencia entre ellos fijándote en sus extremos.
En un mapa de senderismo, una ruta recta une el punto $A$ (un refugio) con el punto $B$ (una cascada). Si prolongamos la ruta más allá de la cascada hacia la cima de la…
En un mapa de senderismo, una ruta recta une el punto $A$ (un refugio) con el punto $B$ (una cascada). Si prolongamos la ruta más allá de la cascada hacia la cima de la montaña (punto $C$), identifica qué elemento geométrico representan los siguientes tramos:
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El camino que empieza en el refugio y termina en la cascada.
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El camino que empieza en el refugio y sigue indefinidamente pasando por la cascada y la cima.
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La línea teórica que contiene al refugio, la cascada y la cima, extendiéndose sin fin en ambas direcciones.
Longitud de un segmento: equivalencias
Un segmento se mide con la regla, y la longitud puede venir en distintas unidades. Para compararlas o sumarlas, primero hay que pasarlas todas a la misma.
Los siguientes segmentos tienen estas longitudes: Segmento $AB = 40$ $mm$ Segmento $CD = 2,5$ $cm$ Segmento $EF = 0,5$ $dm$ Calcula la suma total de sus longitudes en…
Los siguientes segmentos tienen estas longitudes:
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Segmento $AB = 40$ $mm$
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Segmento $CD = 2,5$ $cm$
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Segmento $EF = 0,5$ $dm$
Calcula la suma total de sus longitudes en centímetros ($cm$).
Recuerda pasar todas las medidas a la misma unidad antes de sumar.
Posiciones de dos rectas
Dos calles de su barrio, o se cruzan en algún punto, o no se cruzan nunca.
Si $r \perp s$ y $t \parallel r$, entonces $t$ también es perpendicular a $s$: una paralela a $r$ "hereda" el ángulo recto con $s$.
En el plano de su barrio, dos calles pueden cruzarse o ser paralelas. Observe el esquema de las rectas $a$, $b$ y $c$. Indique qué pareja de rectas son paralelas y qué…
En el plano de su barrio, dos calles pueden cruzarse o ser paralelas. Observe el esquema de las rectas $a$, $b$ y $c$. Indique qué pareja de rectas son paralelas y qué pareja son secantes. ¿Cómo se llama el punto anaranjado donde se intersecan dos de ellas?
Un arquitecto está diseñando una nueva zona residencial. Ha trazado tres calles representadas por las rectas $r$, $s$ y $t$. Observe el plano y responda de forma…
Un arquitecto está diseñando una nueva zona residencial. Ha trazado tres calles representadas por las rectas $r$, $s$ y $t$. Observe el plano y responda de forma razonada:
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Si la calle $r$ es perpendicular a la calle $s$, y la calle $t$ es paralela a la calle $r$, ¿cómo son entre sí las calles $s$ y $t$?
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Si un carro circula por la calle $s$ y quiere girar para entrar en la calle $t$, ¿qué ángulo (en grados) tendrá que girar?
El ángulo: elementos y clasificación
Se nombra con el vértice en el medio, $\widehat{AOB}$, o con una letra griega ($\alpha$, $\beta$...). Se mide en grados con el transportador: el centro va sobre el vértice y el $0^\circ$ sobre uno de los lados; el otro lado marca la medida.
Un polígono, como un triángulo, tiene vértices (las esquinas), lados (los segmentos que lo cierran) y ángulos interiores (uno en cada vértice, por dentro de la figura). Por eso un triángulo tiene 3 vértices, 3 lados y 3 ángulos interiores.
Clasifica los siguientes ángulos según su abertura en agudo, recto u obtuso. Para ayudarte, recuerda que un ángulo recto mide exactamente $90^\circ$. Ángulo…
Clasifica los siguientes ángulos según su abertura en agudo, recto u obtuso. Para ayudarte, recuerda que un ángulo recto mide exactamente $90^\circ$.
