Ejemplos
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Pentágonos y hexágonos<br />
Ya conoces los números triangulares (página 133) y los números<br />
cuadrados, análogamente puedes construir los números pentagonales:<br />
Consulta las actividades<br />
para la hoja de cálculo<br />
electrónica, en la página<br />
284.<br />
Corrija el párrafo 1; los números triangulares están<br />
en la página 135.<br />
Pida a los alumnos que dibujen los pentágonos<br />
correspondientes.<br />
Muestre cómo construir los primeros tres números<br />
pentagonales, y cuenten para cada uno los<br />
puntos.<br />
¿Qué número crees que sigue? __________________________________<br />
Geométricamente podemos construir una figura que ilustre el siguiente<br />
número pentagonal. Sin embargo, hemos desarrollado un método que<br />
nos permite tener una fórmula cuadrática que genera la sucesión.<br />
■ Para esto, completa la tabla.<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
1 1<br />
2 5<br />
Diferencia de<br />
las diferencias<br />
1, 5, 12, 22, 35…<br />
3 12<br />
4 22<br />
5 35<br />
En tu cuaderno, halla a, b y c usando:<br />
Pentágonos y hexágonos<br />
2a ________ 3a b ________ a b c ________<br />
YaEscribe conoces la función los números cuadrática que triangulares generada por(página los números 133) y los números<br />
pentagonales. _____________________________________________<br />
cuadrados, análogamente puedes construir los números pentagonales:<br />
El octavo número pentagonal será ________<br />
Consulta las actividades<br />
para la hoja de cálculo<br />
electrónica, en la página<br />
284.<br />
¿Qué lugar ocupa el número pentagonal 176? ____________________<br />
método de diferenCias en suCesiones numériCas y figurativas<br />
199<br />
Pliego 13.indd 199 7/4/08 18:11:20<br />
¿Qué número crees que sigue? __________________________________<br />
Página 199<br />
Geométricamente podemos construir una figura que ilustre el siguiente<br />
Pentágonos número pentagonal. y hexágonos Sin embargo, hemos desarrollado un método que<br />
nos permite tener una fórmula cuadrática que genera la sucesión.<br />
El número que sigue es el 22.<br />
■ Completa Para esto, la completa tabla. la tabla.<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
1 1<br />
2 5<br />
3 12<br />
4 22<br />
5 35<br />
4<br />
7<br />
10<br />
13<br />
Diferencia de<br />
las diferencias<br />
3<br />
3<br />
3<br />
La función cuadrática generada por los números<br />
pentagonales es:<br />
3 1<br />
2 x2 −<br />
2 x<br />
El octavo número pentagonal será 92.<br />
El número pentagonal 176 ocupa el lugar 11. Se<br />
sabe al resolver la ecuación 3 2 x2 − 1 2 x = 176<br />
© NuevoMéxico<br />
En tu cuaderno, halla a, b y c usando:<br />
2a = 3 3a + b = 4 a + b + c = 1<br />
2a ________ 3a b ________ a b c ________<br />
Escribe la función cuadrática que es generada por los números<br />
pentagonales. _____________________________________________<br />
El octavo número pentagonal será ________<br />
231
Sugerencias didácticas<br />
Indique a los alumnos que los números hexagonales<br />
más conocidos son los generados como en<br />
la siguiente figura:<br />
Consulta las actividades<br />
para la hoja de cálculo<br />
electrónica, en la página<br />
284.<br />
■ Los números hexagonales se pueden encontrar geométricamente como<br />
puedes observar en la siguiente figura. Los primeros números son 1, 7,<br />
19 y 37.<br />
1 7 19<br />
Ahora, usemos el proceso algebraico para encontrar la función cuadrática<br />
que genera por los números hexagonales.<br />
■ Determina a, b, c, la función cuadrática y completa la tabla.<br />
