Rectas
Piensa en el Paseo de la Reforma y en Avenida Insurgentes en la CDMX: dos avenidas rectas que se cruzan, con calles paralelas a un lado y otro. Si quieres poner un puesto de tacos que quede a la misma distancia de dos esquinas, ¿dónde lo colocas? En esta página aprenderás cómo se relacionan las rectas, qué ángulos forman y cómo trazarlas con regla y compás. Al final resolverás esa pregunta.
Recta, semirrecta y segmento
Una recta no tiene principio ni fin: se extiende sin límite en los dos sentidos. Una semirrecta tiene un punto de inicio y sigue sin fin hacia un lado. Un segmento tiene dos extremos y se puede medir.
Se escribe $\overline{AB}$ para el segmento de extremos $A$ y $B$, y $\overleftrightarrow{AB}$ para la recta que pasa por ambos puntos.
En el siguiente dibujo de una carretera recta, identifica qué nombre recibe cada uno de los elementos marcados. Indica cuál es un segmento, cuál es una semirrecta y cuál…
En el siguiente dibujo de una carretera recta, identifica qué nombre recibe cada uno de los elementos marcados.
Indica cuál es un segmento, cuál es una semirrecta y cuál representa una recta completa.
Posiciones relativas de dos rectas
Las perpendiculares son un caso particular de secantes. Por eso «secantes pero no perpendiculares» significa que se cruzan en un ángulo distinto de $90^\circ$.
Observa el plano de estas calles. Indica cuál es la posición relativa (paralelas, secantes o perpendiculares) de los siguientes pares de calles: Calle A y Calle B. Calle…
Observa el plano de estas calles. Indica cuál es la posición relativa (paralelas, secantes o perpendiculares) de los siguientes pares de calles:
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Calle A y Calle B.
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Calle B y Calle C.
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Calle A y Calle C.
Un grupo de amigos está diseñando un nuevo circuito de skate* en un descampado. Para ello, han trazado sobre el suelo varias líneas que representan los bordes de las…
Un grupo de amigos está diseñando un nuevo circuito de skate en un descampado. Para ello, han trazado sobre el suelo varias líneas que representan los bordes de las rampas. Observa el plano que han dibujado y responde a las preguntas sobre la posición relativa de las líneas:
- a) Indica un par de líneas que sean paralelas entre sí.
- b) Encuentra dos líneas que sean secantes pero no perpendiculares.
- c) Identifica una línea que sea perpendicular a la línea $s$.
- d) Si la línea $t$ y la línea $u$ nunca se cruzan por mucho que las prolonguemos, ¿qué relación geométrica tienen?
Ángulos: clasificación, complementarios y suplementarios
Un ángulo es la abertura entre dos semirrectas que parten del mismo punto (el vértice). Se mide en grados con el transportador y se escribe $\angle ABC$ o con una letra griega como $\alpha$.
| Tipo | Medida |
|---|---|
| Agudo | entre $0^\circ$ y $90^\circ$ |
| Recto | exactamente $90^\circ$ |
| Obtuso | entre $90^\circ$ y $180^\circ$ |
| Llano | exactamente $180^\circ$ |
Clasifica los siguientes ángulos según su abertura. Indica si son agudos, rectos u obtuso: $\alpha = 45^\circ$ $\beta = 120^\circ$ $\gamma = 90^\circ$
Clasifica los siguientes ángulos según su abertura. Indica si son agudos, rectos u obtuso:
-
$\alpha = 45^\circ$
-
$\beta = 120^\circ$
-
$\gamma = 90^\circ$
Dos ángulos son complementarios si su suma es de $90^\circ$. Si el ángulo $\alpha$ mide $35^\circ$, ¿cuánto debe medir el ángulo $\beta$ para que sean complementarios?
Dos ángulos son complementarios si su suma es de $90^\circ$. Si el ángulo $\alpha$ mide $35^\circ$, ¿cuánto debe medir el ángulo $\beta$ para que sean complementarios?
Halla el valor del ángulo $\hat{X}$ en la siguiente figura sabiendo que los dos ángulos son suplementarios (suman $180^\circ$).
Halla el valor del ángulo $\hat{X}$ en la siguiente figura sabiendo que los dos ángulos son suplementarios (suman $180^\circ$).
Ángulos opuestos por el vértice y adyacentes
Cuando dos rectas se cortan se forman cuatro ángulos. Los que quedan uno frente al otro son opuestos por el vértice y son iguales. Los que están uno al lado del otro (adyacentes) forman una recta y suman $180^\circ$.
