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Secundaria 1º · Matemáticas
Figuras planas · Figuras

Circunferencia y círculo

El aro de una canasta de básquetbol, la rueda de una bicicleta, una tortilla de maíz recién salida del comal. Todas parecen "redondas", pero unas son solo borde y otras son superficie. Confundirlas es el error más común de este tema.

Circunferencia y círculo

Comparación entre una circunferencia (solo el borde curvo) y un círculo (superficie interior sombreada). circunferencia (la línea) círculo (la superficie)

Con la regla y el compás, la circunferencia sale directo: clavas la punta en el centro, abres el compás a la medida del radio y giras. Prueba con el interactivo.

Algunas partes del círculo tienen nombre propio:

  • Semicírculo: la mitad de un círculo.

  • Sector circular: la región entre dos radios.

  • Corona circular: la región entre dos circunferencias con el mismo centro (concéntricas), como una dona.

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Identifica el nombre de las siguientes regiones coloreadas dentro o alrededor del círculo: A: Región comprendida entre dos radios. B: Región comprendida entre dos…

Identifica el nombre de las siguientes regiones coloreadas dentro o alrededor del círculo:

  • A: Región comprendida entre dos radios.

  • B: Región comprendida entre dos circunferencias concéntricas (como un donut).

  • C: La mitad de un círculo.

A B C
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Elementos de la circunferencia

Elementos de la circunferencia: centro, radio, diámetro, cuerda y arco señalados en distintos colores. O radio diámetro arco cuerda

El diámetro divide el círculo en dos semicírculos iguales.

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En el siguiente dibujo de una circunferencia de centro $O$, identifica los elementos señalados con letras. Indica cuál corresponde al radio, cuál al diámetro y cuál a la…

En el siguiente dibujo de una circunferencia de centro $O$, identifica los elementos señalados con letras. Indica cuál corresponde al radio, cuál al diámetro y cuál a la cuerda.

a c b O
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Si una moneda de $2$ pesos tiene un radio de $12.875$ mm, ¿cuál es su diámetro? Expresa el resultado en milímetros.

Si una moneda de $2$ pesos tiene un radio de $12.875$ mm, ¿cuál es su diámetro? Expresa el resultado en milímetros.

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Puntos y rectas respecto a la circunferencia

Posiciones de un punto respecto a una circunferencia: interior, sobre el borde o exterior. interior en lacircunferencia exterior

Un punto es interior si está a menos distancia del centro que el radio, está sobre la circunferencia si está justo a la distancia del radio, y es exterior si está a más distancia.

Posiciones de una recta respecto a una circunferencia: exterior, secante en dos puntos y tangente en un punto. exterior secante tangente
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Observa la posición de las rectas $r$, $s$ y $t$ respecto a la circunferencia de centro $C$. Clasifica cada recta como tangente, secante o exterior.

Observa la posición de las rectas $r$, $s$ y $t$ respecto a la circunferencia de centro $C$. Clasifica cada recta como tangente, secante o exterior.

R t r s C
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Dada una circunferencia con centro en el punto $C$ y un radio de $5$ cm, indica si los siguientes puntos son interiores, exteriores o están sobre la circunferencia:…

Dada una circunferencia con centro en el punto $C$ y un radio de $5$ cm, indica si los siguientes puntos son interiores, exteriores o están sobre la circunferencia:

  • Punto $P$: está a $3$ cm de $C$.

  • Punto $Q$: está a $5$ cm de $C$.

  • Punto $R$: está a $7$ cm de $C$.

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El logotipo de una nueva marca de ropa deportiva consiste en una circunferencia de radio $r = 5\text{ cm}$ atravesada por una línea recta. Si la recta pasa a una…

El logotipo de una nueva marca de ropa deportiva consiste en una circunferencia de radio $r = 5\text{ cm}$ atravesada por una línea recta. Si la recta pasa a una distancia de $3\text{ cm}$ del centro de la circunferencia, dibuja el esquema y responde:

  1. a) ¿Cuál es la posición relativa de la recta respecto a la circunferencia?
  2. b) Si trazamos otra recta que pase a exactamente $5\text{ cm}$ del centro, ¿cómo se llamaría esa recta?
  3. c) ¿Cómo se llama el segmento de la primera recta que queda dentro de la circunferencia?

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Construir una circunferencia

Hay dos casos que se resuelven con regla y compás.

Circunferencia que pasa por tres puntos A, B y C: su centro es el cruce de las mediatrices de dos lados. A B C O

Longitud de la circunferencia

Si rodeas un círculo con un hilo y lo estiras, siempre mide un poco más de $3$ diámetros, sin importar el tamaño del círculo. Ese número es $\pi$ (pi): $\pi \approx 3.14$.

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Álex quiere poner una tira de luces LED alrededor del borde de su espejo circular. Si el radio del espejo es de $40$ cm, ¿cuántos centímetros de tira LED necesitará…

Álex quiere poner una tira de luces LED alrededor del borde de su espejo circular. Si el radio del espejo es de $40$ cm, ¿cuántos centímetros de tira LED necesitará comprar como mínimo? (Utiliza $\pi \approx 3.14$).