Es decir, de forma análoga a los pentagonales.<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
1 1<br />
2 7<br />
3 19<br />
4 37<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
2a ________ 3a b ________ a b c ________<br />
a ________ b ________ c ________<br />
ax 2 bx c _____________________________<br />
El número hexagonal que corresponde a la posición 12 es __________<br />
El número hexagonal 817 ocupa la posición ______________________<br />
trabaJo En EQUipo<br />
1.Observen cómo se han construido los siguientes trapecios.<br />
Calculen el área del trapecio que ocupa el lugar 89. Luego, encuentren<br />
la función cuadrática generada por las áreas de los trapecios.<br />
La ecuación es: ________________________________________________<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
Página 200<br />
Soluciones<br />
Completa la tabla.<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
1 1<br />
2 7<br />
3 19 19<br />
4 37 37<br />
2a = 6 3a + b = 6 a + b + c = 1<br />
a = 3 b = –3 c = 1<br />
ax 2 + bx + c = 3x 2 – 3x + 1<br />
El 1número hexagonal 1.5 que corresponde a la posición<br />
12 es 397.<br />
3.5<br />
2 5<br />
2<br />
El número hexagonal 817 ocupa la posición 17.<br />
12<br />
18<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
3 10.5<br />
4 18<br />
6<br />
5.5<br />
7.5<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
6<br />
6<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
2<br />
200 método de diferenCias en suCesiones numériCas y figurativas<br />
1 1<br />
2 7<br />
Pliego 13.indd 200 7/4/08 18:11:23<br />
3 19<br />
4 37<br />
Trabajo en equipo<br />
1. Se construye la tabla.<br />
2a = 2 3a + b = 3.5 a + b + c = 1.5<br />
a = 1 b = 1 c = 0<br />
2<br />
La ecuación que representa el área de cada trapecio es<br />
ax 2 + bx + c = x 2 + 1 2 x<br />
El área del trapecio que ocupa el lugar 89 es:<br />
1<br />
(89) 2 + (89) = 7 965.5<br />
2<br />
6<br />
12<br />
18<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
1 1.5<br />
2 5<br />
3 10.5<br />
4 18<br />
3.5<br />
5.5<br />
7.5<br />
6<br />
6<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
2<br />
2<br />
© NuevoMéxico<br />
232
de las diferencias<br />
2. Hallen la función cuadrática que se origina por la siguiente sucesión:<br />
3, 7, 13, 21…<br />
La función es: ________________________________________________<br />
¿Qué lugar ocupa el número 1123? _____________________________<br />
1 3<br />
2 7<br />
3 13<br />
Función cúbica<br />
4 21<br />
Formando la tabla:<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
4<br />
6<br />
8<br />
2<br />
2<br />
Diferencia de<br />
las diferencias<br />
Diferencia de<br />
las diferencia<br />
de las diferencias<br />
Función cúbica<br />
Considera la siguiente sucesión: 1, 5, 14, 30, 55…<br />
Efectúa el proceso para encontrar las diferencias de las diferencias y<br />
observa que éstas ahora no son constantes, por lo que necesitarás en la<br />
tabla otra columna en la que representes la diferencia de las diferencias<br />
de las diferencias.<br />
Por lo tanto, en lugar de encontrar una función cuadrática estarás<br />
determinando una función cúbica, como la siguiente:<br />
ax 3 bx 2 cx d, en la que necesitarás encontrar a, b, c y d.<br />
1 1<br />
2 5<br />
3 14<br />
4 30<br />
3 55<br />
4<br />
9<br />
16<br />
25<br />
5<br />
7<br />
9<br />
2<br />
2<br />
Para esto, usa la siguiente tabla.<br />
n ax 3 bx 2 cx d Diferencias<br />
1 a b c d<br />
2 8a 4b 2c d<br />
3 27ª 9b 3c d<br />
4 64a 16b 4c d<br />
7a 3b c<br />
19a 5b c<br />
37a 7b c<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
12a 2b<br />
18a 2b<br />