Aquí $\angle 1 = \angle 3$ y $\angle 2 = \angle 4$, mientras que $\angle 1 + \angle 2 = 180^\circ$.
¿Por qué? El ángulo $1$ y el ángulo $3$ son ambos suplementarios del ángulo $2$. Si dos cosas completan el mismo ángulo hasta $180^\circ$, valen lo mismo.
Cuando dos rectas se cortan, los ángulos opuestos por el vértice son iguales. Observa la figura y, sin usar el transportador, indica cuánto mide el ángulo $\hat{A}$ y…
Cuando dos rectas se cortan, los ángulos opuestos por el vértice son iguales. Observa la figura y, sin usar el transportador, indica cuánto mide el ángulo $\hat{A}$ y cuánto mide el ángulo $\hat{B}$.
Se consideran dos ángulos adyacentes, $\widehat{AOB}$ y $\widehat{BOC}$, que comparten el lado $OB$ y cuyos otros lados $OA$ y $OC$ forman una línea recta (es decir,…
Se consideran dos ángulos adyacentes, $\widehat{AOB}$ y $\widehat{BOC}$, que comparten el lado $OB$ y cuyos otros lados $OA$ y $OC$ forman una línea recta (es decir, $A$, $O$ y $C$ están alineados y los dos ángulos suman $180°$). Se trazan las bisectrices $OX$ del ángulo $\widehat{AOB}$ y $OY$ del ángulo $\widehat{BOC}$.
Demuestra, realizando el cálculo paso a paso, cuánto mide el ángulo $\widehat{XOY}$ formado por ambas bisectrices. ¿Depende este resultado de la medida individual de los ángulos iniciales? Justifica tu respuesta.
El ángulo $\alpha$ es tal que su suplementario mide el triple que su complementario. a) Plantea una igualdad lógica utilizando los conceptos de ángulo complementario…
El ángulo $\alpha$ es tal que su suplementario mide el triple que su complementario.
- a) Plantea una igualdad lógica utilizando los conceptos de ángulo complementario ($90^\circ - \alpha$) y suplementario ($180^\circ - \alpha$).
- b) Calcula el valor del ángulo $\alpha$.
- c) ¿Cómo clasificarías el ángulo $\alpha$ según su abertura?
Paralelas cortadas por una secante
Cuando una recta $t$ corta a dos paralelas $r$ y $s$, se forman $8$ ángulos que se agrupan en parejas con nombre propio.
En realidad, todo se reduce a dos medidas: cuatro ángulos agudos iguales entre sí y cuatro obtusos iguales entre sí, suplementarios de los agudos.
Estamos analizando la estructura de una estantería moderna. Las baldas horizontales son paralelas entre sí y están atravesadas por un soporte inclinado. Sabiendo que el…
Estamos analizando la estructura de una estantería moderna. Las baldas horizontales son paralelas entre sí y están atravesadas por un soporte inclinado.
Sabiendo que el ángulo $\hat{1}$ mide $124^\circ$, utiliza las propiedades de los ángulos formados por rectas paralelas cortadas por una secante para calcular, sin usar transportador, la medida de los ángulos $\hat{2}, \hat{3}$ y $\hat{4}$. Justifica cada respuesta (por ser opuestos por el vértice, correspondientes, alternos internos, etc.).
Observa la siguiente figura donde se muestran varios ángulos relacionados. Sabemos que las rectas $m$ y $n$ son paralelas. Si el ángulo $\hat{A} = 48^\circ$, calcula…
Observa la siguiente figura donde se muestran varios ángulos relacionados. Sabemos que las rectas $m$ y $n$ son paralelas. Si el ángulo $\hat{A} = 48^\circ$, calcula razonadamente el valor de los ángulos $\hat{B}$ y $\hat{C}$.
En el diseño de una estructura metálica para un tejado, se tienen dos vigas principales paralelas, $r$ y $s$. Una tercera viga transversal $t$ las corta formando un…
En el diseño de una estructura metálica para un tejado, se tienen dos vigas principales paralelas, $r$ y $s$. Una tercera viga transversal $t$ las corta formando un ángulo obtuso de $135^\circ \ 20'$. Se decide instalar un refuerzo que coincida exactamente con la bisectriz del ángulo agudo formado por el cruce de las vigas $s$ y $t$. ¿Qué ángulo formará este refuerzo con la viga $r$ en la parte interna de la estructura? Razona si los ángulos serán alternos internos o correspondientes.
Grados, minutos y segundos
Un grado se puede dividir en partes más pequeñas, igual que una hora:
$$1^\circ = 60' \qquad 1' = 60''$$Un ángulo como $42^\circ\,35'\,48''$ se lee «42 grados, 35 minutos, 48 segundos». Este sistema se llama sexagesimal porque cuenta de 60 en 60.