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Ángulo $A = 45^\circ$
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Ángulo $B = 120^\circ$
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Ángulo $C = 90^\circ$
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Ángulo $D = 10^\circ$
Dibuja un polígono de tres lados (un triángulo) y nombra sus elementos principales. Debes indicar dónde están los vértices, los lados y los ángulos interiores. ¿Cuántos…
Dibuja un polígono de tres lados (un triángulo) y nombra sus elementos principales. Debes indicar dónde están los vértices, los lados y los ángulos interiores. ¿Cuántos de cada uno tiene un triángulo?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Grados, minutos y segundos
Un giro completo se divide en $360$ partes iguales llamadas grados ($^\circ$). Si un grado no alcanza para ser preciso, se divide como la hora, en minutos y segundos:
Un radar de tráfico gira sobre su eje barriendo un ángulo total de $145^\circ$ $30'$. Si el radar ya ha girado $82^\circ$ $45' $ $20''$, ¿cuánto le falta por girar para…
Un radar de tráfico gira sobre su eje barriendo un ángulo total de $145^\circ$ $30'$. Si el radar ya ha girado $82^\circ$ $45' $ $20''$, ¿cuánto le falta por girar para completar su barrido total? Expresa el resultado en grados, minutos y segundos.
En el diseño de una rampa para skaters, se han calculado tres ángulos internos que deben sumar un ángulo llano para que la estructura sea estable. Si los dos primeros…
En el diseño de una rampa para skaters, se han calculado tres ángulos internos que deben sumar un ángulo llano para que la estructura sea estable. Si los dos primeros ángulos miden $\hat{A} = 48^\circ$ $25'$ y $\hat{B} = 72^\circ$ $50'$, calcula la medida del tercer ángulo $\hat{C}$. ¿De qué tipo de ángulo se trata según su abertura (agudo, recto u obtuso)?
Una pizzería quiere dividir una pizza circular de $30 \text{ cm}$ de diámetro en 7 raciones iguales. a) ¿Cuál es la medida exacta del ángulo central de cada ración en…
Una pizzería quiere dividir una pizza circular de $30 \text{ cm}$ de diámetro en 7 raciones iguales.
- a) ¿Cuál es la medida exacta del ángulo central de cada ración en grados, minutos y segundos?
- b) Si por error el primer corte se hace a $52^\circ$, ¿cuántos minutos y segundos de más tiene esa ración respecto a la medida correcta?
Ángulos complementarios y suplementarios
Para hallar el complementario de un ángulo se resta de $90^\circ$; para el suplementario, de $180^\circ$.
Dos ángulos que comparten un lado y cuyos otros lados forman una recta son adyacentes y forman un par lineal: siempre son suplementarios.
Si el enunciado dice "el triple del otro disminuido en $20^\circ$", el mayor se escribe $3x - 20^\circ$ y se plantea igual: $x + (3x - 20^\circ) = 180^\circ$.
Dos ángulos son complementarios si su suma es $90^\circ$ y suplementarios si su suma es $180^\circ$. Calcula cuánto vale el ángulo que falta en cada caso: a) El…
Dos ángulos son complementarios si su suma es $90^\circ$ y suplementarios si su suma es $180^\circ$. Calcula cuánto vale el ángulo que falta en cada caso:
- a) El complementario de un ángulo de $35^\circ$.
- b) El suplementario de un ángulo de $110^\circ$.
Dos ángulos son suplementarios. Si uno de ellos mide el triple que el otro, ¿cuál es la medida de cada uno de los ángulos? Ayúdate de un esquema gráfico para visualizar…
Dos ángulos son suplementarios. Si uno de ellos mide el triple que el otro, ¿cuál es la medida de cada uno de los ángulos? Ayúdate de un esquema gráfico para visualizar la situación.