Diferencia de las<br />
diferencias de<br />
las diferencias<br />
6a<br />
Tenemos que:<br />
6a = 2<br />
12a + 2b = 5<br />
7a + 3b + c = 4<br />
a + b + c + d = 1<br />
a = 1 3<br />
b = 1 2<br />
c = 1 6<br />
d = 0<br />
Halla los 3 números siguientes de la sucesión: ____, ____, ____<br />
Observa además que 1 2 .1<br />
1 2 2 2 .5<br />
1 2 2 2 3 2 .14<br />
1 2 2 2 3 2 4 2 .30<br />
Completa<br />
1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 ._________<br />
1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 ._________<br />
método de diferenCias en suCesiones numériCas y figurativas<br />
201<br />
La ecuación es 1 3 x3 + 1 2 x2 + 1 6 x<br />
Los tres números siguientes de la sucesión son:<br />
1<br />
3 (6)3 + 1 2 (6)2 + 1 (6) = 91<br />
6<br />
1<br />
3 (7)3 + 1 2 (7)2 + 1 (7) = 140<br />
6<br />
1<br />
3 (8)3 + 1 2 (8)2 + 1 (8) = 204<br />
6<br />
Pliego 13.indd 201 7/4/08 18:11:24<br />
1 2 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 = 55<br />
1 2 + 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 2 = 91<br />
Página 201<br />
2. Se construye la tabla.<br />
Coménteles que el grado del polinomio queda determinado<br />
por el número de columnas de diferencias<br />
que se hagan hasta que se obtenga un número<br />
constante.<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
Diferencia<br />
de las diferencias<br />
1 3<br />
2 7<br />
3 13<br />
4 21<br />
4<br />
6<br />
8<br />
2<br />
2<br />
© NuevoMéxico<br />
2a = 2 3a + b = 4 a + b + c = 3<br />
n ax 2 bx c Diferencias<br />
a = 1 b = 1 c = 1<br />
La ecuación 1 es ax1<br />
2 + bx + c = x 2 + x + 1<br />
4<br />
El número 2 1 1235ocupa el lugar:<br />
x 2 9<br />
3 + x + 14 1 = 1 123<br />
16<br />
Resolviendo la ecuación x = 33.<br />
4 30<br />
Ocupa la posición 33.<br />
25<br />
3 55<br />
Diferencia de<br />
las diferencias<br />
5<br />
7<br />
9<br />
Diferencia de<br />
las diferencia<br />
de las diferencias<br />
2<br />
2<br />
233
Sugerencias didácticas<br />
Diga a los alumnos la definición de teorema: Es<br />
una proposición que debe ser demostrada racionalmente.<br />
Por lo tanto, el teorema de Pitágoras<br />
debe ser demostrado.<br />
Pídales que definan triángulo rectángulo y enuncien<br />
sus propiedades como repaso de los conocimientos<br />
previos.<br />
TEMA 2<br />
Triángulos rectángulos<br />
El rompEcabEzas y pitágoras<br />
■ En una cartulina o cartoncillo, copia el siguiente dibujo multiplicando<br />
por dos todas las medidas y recorta el rompecabezas. Luego, con las cinco<br />
piezas de cada uno de los cuadrados de los catetos arma el cuadrado que<br />
corresponde a la hipotenusa.<br />
Recomiende a sus alumnos visitar la página:<br />
http://www.salonhogar.com/matemat/calculadoras/<br />
teorema_pitagoras.htm, la cual contiene una hoja de<br />
cálculo que pide los valores de los lados de un triángulo<br />
y determina si es o no rectángulo. Verifique que<br />
la página aún esté vigente.<br />
3 1.9<br />
2.5<br />
0.5 0.5<br />
0.5<br />
0.5<br />
Cápsula<br />
si el triángulo es rectángulo,<br />
entonces a 2 b 2 c 2 .<br />
b<br />
a<br />
c<br />
Observa que lo que te da el rompecabezas es la idea de que el teorema de<br />
Pitágoras puede ser verdadero para cualquier triángulo rectángulo.<br />
El teorema de Pitágoras dice que si un triángulo es rectángulo, la suma de<br />
los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa.<br />
Aun cuando en el tema 2 del bloque 1 se dieron justificaciones del teorema,<br />
aquí daremos otras usando triángulos semejantes, y posteriormente<br />
trabajaremos sobre el recíproco del teorema de Pitágotas.<br />
