Puntos, rectas, rayos y ángulos
Imagina un campo de fútbol americano visto desde la cabina de prensa: las líneas laterales, las líneas de yardas, la esquina de la zona de anotación. Todo eso está formado por unas pocas piezas básicas. ¿Cuántas piezas de geometría distintas puedes encontrar? Al final de esta página sabrás sus nombres y cómo medirlas.
Puntos, rectas, rayos y segmentos
Puedes sacar piezas más pequeñas de una recta:
Una superficie plana que se extiende sin fin en todas direcciones se llama plano. Un dibujo en una hoja de papel muestra un pedazo pequeño de un plano.
Medir segmentos
Una regla suele tener pulgadas en un borde y centímetros en el otro. Pon la marca $0$ exactamente en un extremo y lee la marca del otro extremo. En el sistema métrico, $1\text{ cm} = 10\text{ mm}$ y $1\text{ dm} = 10\text{ cm}$. Para sumar longitudes, primero conviértelas todas a la misma unidad. Si necesitas pulgadas, recuerda que $1\text{ in.} = 2.54\text{ cm}$.
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.
Utiliza la regla para medir los siguientes segmentos y calcula la suma total de sus longitudes en centímetros ($cm$). Segmento $AB = 40$ $mm$ Segmento $CD = 2,5$ $cm$…
Utiliza la regla para medir los siguientes segmentos y calcula la suma total de sus longitudes en centímetros ($cm$).
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Segmento $AB = 40$ $mm$
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Segmento $CD = 2,5$ $cm$
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Segmento $EF = 0,5$ $dm$
Recuerda pasar todas las medidas a la misma unidad antes de sumar.
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.
Rectas paralelas, secantes y perpendiculares
En un mapa, dos calles se cruzan en algún punto o nunca se encuentran.
Un dato útil: si $r \perp s$ y $t \parallel r$, entonces $t \perp s$ también. La recta $t$ apunta en la misma dirección que $r$, así que cruza a $s$ con el mismo ángulo de $90^\circ$.
En el plano de tu barrio, dos calles pueden cruzarse o ser paralelas. Observa el esquema de las rectas $a$, $b$ y $c$. Indica qué pareja de rectas son paralelas y qué…
En el plano de tu barrio, dos calles pueden cruzarse o ser paralelas. Observa el esquema de las rectas $a$, $b$ y $c$. Indica qué pareja de rectas son paralelas y qué pareja son secantes. ¿Cómo se llama el punto naranja donde se cortan dos de ellas?
Un arquitecto está diseñando una nueva zona residencial. Ha trazado tres calles representadas por las rectas $r$, $s$ y $t$. Observa el plano y responde de forma…
Un arquitecto está diseñando una nueva zona residencial. Ha trazado tres calles representadas por las rectas $r$, $s$ y $t$. Observa el plano y responde 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?
Ángulos: partes, tipos y medida
Un ángulo se nombra con el vértice en medio: $\angle AOB$ (o $\angle BOA$). También puedes usar una sola letra o una letra griega ($\alpha$, $\beta$). Su medida se escribe $m\angle AOB$, en grados ($^\circ$). Una vuelta completa mide $360^\circ$.
Tipos de ángulos
Para medir un ángulo, usa un transportador (protractor).
Partes de una figura
Las figuras hechas de segmentos tienen los mismos tres tipos de partes. En un triángulo, los vértices son los puntos de las esquinas, los lados son los segmentos entre ellos y los ángulos interiores son los ángulos dentro de las esquinas.
Un triángulo tiene $3$ vértices, $3$ lados y $3$ ángulos interiores. En cualquier figura de lados rectos, el número de vértices, de lados y de ángulos interiores es el mismo.
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 esta figura?
Grados, minutos y segundos
Una vuelta completa se divide en $360$ partes iguales llamadas grados. A veces un grado no es suficientemente preciso, así que lo dividimos igual que una hora se divide en minutos y segundos.
Sumar y restar
Alinea grados con grados, minutos con minutos y segundos con segundos. Luego trabaja desde la unidad más pequeña.