En el diseño de una pieza metálica, dos ángulos son suplementarios. Si uno de ellos es el triple del otro disminuido en $20^\circ$, ¿cuánto mide cada uno de los ángulos?…
En el diseño de una pieza metálica, dos ángulos son suplementarios. Si uno de ellos es el triple del otro disminuido en $20^\circ$, ¿cuánto mide cada uno de los ángulos? Plantea una estrategia lógica o matemática para hallar sus medidas en grados, minutos y segundos.
Ángulos opuestos por el vértice y entre paralelas
Cuando dos rectas se cortan se forman cuatro ángulos. Los que están uno frente al otro, sin tocarse, son opuestos por el vértice y miden lo mismo (son congruentes, $\cong$).
¿Por qué son iguales? $\alpha + \beta = 180^\circ$ (forman un llano) y, del otro lado, también $\beta + \alpha = 180^\circ$. Entonces los dos ángulos que acompañan a $\beta$ tienen que ser iguales.
Si las dos rectas que se cortan con una secante son paralelas, aparecen más igualdades. Los ángulos alternos internos (entre las paralelas y a lados opuestos de la secante) son iguales, y también los correspondientes (en la misma posición en cada cruce).
Cuando dos rectas se cortan, los ángulos opuestos por el vértice son iguales. En el siguiente dibujo, si sabemos que el ángulo naranja $\hat{\alpha}$ mide $40^\circ$,…
Cuando dos rectas se cortan, los ángulos opuestos por el vértice son iguales. En el siguiente dibujo, si sabemos que el ángulo naranja $\hat{\alpha}$ mide $40^\circ$, ¿cuánto medirán los ángulos $\hat{\beta}$, $\hat{\gamma}$ y $\hat{\delta}$?
Dos rectas paralelas, $r$ y $s$, son cortadas por una secante $t$. Se sabe que dos ángulos alternos internos vienen expresados por las medidas $2x + 15^\circ$ y…
Dos rectas paralelas, $r$ y $s$, son cortadas por una secante $t$. Se sabe que dos ángulos alternos internos vienen expresados por las medidas $2x + 15^\circ$ y $3x - 10^\circ$.
- a) Halla el valor de $x$.
- b) Calcula la medida de los ocho ángulos que se forman en la intersección.
Bisectriz de un ángulo
La bisectriz de un ángulo es la semirrecta que sale del vértice y lo divide en dos ángulos iguales. Cada punto de la bisectriz está a igual distancia de los dos lados del ángulo.
Un jardinero quiere dividir un parterre de flores con forma de sector circular en dos sectores iguales. Para ello, necesita trazar la bisectriz del ángulo central que…
Un jardinero quiere dividir un parterre de flores con forma de sector circular en dos sectores iguales. Para ello, necesita trazar la bisectriz del ángulo central que forma el parterre original, el cual mide $135^\circ$.
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Calcula cuánto medirá cada uno de los nuevos ángulos tras pasar la bisectriz.
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Si el jardinero comete un error y traza una línea que deja un ángulo de $60^\circ$ $40'$, ¿cuántos grados, minutos y segundos de diferencia hay respecto a la bisectriz correcta?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Dibuja un ángulo obtuso $\widehat{AOB} = 150^\circ$. Traza su bisectriz $OC$. Posteriormente, traza la bisectriz $OD$ del ángulo $\widehat{AOC}$. Sin utilizar el…
Dibuja un ángulo obtuso $\widehat{AOB} = 150^\circ$. Traza su bisectriz $OC$. Posteriormente, traza la bisectriz $OD$ del ángulo $\widehat{AOC}$. Sin utilizar el transportador de ángulos para la medida final, calcula aritméticamente cuánto mide el ángulo suplementario del ángulo $\widehat{DOB}$. Muestra todos los pasos de la operación en el sistema sexagesimal.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Mediatriz de un segmento
La mediatriz de un segmento $AB$ es la recta perpendicular al segmento que pasa por su punto medio. Todos sus puntos están a igual distancia de $A$ y de $B$. Por eso, si busca un lugar que equidiste de dos puntos, ese lugar es la mediatriz.