Empecemos por la demostración del teorema. La hipótesis es que el<br />
triángulo es rectángulo y lo que queremos demostrar es que la suma<br />
de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa.<br />
Para esto, haremos una construcción auxiliar.<br />
202 BLoquE 4<br />
aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
Soluciones<br />
Pliego 13.indd 202 7/4/08 18:11:26<br />
© NuevoMéxico<br />
234
Considera el triángulo ABC y la altura CH, como se muestra.<br />
Considera los triángulos ABC y CBH y observa que CHB ______ y<br />
que ACB ______<br />
C<br />
Defina la altura de un triángulo como un segmento<br />
perpendicular a uno de los lados y que pasa por<br />
el vértice opuesto. Por lo tanto, la altura forma<br />
ángulos de 90º con el lado.<br />
Por lo tanto, son iguales; además, ABC y CBH son el mismo ángulo, por<br />
lo que los triángulos ABC y CBH no sólo tienen dos ángulos iguales, sino<br />
que además son semejantes.<br />
■ Ahora, prueba que los triángulos ABC y ACH son semejantes. ________<br />
_________________________________________________________________<br />
A<br />
H<br />
B<br />
Pregunte a los alumnos cuáles son los tres criterios<br />
de semejanza de los triángulos (Solución:<br />
AA, LAL, LLL).<br />
_________________________________________________________________<br />
_________________________________________________________________<br />
Por lo tanto, los triángulos ABC, CBH y ACH son semejantes, de ahí que<br />
entonces con ABC y CBH se tenga que:<br />
AB<br />
<br />
CB<br />
BC BH , de ahí que (BC)2 (AB)(BH).<br />
Con ABC y ACH se tiene:<br />
AB<br />
, AC de ahí que (AC) AC 2 (AB)( ____ )<br />
Si sumamos (AC) 2 (BC) 2 _________________ _________________<br />
Factorizando:<br />
(AC) 2 (BC) 2 AB ( ______ ______ ) AB ( ______ )<br />
De donde (AC) 2 (BC) 2 ( ______ ) 2<br />
¡Hemos demostrado de otra forma el teorema de Pitágoras!<br />
■ Observa las figuras del margen.<br />
Calcula 3 2 4 2 ______ y 5 2 _______<br />
¿Qué observas? ________________________________________<br />
Mide el ángulo opuesto al lado de longitud 5. __________<br />
Observa la figura del margen.<br />
Calcula (4.5) 2 (6) 2 ______ y (7.5) 2 _______<br />
¿Qué observas? ________________<br />
Ahora mide el ángulo opuesto al lado de longitud 7.5 __________<br />
5 cm<br />
4 cm<br />
4.5 cm<br />
7.5 cm<br />
3 cm<br />
6 cm<br />
aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
203<br />
Pliego 13.indd 203 7/4/08 18:11:27<br />
Página 203<br />
∡CHB = 90°<br />
∡ACB = 90°<br />
Los triángulos ABC y ACH son semejantes porque:<br />
1) ∡CAB = ∡CAH Por ser el mismo ángulo.<br />
2) ∡ACB = 90° Por hipótesis.<br />
3) ∡AHC = 90° Por ser CH⊥AB (definición<br />
de altura).<br />
4) ∡ACB = ∡AHC Transitividad en 2 y 3.<br />
5) ABC es semejante a ACH Criterio AA en 1) y 4).<br />
De donde: (AC) 2 + (BC) 2 = (AB) 2<br />
3 2 + 4 2 = 25 y 5 2 = 25<br />
Se observa que se cumple el teorema de Pitágoras.<br />
El ángulo opuesto al lado de longitud 5 mide 90°.<br />
(4.5) 2 + (6) 2 = 56.25 y (7.5) 2 = 56.25<br />
Se observa que se cumple el teorema de Pitágoras.<br />
El ángulo opuesto al lado de longitud 7.5 mide 90°.<br />
© NuevoMéxico<br />
AB<br />
AC = AC<br />
AH de ahí que (AC)2 = (AB)(AH)<br />
(AC) 2 + (BC) 2 = (AB)(BH) + (AB)(AH)<br />
Factorizando: (AC) 2 + (BC) 2 = (AB)(BH + AH) = (AB)(AB)<br />
235
Sugerencias didácticas<br />
Concluya con los alumnos que dados tres lados<br />
de un triángulo cualquiera, se comprueba si tiene<br />
un ángulo de 90º (es decir, que es rectángulo) si la<br />
suma de los cuadrados de los dos lados menores<br />
es igual al cuadrado del lado mayor.<br />