Un radar de navegación gira un total de $5^\circ$ cada segundo. Expresa este movimiento en minutos sexagesimales ($'$). Recuerda que $1^\circ = 60'$.
Un radar de navegación gira un total de $5^\circ$ cada segundo. Expresa este movimiento en minutos sexagesimales ($'$). Recuerda que $1^\circ = 60'$.
Una cámara de seguridad de un centro comercial tiene un ángulo de visión total de $110^\circ$. El técnico de mantenimiento decide dividir este ángulo en dos zonas: la…
Una cámara de seguridad de un centro comercial tiene un ángulo de visión total de $110^\circ$. El técnico de mantenimiento decide dividir este ángulo en dos zonas: la Zona A, que cubre las tiendas, y la Zona B, que cubre los pasillos.
Si la Zona A mide $64^\circ 35' 50''$, calcula la medida exacta (en grados, minutos y segundos) que debe tener la Zona B para cubrir el resto del campo de visión.
Un satélite de comunicaciones orbita sobre la Tierra y realiza tres mediciones de giro angular para corregir su trayectoria. La primera rotación es de…
Un satélite de comunicaciones orbita sobre la Tierra y realiza tres mediciones de giro angular para corregir su trayectoria. La primera rotación es de $42^\circ \ 35' \ 48''$. La segunda rotación es el doble de la primera. Si al final del día el satélite debe haber girado un ángulo total de un ángulo llano completo para quedar alineado con la base terrestre, ¿cuánto debe medir la tercera rotación? Expresa el resultado en forma compleja (grados, minutos y segundos).
Ángulos en el reloj
Un reloj es un círculo de $360^\circ$ dividido en $12$ horas, así que entre dos números consecutivos hay $360^\circ \div 12 = 30^\circ$.
-
El minutero da una vuelta en $60$ minutos: avanza $360^\circ \div 60 = 6^\circ$ por minuto.
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El horario da $30^\circ$ en $60$ minutos: avanza $30^\circ \div 60 = 0.5^\circ$ por minuto.
El horario no se queda quieto en la hora exacta: sigue avanzando mientras pasan los minutos.
Un reloj de pared marca las 15:40 de la tarde. a) Calcula el ángulo que forman la aguja de las horas y la del minutero. Ten en cuenta que la aguja de las horas se…
Un reloj de pared marca las 15:40 de la tarde.
- a) Calcula el ángulo que forman la aguja de las horas y la del minutero. Ten en cuenta que la aguja de las horas se desplaza un poco al avanzar los minutos.
- b) ¿Cómo clasificarías ese ángulo según su abertura (agudo, recto, obtuso o llano)?
Calcula el ángulo exacto que forman las agujas de un reloj analógico cuando marca las 03:40. Pista: Ten en cuenta que la aguja de las horas no se queda fija en el 3,…
Calcula el ángulo exacto que forman las agujas de un reloj analógico cuando marca las 03:40.
Pista: Ten en cuenta que la aguja de las horas no se queda fija en el 3, sino que avanza proporcionalmente mientras el minutero se desplaza.
- a) ¿Cuántos grados avanza la aguja de las horas por cada minuto que pasa?
- b) Calcula la posición en grados de ambas agujas respecto a las 12:00 y halla la diferencia.
Trazos con regla y compás
En geometría clásica se traza con regla (sin números) y compás. Con esas dos herramientas se construye con precisión, sin transportador. Una escuadra también sirve para trazar paralelas y perpendiculares rápido, pero lo importante es entender el método.
Dibuja en tu cuaderno una recta $r$ y un punto $P$ que no pertenezca a ella. Utilizando tu escuadra y cartabón, traza una recta $s$ que pase por $P$ y sea paralela a…
Dibuja en tu cuaderno una recta $r$ y un punto $P$ que no pertenezca a ella. Utilizando tu escuadra y cartabón, traza una recta $s$ que pase por $P$ y sea paralela a $r$. ¿Cuántas rectas paralelas a $r$ pueden pasar por ese punto $P$?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Mediatriz y bisectriz como lugares geométricos
Por eso son útiles: describen «todos los puntos que cumplen una condición de distancia».
Ahora sí contestamos el gancho: el puesto de tacos que queda a la misma distancia de dos esquinas debe estar sobre la mediatriz del segmento que las une.