Ahora sí podemos cerrar el gancho. Para ubicar algo a igual distancia de dos calles que se cortan y de dos pueblos, usted traza la bisectriz del ángulo y la mediatriz del segmento que une los pueblos: el punto buscado es donde se cortan.
Dos amigos, Ana y Carlos, quieren instalar una antena repetidora de Wi-Fi en el patio del colegio que esté exactamente a la misma distancia de ambos. Si Ana está en el…
Dos amigos, Ana y Carlos, quieren instalar una antena repetidora de Wi-Fi en el patio del colegio que esté exactamente a la misma distancia de ambos. Si Ana está en el punto $A$ y Carlos en el punto $B$:
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¿Cómo se llama la línea imaginaria donde podrían colocar la antena?
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Si la distancia entre Ana y Carlos es de $12$ metros, ¿a qué distancia mínima de cada uno estará la antena?
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Dibuje un esquema representando los puntos $A$ y $B$, el segmento que los une y la línea donde deben situar la antena.
Tres pueblos, Alcedo ($A$), Berzosa ($B$) y Cañotal ($C$), están situados de forma que el ángulo con vértice en $A$ formado por las carreteras que van a $B$ y $C$ mide…
Tres pueblos, Alcedo ($A$), Berzosa ($B$) y Cañotal ($C$), están situados de forma que el ángulo con vértice en $A$ formado por las carreteras que van a $B$ y $C$ mide $74^\circ \ 12'$. Se quiere construir una torre de telefonía que esté exactamente a la misma distancia de la carretera $AB$ que de la carretera $AC$. Además, la torre debe estar situada a la misma distancia de los pueblos $B$ y $C$. Describe razonadamente qué elementos geométricos del plano (rectas notables) debes trazar para encontrar la ubicación exacta de la torre y qué nombre recibe el punto de intersección.
Ángulos en el reloj
El reloj es un buen modelo de ángulos: la esfera es un giro completo de $360^\circ$ y tiene $12$ horas, así que entre dos números consecutivos hay $360^\circ : 12 = 30^\circ$.
Las agujas de un reloj forman diferentes ángulos a lo largo del día. a) ¿Qué tipo de ángulo forman las manecillas cuando son las 3:00 en punto? b) ¿Y cuando son las 6:00…
Las agujas de un reloj forman diferentes ángulos a lo largo del día.
- a) ¿Qué tipo de ángulo forman las manecillas cuando son las 3:00 en punto?
- b) ¿Y cuando son las 6:00 en punto?
- c) ¿Qué ángulo (en grados) recorre la aguja del minutero en 15 minutos?
Observa las agujas de un reloj analógico cuando marca exactamente las $15:00$ (las tres en punto). La figura muestra ese reloj: la aguja corta es la de las horas y la…
Observa las agujas de un reloj analógico cuando marca exactamente las $15:00$ (las tres en punto). La figura muestra ese reloj: la aguja corta es la de las horas y la larga es el minutero.
Responde:
- a) ¿Qué tipo de ángulo forman las dos agujas a las $15:00$?
- b) Si el reloj avanza hasta las $15:10$, el minutero ha girado un cierto ángulo. Sabiendo que cada minuto equivale a un giro de $6^\circ$ del minutero, ¿qué ángulo ha recorrido el minutero?
- c) A las $15:10$, ¿es el ángulo formado por las dos agujas mayor o menor que el que formaban a las $15:00$? Ten en cuenta que la aguja de las horas también se desplaza un poco: gira $0,5^\circ$ cada minuto.
Calcula de forma exacta el ángulo menor que forman las agujas de un reloj analógico cuando marca las $10:20$ de la mañana. Ten en cuenta que la aguja de las horas se…
Calcula de forma exacta el ángulo menor que forman las agujas de un reloj analógico cuando marca las $10:20$ de la mañana. Ten en cuenta que la aguja de las horas se desplaza proporcionalmente al movimiento del minutero. (Pista: cada minuto, la aguja de las horas avanza $0,5^\circ$).