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La rueda de una bicicleta de montaña tiene un radio total de $35\text{ cm}$. Si el ciclista recorre una distancia de $1.1\text{ kilómetros}$ en línea recta: a) ¿Cuántos…

La rueda de una bicicleta de montaña tiene un radio total de $35\text{ cm}$. Si el ciclista recorre una distancia de $1.1\text{ kilómetros}$ en línea recta:

  1. a) ¿Cuántos metros recorre la bicicleta en una sola vuelta de rueda?
  2. b) ¿Cuántas vueltas completas habrá dado la rueda al finalizar el recorrido?

(Dato: $1\text{ km} = 1000\text{ m}$; considera $\pi \approx 3.14$).

R = 35 cm 1 vuelta L = 2·π·R ... 1.1 km
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Área del círculo

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Una jugadora de básquetbol está entrenando en el tiro libre. El círculo pintado en la zona tiene un diámetro de $3.6$ metros. ¿Cuál es la medida del radio de ese círculo?

Una jugadora de básquetbol está entrenando en el tiro libre. El círculo pintado en la zona tiene un diámetro de $3.6$ metros. ¿Cuál es la medida del radio de ese círculo?

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Una pizzería ofrece una pizza individual de $20$ cm de diámetro. Calcula la superficie (área) de la pizza para saber cuánto espacio ocupará en la caja. (Utiliza…

Una pizzería ofrece una pizza individual de $20$ cm de diámetro. Calcula la superficie (área) de la pizza para saber cuánto espacio ocupará en la caja. (Utiliza $\pi \approx 3.14$).

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Practica★★☆Sin empezar
Una pizzería ofrece dos ofertas para sus pizzas artesanales: Oferta A: Una pizza familiar de $40\text{ cm}$ de diámetro. Oferta B: Dos pizzas medianas de $20\text{ cm}$…

Una pizzería ofrece dos ofertas para sus pizzas artesanales:

  • Oferta A: Una pizza familiar de $40\text{ cm}$ de diámetro.

  • Oferta B: Dos pizzas medianas de $20\text{ cm}$ de diámetro cada una.

Si ambas ofertas cuestan lo mismo, calcula el área de superficie de pizza en cada opción (usando $\pi \approx 3.14$) y razona cuál de las dos ofertas es más ventajosa para el cliente.

D = 40 cm Oferta A (1 pizza) D = 20 cm D = 20 cm Oferta B (2 pizzas)
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Sectores y coronas circulares

Un sector circular es una "rebanada" del círculo. Si su ángulo central es $n^\circ$, ocupa $\frac{n}{360}$ del círculo completo, y su arco ocupa la misma fracción de la circunferencia.

Círculo, sector circular y corona circular con sus fórmulas. r círculo: π r² sector circular π r² · n / 360 corona circular π (R² − r²)
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Observa la siguiente figura que representa un "spinner" circular con un rodamiento central y un anillo exterior. El radio del círculo interior es de $2\text{ cm}$ y el…

Observa la siguiente figura que representa un "spinner" circular con un rodamiento central y un anillo exterior. El radio del círculo interior es de $2\text{ cm}$ y el radio del círculo exterior es de $5\text{ cm}$. Calcula el área de la corona circular (la zona azulada) que hay entre ambos.

R=5 cm r=2 cm
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Practica★★☆Sin empezar
Un aspersor de jardín gira describiendo un sector circular de $120^\circ$. Si el chorro de agua alcanza una distancia de $6\text{ metros}$, calcula: a) La longitud del…

Un aspersor de jardín gira describiendo un sector circular de $120^\circ$. Si el chorro de agua alcanza una distancia de $6\text{ metros}$, calcula:

  1. a) La longitud del arco de césped que se moja en el borde exterior.
  2. b) El área total de césped que queda regada por el aspersor.

(Utiliza $\pi \approx 3.14$ y redondea a dos decimales).

Área L 120° R = 6 m Aspersor
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En un parque de atracciones, una noria tiene un radio de $15 \text{ metros}$. Un sensor detecta que una de las cabinas ha recorrido un arco de circunferencia cuya…

En un parque de atracciones, una noria tiene un radio de $15 \text{ metros}$. Un sensor detecta que una de las cabinas ha recorrido un arco de circunferencia cuya longitud es de $23.55 \text{ metros}$. ¿Qué ángulo, expresado en grados sexagesimales, ha girado la noria desde que la cabina estaba en el punto más bajo? Considera el valor de $\pi \approx 3.14$.

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Practica★★★Sin empezar
Una pulsera circular de plata tiene un diámetro exterior de $8 \text{ cm}$ e interior de $7 \text{ cm}$. Si queremos bañar en oro solo la parte superior de la pulsera…

Una pulsera circular de plata tiene un diámetro exterior de $8 \text{ cm}$ e interior de $7 \text{ cm}$. Si queremos bañar en oro solo la parte superior de la pulsera (un sector de la corona circular que abarca un ángulo de $120^\circ$), ¿cuál es el área de la superficie que será bañada en oro? Redondea el resultado a dos decimales.