En el plano de un parque infantil, se quiere colocar una farola que esté exactamente a la misma distancia del tobogán ($T$) y de los columpios ($C$). La figura muestra…
En el plano de un parque infantil, se quiere colocar una farola que esté exactamente a la misma distancia del tobogán ($T$) y de los columpios ($C$). La figura muestra la posición de ambos y la distancia que los separa.
- a) ¿Qué nombre recibe la línea imaginaria donde deberían estar todos los puntos que cumplen esa condición?
- b) Si la distancia entre el tobogán y los columpios es de $12$ metros y colocas la farola en el punto medio del segmento $TC$, ¿a qué distancia estará la farola de cada uno de ellos?
- c) Dibuja en tu cuaderno un esquema del segmento $TC$ y su mediatriz.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Dos avenidas principales de una ciudad se cruzan formando un ángulo de $72^\circ 15'$. Se quiere construir una calle peatonal que divida ese ángulo exactamente por la…
Dos avenidas principales de una ciudad se cruzan formando un ángulo de $72^\circ 15'$. Se quiere construir una calle peatonal que divida ese ángulo exactamente por la mitad.
- a) ¿Cómo se llama técnicamente la línea que representa esa calle peatonal?
- b) Calcula el valor del ángulo que formará la nueva calle con cada una de las avenidas.
- c) ¿Qué tipo de ángulo es el resultado (agudo, recto u obtuso)?
Un arquitecto está diseñando una plaza con forma de triángulo escaleno cuyos vértices son tres fuentes situadas en los puntos $A$, $B$ y $C$ (la figura muestra un…
Un arquitecto está diseñando una plaza con forma de triángulo escaleno cuyos vértices son tres fuentes situadas en los puntos $A$, $B$ y $C$ (la figura muestra un esquema de la plaza). Quiere colocar una farola en un punto $P$ que cumpla dos condiciones:
-
Que esté a la misma distancia de la fuente $A$ que de la fuente $B$.
-
Que esté a la misma distancia de la calle que une $A$ con $C$ que de la calle que une $B$ con $C$.
¿Qué construcciones geométricas (mediatriz, bisectriz, etc.) debe realizar el arquitecto para encontrar el punto exacto de la farola? Explica la propiedad de los puntos de esas rectas que justifica tu respuesta.
Problemas con rectas y ángulos
Aquí se mezclan las ideas anteriores. Para plantear un problema: haz un dibujo, marca lo que sabes y busca qué pareja de ángulos (opuestos, suplementarios, alternos, etc.) los relaciona.
| Rectas | Puntos de intersección | Regiones |
|---|---|---|
| 1 | 0 | 2 |
| 2 | 1 | 4 |
| 3 | 3 | 7 |
| 4 | 6 | 11 |
En un videojuego de estrategia, un rayo láser rebota en una superficie metálica. Se sabe que el ángulo de incidencia $\alpha$ y el ángulo de reflexión $\beta$ son…
En un videojuego de estrategia, un rayo láser rebota en una superficie metálica. Se sabe que el ángulo de incidencia $\alpha$ y el ángulo de reflexión $\beta$ son iguales.
Si el ángulo total que forman el rayo de entrada y el de salida es de $115^\circ 20'$, calcula cuánto mide el ángulo $\alpha$. Posteriormente, indica si el ángulo suplementario de $\alpha$ es agudo, recto u obtuso.
Se han dibujado cuatro rectas secantes en un plano de tal forma que cada una corta a todas las demás, pero nunca tres rectas pasan por el mismo punto. a) ¿Cuál es el…
Se han dibujado cuatro rectas secantes en un plano de tal forma que cada una corta a todas las demás, pero nunca tres rectas pasan por el mismo punto.
- a) ¿Cuál es el número máximo de puntos de intersección que se pueden formar?
- b) ¿En cuántas regiones queda dividido el plano?
Dibuja un esquema que lo represente y justifica tu respuesta contando las regiones.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Dada una recta $r$ y un punto exterior $P$, sabemos que solo existe una recta paralela a $r$ que pasa por $P$. Imagina ahora que tenemos tres rectas paralelas entre sí…
Dada una recta $r$ y un punto exterior $P$, sabemos que solo existe una recta paralela a $r$ que pasa por $P$.
Imagina ahora que tenemos tres rectas paralelas entre sí ($r, s, t$) y dos rectas transversales ($m, n$) que no son paralelas entre ellas.
- a) ¿Cuál es el número total de ángulos que se forman en los puntos de intersección?
- b) Si todos los ángulos agudos formados por la recta $m$ con las paralelas miden $70^\circ$, y los ángulos agudos formados por la recta $n$ con las paralelas miden $55^\circ$, calcula el ángulo que forman entre sí las rectas $m$ y $n$.