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Sumar: si los minutos (o los segundos) llegan a $60$ o más, lleva: $60' = 1^\circ$ y $60'' = 1'$.
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Restar: si no puedes restar, pide prestado: $1^\circ = 60'$ y $1' = 60''$.
Dividir
Para dividir un ángulo en partes iguales, divide primero los grados. Convierte el residuo a minutos, divide otra vez y luego convierte ese residuo a segundos.
Si sobra un residuo en los segundos, puedes redondear al segundo más cercano o escribir el sobrante como una fracción de segundo.
Grados decimales
Una parte decimal de un grado se convierte en minutos al multiplicar por $60$. Por ejemplo, $67.5^\circ = 67^\circ + 0.5 \times 60' = 67^\circ\,30'$.
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 un ángulo que falta, resta de $90^\circ$ o de $180^\circ$. Por ejemplo, el complemento de $35^\circ$ es $90^\circ - 35^\circ = 55^\circ$.
Cuando un problema compara dos ángulos, llama $x$ al ángulo menor y escribe el otro usando $x$.
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
Cuando dos rectas se cruzan, forman cuatro ángulos. Los ángulos que quedan frente a frente (y solo se tocan en el vértice) son ángulos opuestos por el vértice (vertical angles). Los ángulos opuestos por el vértice tienen la misma medida.
¿Por qué son iguales? Dos ángulos vecinos como $\alpha$ y $\beta$ forman juntos un ángulo llano, así que $\alpha + \beta = 180^\circ$. El ángulo opuesto a $\alpha$ también es suplementario de $\beta$, así que debe ser igual a $\alpha$.
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 $\hat{\delta}$?
Rectas paralelas cortadas por una transversal
Una transversal (transversal) es una recta que corta a otras dos rectas. Cuando las dos rectas son paralelas, la transversal forma ocho ángulos, y solo hay dos medidas distintas.
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.
Bisectrices de ángulos
La bisectriz (angle bisector) de un ángulo es el rayo que sale del vértice y divide el ángulo en dos ángulos iguales.
Para hallar cada parte, divide el ángulo entre $2$. Si el resultado es decimal, convierte la parte decimal a minutos: la mitad de $135^\circ$ es $67.5^\circ = 67^\circ\,30'$.
¿Por qué importa un punto de la bisectriz? Todo punto de la bisectriz de un ángulo está a la misma distancia de los dos lados del ángulo. Usarás esta idea en la siguiente sección.
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?
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.
Mediatrices
Dos amigos quieren un punto de acceso Wi-Fi que esté exactamente a la misma distancia de cada uno. ¿Dónde puede ir?
Ahora combina los dos tipos de bisectrices.
Dos amigos, Isabella y Mateo, quieren instalar una antena repetidora de Wi-Fi en el patio de la escuela secundaria que esté exactamente a la misma distancia de ambos. Si…
Dos amigos, Isabella y Mateo, quieren instalar una antena repetidora de Wi-Fi en el patio de la escuela secundaria que esté exactamente a la misma distancia de ambos. Si Isabella está en el punto $A$ y Mateo 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 Isabella y Mateo es de $12$ pies, ¿a qué distancia mínima de cada uno estará la antena?
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Dibuja 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 un reloj
Un reloj es un círculo, así que una vuelta completa mide $360^\circ$. Eso nos ayuda a hallar el ángulo entre las manecillas a cualquier hora.
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) y responde: 1. ¿Qué tipo de ángulo forman las dos agujas? 2. Si el…
Observa las agujas de un reloj analógico cuando marca exactamente las $15:00$ (las tres en punto) y responde:
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¿Qué tipo de ángulo forman las dos agujas?
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Si el reloj avanza hasta las $15:10$, el minutero ha girado un ángulo determinado. Sabiendo que cada minuto equivale a un giro de $6^\circ$, ¿qué ángulo ha recorrido el minutero?
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En el momento de 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).
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 $0,5^\circ$).
De vuelta al campo de fútbol americano: las líneas laterales son paralelas entre sí, las líneas de yardas son paralelas a las líneas de gol, las líneas laterales son perpendiculares a las líneas de fondo, y cada esquina es un ángulo de $90^\circ$ entre dos segmentos.