120° Rₑ=4 Rᵢ=3.5
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Cuerdas y ángulos en la circunferencia

Cuerda a una distancia dada del centro. La distancia del centro a una cuerda se mide en perpendicular, y esa perpendicular cae justo en el punto medio de la cuerda. Así se forma un triángulo rectángulo con hipotenusa $r$ (el radio) y catetos la distancia $d$ y la mitad de la cuerda.

Cuerda a distancia 6 del centro en una circunferencia de radio 10: triángulo rectángulo con la mitad de la cuerda como cateto. d = 6 r = 10 cuerda

Ángulos central e inscrito. Un ángulo central tiene su vértice en el centro. Un ángulo inscrito tiene su vértice sobre la circunferencia. Si ambos abarcan el mismo arco:

Por ejemplo, si el central mide $80^\circ$, cualquier inscrito sobre ese arco mide $40^\circ$.

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En una plaza circular, se ha instalado una estructura con cables. Uno de los cables forma un ángulo inscrito de $35^\circ$ respecto a un arco de la plaza. a) Calcula…

En una plaza circular, se ha instalado una estructura con cables. Uno de los cables forma un ángulo inscrito de $35^\circ$ respecto a un arco de la plaza.

  1. a) Calcula cuánto mide el ángulo central que abarca ese mismo arco.
  2. b) Si el ángulo central fuera de $110^\circ$, ¿cuánto mediría cualquier ángulo inscrito que abarcase el mismo arco?
35° α = ? O Arco abarcado
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Observa un reloj de pared a las $10:00$ de la mañana. Las agujas (minutero y horaria) forman un ángulo central. Si trazamos una cuerda que una los extremos de ambas…

Observa un reloj de pared a las $10:00$ de la mañana. Las agujas (minutero y horaria) forman un ángulo central. Si trazamos una cuerda que una los extremos de ambas agujas, suponiendo que ambas miden $10 \text{ cm}$, ¿cuál es la medida de dicha cuerda? (Pista: analiza el tipo de triángulo que se forma entre el centro del reloj y los números 10 y 12).

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Un ingeniero está diseñando una pieza mecánica que consiste en un disco metálico de radio $R = 12 \text{ cm}$. Para aligerar la pieza, debe realizar un corte recto (una…

Un ingeniero está diseñando una pieza mecánica que consiste en un disco metálico de radio $R = 12 \text{ cm}$. Para aligerar la pieza, debe realizar un corte recto (una cuerda) que se encuentre a una distancia exacta de $7.2 \text{ cm}$ del centro del disco. Utilizando el Teorema de Pitágoras, determina cuál será la longitud total de dicho corte (la cuerda) para poder programar la máquina de corte.

O d = 7.2 R = 12 x/2 x
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Áreas por resta

Muchas figuras con círculos se resuelven así: área de la figura grande menos área de la parte que no cuenta. Haz siempre un dibujo y decide qué se resta.

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En el diseño de una ventana circular (rosetón), se ha inscrito un cuadrado de $8\text{ decímetros}$ de diagonal, como se muestra en la figura. Calcula el área de la…

En el diseño de una ventana circular (rosetón), se ha inscrito un cuadrado de $8\text{ decímetros}$ de diagonal, como se muestra en la figura. Calcula el área de la superficie del cristal (círculo) que queda por fuera del cuadrado (las zonas sombreadas en el dibujo).

d = 8 dm r = d/2 A = ?
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Una señal de tráfico de "Prohibido el paso" tiene forma de círculo con un diámetro de $60\text{ cm}$. En su interior, hay una franja rectangular blanca de $50\text{ cm}$…

Una señal de tráfico de "Prohibido el paso" tiene forma de círculo con un diámetro de $60\text{ cm}$. En su interior, hay una franja rectangular blanca de $50\text{ cm}$ de largo y $10\text{ cm}$ de ancho. Calcula el área de la parte roja de la señal (la zona del círculo que no está ocupada por el rectángulo blanco).

A = ? w = 50 cm h = 10 cm D = 60 cm
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En el diseño de un nuevo logotipo para una empresa de tecnología, se ha dibujado un cuadrado de lado $L = 10 \text{ cm}$. En cada uno de sus vértices se ha trazado un…

En el diseño de un nuevo logotipo para una empresa de tecnología, se ha dibujado un cuadrado de lado $L = 10 \text{ cm}$. En cada uno de sus vértices se ha trazado un arco de circunferencia con radio igual a la mitad del lado del cuadrado ($5 \text{ cm}$), de forma que los cuatro arcos se tocan en los puntos medios de los lados. Calcula el área de la región sombreada que queda en el centro del cuadrado (la zona que no pertenece a ninguno de los cuatro sectores circulares).

R = 5 cm L = 10 cm Área ?
Resolver

Vuelve al principio: el aro de la canasta y la rueda son circunferencias (solo el borde), mientras que la tortilla es un círculo (tiene superficie, por eso cabe el guisado).

Resumen

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