Indíqueles que el ángulo de 90º en un triángulo<br />
rectángulo es el que se opone al lado mayor.<br />
Cápsula<br />
Puedes usar tu calculadora<br />
para hacer las cuentas.<br />
Cápsula<br />
si en un triángulo cuyos<br />
lados miden a, b y c se<br />
cumple que a 2 + b 2 = c 2<br />
entonces el triángulo es<br />
rectángulo y el ángulo recto<br />
es el opuesto al lado de<br />
longitud c.<br />
En tu cuaderno traza un triángulo cuyas longitudes sean de 9, 12 y 15 cm.<br />
Calcula 9 2 (12) 2 ______ y (15) 2 _______<br />
¿Qué observas? __________________________________________________<br />
Mide el ángulo opuesto al lado de longitud 15 cm. ____________________<br />
Ahora, imagina que trazas un triángulo cuyos lados tengan longitudes 9, 40<br />
y 41 cm.<br />
Calcula 9 2 (40) 2 ______ y (41) 2 _______<br />
¿Qué observas? __________________________________________________<br />
Ahora con base en las actividades anteriores. ¿Cuánto crees que mide el ángulo<br />
opuesto al lado de longitud 41? _________<br />
Piensa en un triángulo cuyas longitudes serían 85, 132 y 157 cm.<br />
Sin dibujar el triángulo, ni medir los ángulos, ¿cómo compruebas que<br />
en dicho triángulo el ángulo opuesto al lado de longitud 157 mide 90º?<br />
______________________________________________________________<br />
______________________________________________________________<br />
______________________________________________________________<br />
______________________________________________________________<br />
Por todo lo anterior podemos pensar que si las longitudes de los lados<br />
cumplen que la suma de los cuadrados de dos de ellos es igual al tercer<br />
lado al cuadrado, entonces el triángulo tiene un ángulo de 90º, opuesto<br />
al lado más grande.<br />
A esto se le conoce como el recíproco del teorema de Pitágoras. Recordemos<br />
que en el recíproco se usa la conclusión del teorema como hipótesis<br />
y la hipótesis como conclusión.<br />
Es decir que ahora tenemos que si en un triángulo se tiene la relación<br />
a 2 b 2 c 2 donde a, b y c son las longitudes de los lados del triángulo<br />
podemos concluir que el triángulo tiene un ángulo recto, los catetos son<br />
a, b y la hipotenusa es c.<br />
C<br />
actiVidadEs<br />
B<br />
y<br />
a<br />
D<br />
x<br />
b<br />
A<br />
1. Encuentra la longitud de la diagonal de un rectángulo cuya longitud de<br />
sus lados es 8 y 20.<br />
2. En un triángulo ABC, como el de la figura, cuya altura es CD prueba<br />
que a 2 y 2 b 2 x 2 .<br />
204 aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
Soluciones<br />
Pliego 13.indd 204 7/4/08 18:11:29<br />
Página 204<br />
(9) 2 + (12) 2 = 225 y (15) 2 = 225<br />
observa que se cumple el teorema de Pitágoras.<br />
ángulo opuesto al lado de longitud 15<br />
(9) 2 + (40) 2 = 1 681 y (41) 2 = 1 681<br />
observa que se cumple el teorema de Pitágoras.<br />
ángulo opuesto al lado de longitud 41<br />
debe cumplir que: (85) 2 + (132) 2 = (157)<br />
Realizando operaciones se tiene: 24 649 =<br />
Por lo tanto, es un triángulo rectángulo, y<br />
157 es de 90°.<br />
Actividades<br />
La diagonal es d = ∙∙∙∙ 8 2 + 20 2 = 21.54<br />
Para el triángulo BCD tenemos que CD<br />
Para el triángulo CDA tenemos que CD<br />
Igualando: ∙∙∙∙ a 2 − y 2 = ∙∙∙∙ b 2 − x 2<br />
Elevando al cuadrado: a 2 − y 2 = b 2 − x 2 Página 205<br />
Trabajo en equipo<br />
Tracemos<br />
FG∙AD<br />
A<br />
D<br />
Se<br />
El mide 90°.<br />
Se<br />
El mide 90°.<br />
Se 2<br />
24 649<br />
el ángulo opuesto al lado<br />
de<br />
1.<br />
1.<br />
2. = ∙∙∙∙ a 2 − y 2<br />
y<br />
= ∙∙∙∙ b 2 − x 2<br />
x<br />
3. Supongamos que F es un segmento paralelo a<br />
