MATEMÁTICAS - Ministerio de Educación
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Teorema <strong>de</strong> Pitágoras, BD=5 2 5 2 =5 2 cm , y, consecuentemente, BS = 5<br />
2 cm , y, en el<br />
2<br />
triángulo SBF , la hipotenusa<br />
SF= 82 5<br />
2 2<br />
2<br />
= 3<br />
34 cm.<br />
2<br />
Así, sustituyendo en las expresiones que resultaron <strong>de</strong> aplicar el Teorema <strong>de</strong> Eucli<strong>de</strong>s,<br />
obtenemos:<br />
PS = 25<br />
34 cm , PF =64<br />
102 51 34 cm y BP= 40<br />
17 cm.<br />
51<br />
Por lo tanto la distancia <strong>de</strong>l punto B a la recta SF es 40<br />
17 cm.<br />
51<br />
2. Una pirámi<strong>de</strong> regular es tal que la suma <strong>de</strong> los ángulos interiores <strong>de</strong>l polígono <strong>de</strong> la base es<br />
igual a 540 o y las caras laterales son triángulos equiláteros. Determina el volumen, el área<br />
total, los ángulos que forman la base y la arista lateral, la base y la cara lateral y dos caras<br />
laterales consecutivas <strong>de</strong> dicha pirámi<strong>de</strong> en función <strong>de</strong> la longitud, a , <strong>de</strong>l lado <strong>de</strong> la base.<br />
Solución:<br />
Teniendo en cuenta que la suma <strong>de</strong> los ángulos internos<br />
<strong>de</strong> un polígono convexo <strong>de</strong> n lados viene dada por la<br />
expresión n−2180 0 , <strong>de</strong>ducimos que la base es un<br />
pentágono.<br />
La altura, h , <strong>de</strong> la pirámi<strong>de</strong> es la distancia <strong>de</strong>l vértice a la<br />
base y coinci<strong>de</strong> con la longitud <strong>de</strong>l segmento<br />
<strong>de</strong>terminado por dicho vértice y su proyección sobre la<br />
base, dicha proyección es el centro S <strong>de</strong>l pentágono.<br />
Denotemos por A , B , C , D , E y V a los vértices<br />
<strong>de</strong> la pirámi<strong>de</strong>, siendo los cinco primeros los<br />
correspondientes a la base. Sea M el punto medio <strong>de</strong> uno<br />
<strong>de</strong> los lados <strong>de</strong>l pentágono, por ejemplo <strong>de</strong>l AB ,<br />
entonces el triángulo MSV es rectángulo, recto en S ,<br />
tal que el cateto MS es la apotema <strong>de</strong>l pentágono.<br />
El ángulo interno correspondiente<br />
al vértice A <strong>de</strong>l triángulo rectángulo AMS mi<strong>de</strong> 54 0 , por tanto la<br />
apotema a p =MS mi<strong>de</strong> a<br />
2 ⋅tan 540 . MV es la altura <strong>de</strong>l triángulo<br />
ABV , por tanto MV = 3<br />
a y, haciendo uso <strong>de</strong>l Teorema <strong>de</strong> Pitágoras<br />
2<br />
en el triángulo MSV , tenemos que h=SV = a<br />
2 3−tan 2 54 0 .<br />
De todo lo anterior se <strong>de</strong>duce que el área <strong>de</strong> la base es<br />
5<br />
4 a2 tan 54 0 , el área lateral es 5 3<br />
4 a2 , el área total es<br />
5<br />
4 3tan 540 a 2 5 a3<br />
y el volumen es<br />
24 tan 540 3−tan 2 54 0 .<br />
El ángulo que forma la arista AV con la base coinci<strong>de</strong> con el<br />
ángulo que forma AV con la recta que resulta <strong>de</strong> intersecar la base<br />
con un plano perpendicular a la misma y contenga a dicha arista.<br />
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