AE y que pasa por B. Entonces:<br />
AD = ∙∙∙∙∙ 24 2 + 18 2 = 30<br />
En el triángulo BFC tenemos que:<br />
FC = ∙∙∙∙∙ 25 2 + 24 2 = 7<br />
Ahora sumamos todos los lados de la figura:<br />
AB + BC + CF + FE + ED + DA<br />
= 64 + 25 + 7 + 64 + 18 + 30 = 208<br />
F<br />
E<br />
G<br />
z<br />
w<br />
B<br />
C<br />
© NuevoMéxico<br />
236
3. Si AB y CD son paralelas, encuentra el perímetro de la figura.<br />
A<br />
B<br />
64<br />
24<br />
25<br />
D 18 E<br />
C<br />
En caso de que los alumnos tengan dificultades<br />
para resolver el problema 2 del trabajo en equipo,<br />
déles la siguiente explicación.<br />
El paralelepípedo tiene base rectangular. Por la<br />
información proporcionada sabemos que:<br />
7 7<br />
trabaJo En EQUipo<br />
9.5<br />
Base del<br />
paralelepípedo<br />
1. En la siguiente figura, E se encuentra en el interior del rectángulo ABCD,<br />
prueben que x 2 z 2 w 2 y 2 .<br />
A<br />
y<br />
z<br />
B<br />
9.5<br />
x<br />
E<br />
w<br />
12<br />
D<br />
2. Si se sabe que el listón pasa por los puntos medios, ¿qué cantidad de<br />
listón es necesaria para envolver el paquete como se indica en la figura?<br />
3. Con base en las siguientes figuras, ¿creen que quepa la caña de pescar<br />
en la caja? ___________________________________________________<br />
C<br />
2 m<br />
14<br />
19<br />
• Lo que resulta son 4 triángulos rectángulos<br />
iguales, de los cuales podemos calcular la longitud<br />
de la hipotenusa: H = ∙∙∙∙∙ 7 2 + 9.5 2 = 11.8<br />
• Este resultado lo multiplicamos por 4, que es el<br />
número de veces que el listón toca las bases del<br />
paralelepípedo: 11.8 (4) = 47.2<br />
1.3<br />
1.3<br />
4. Si las longitudes de los lados de un triángulo son 3, 4 y 5, ¿es<br />
rectángulo? __________________________________________________<br />
1.3<br />
• La otra parte del listón tiene longitud 12, pues<br />
va desde la base hasta el tope de la caja, y también<br />
son cuatro partes iguales: 12(4) = 48<br />
• En total se necesitan: 47.2 + 48 = 95.2 unidades<br />
de listón<br />
aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
205<br />
Pliego 13.indd 205 7/4/08 18:11:35<br />
© NuevoMéxico<br />
Como se puede ver, el segmento FG hace que se formen los<br />
siguientes triángulos rectángulos:<br />
EAF, FEB, DEG y GEC, entonces:<br />
En triángulo EAF FE = ∙∙∙∙∙ y 2 − (AF) 2 (1)<br />
En triángulo FEB FE = ∙∙∙∙∙ z 2 − (FB) 2 (2)<br />
Igualando (1) y (2) ∙∙∙∙∙ y 2 − (AF) 2 = ∙∙∙∙∙ z 2 − (FB) 2<br />
Realizando operaciones y 2 − z 2 = (AF) 2 −(FB) 2 (3)<br />
En triángulo DEG EG = ∙∙∙∙∙ x 2 − (DG) 2<br />
Como AF = DG por ser paralelas AD y FG (teorema de Tales),<br />
entonces: EG = ∙∙∙∙∙ x 2 − (AF) 2 (4)<br />
En triángulo GEC EG = ∙∙∙∙∙ w 2 − (GC) 2<br />
Como FB = GC por ser paralelas AD y FG (teorema de Tales),<br />
entonces: EG =∙∙∙∙∙ w 2 − (FB) 2 (5)<br />
Igualando (4) y (5): ∙∙∙∙∙ x 2 − (AF) 2 = ∙∙∙∙∙ w 2 − (FB) 2<br />
Realizando operaciones: x 2 – w 2 = (AF) 2 – (FB) 2 (6)<br />
Por transitividad en (3) y (6): y 2 – z 2 = x 2 – w 2<br />
2. En total se necesitan 47.2 + 48 = 95.2 unidades de<br />
listón<br />
3. El lado más largo del cubo es en los vértices opuestos<br />
AC.<br />
B<br />
A<br />
El segmento AB mide: AB = ∙∙∙∙∙ 1.3 2 + 1.3 2 = 1.83<br />
BC = 1.3<br />
Por lo tanto, la distancia entre los vértices opuestos<br />
AC es:<br />
AC = ∙∙∙∙∙∙<br />
1.83 2 + 1.3 2 = 2.25, lo cual quiere decir que la<br />
caña de pescar sí cabe.<br />
4. Sí es un triángulo rectángulo porque 3 2 + 4 2 = 5 2 .<br />
C<br />
237
Sugerencias didácticas<br />
Comente a los alumnos que se denominan “Razones<br />
del Triángulo” y no “Razones de la tangente”,<br />
porque la tangente es una razón.<br />
Especifique que la tangente de un ángulo en el triángulo<br />
rectángulo hace referencia sólo a los ángulos<br />
agudos.<br />
Plantee a los alumnos varios triángulos rectángulos<br />
con un ángulo marcado (con A por ejemplo) para<br />
que ellos determinen cuáles son, respectivamente,<br />
el cateto opuesto, el adyacente y la hipotenusa. Por<br />
ejemplo:<br />
A<br />
R<br />
1<br />
b<br />
RazonEs dE la tangEntE<br />
■ En cada uno de los triángulos rectángulos, ¿cuál es la medida del<br />
ángulo marcado con 1? Puedes usar tu transportador. __________<br />
______________________________________________________________<br />
T<br />
Y<br />
2<br />
2<br />
1<br />
c<br />
X Z<br />
W<br />
B<br />
2<br />
2<br />
S<br />
U<br />
1<br />
a<br />
V<br />
¿Cuál es la medida del ángulo 2? ________________________________<br />
¿Son semejantes los cuatro triángulos? ___________________________<br />
¿Cómo son <br />
TS<br />
RS y WV ? _________________________________________<br />
UV<br />
Explica por qué. _______________________________________________<br />
______________________________________________________________<br />
A<br />
1<br />
d<br />
C<br />
A<br />
Cápsula<br />
en un triángulo rectángulo,<br />
para un ángulo agudo, la<br />
razón entre la longitud del<br />
lado opuesto al ángulo<br />
(cateto opuesto) y la longitud<br />
del lado adyacente al ángulo<br />
(cateto adyacente) es la<br />
tangente del ángulo.<br />
______________________________________________________________<br />
¿Cómo son YZ , BC ,<br />
TS<br />
y WV <br />
XZ AC RS UV ? _____________________________<br />
A esas razones que únicamente dependen del ángulo 1 se les llama<br />
tangente del ángulo 1.<br />
Observa el triángulo RTS.<br />
TS es el cateto opuesto respecto del ángulo 1.<br />
A<br />
RS es el cateto adyacente respecto del ángulo 1.<br />
TS<br />
<br />
RS cateto opuesto<br />
tangente del ángulo 1.<br />
cateto adyacente<br />
Usualmente se denota así: tan (1) TS <br />
RS .<br />
En cada triángulo, ¿por qué son iguales las tangentes del ángulo 1?<br />
______________________________________________________________<br />
A<br />
______________________________________________________________<br />
206 aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
Soluciones<br />
Pliego 13.indd 206 7/4/08 18:11:38<br />
Página 206<br />
Razones de la tangente<br />
Todos los ángulos marcados con 1 miden 30°.<br />
El ángulo 2 en todos los casos mide 60°.<br />
Los cuatro triángulos son semejantes.<br />
TS<br />
RS = WV<br />
UV<br />
Porque como son triángulos semejantes la proporción se conserva.<br />
YZ<br />
XZ = BC<br />
AC y TS<br />
RS = WV<br />
UV<br />
Las tangentes del ángulo 1 son iguales porque las razones que dependen del ángulo<br />
1 también son iguales.<br />
© NuevoMéxico<br />
238
■ Mide los lados opuesto y adyacente de los cuatro triángulos anteriores<br />
y completa la tabla.<br />
Pregunte a los alumnos ¿cuál es la relación de la<br />
tangente del ángulo 1 con respecto a la del ángulo<br />
2? Solución: una es el recíproco de la otra.<br />
Triángulo<br />
Longitud del<br />
lado opuesto<br />
a 1<br />
Longitud<br />
del lado<br />
adyacente a 1<br />
a 3 5<br />
opuesto<br />
Tangente de 1 _________<br />
adyacente<br />
Número<br />
decimal<br />
3 5 0.6<br />
Concluya que la tangente del ángulo complementario<br />
en un triángulo rectángulo es el recíproco de<br />
la tangente del ángulo original.<br />
b<br />
c<br />
d<br />
Observa en la página anterior el triángulo RTS e indica cuál es el cateto<br />
opuesto al ángulo 2. __________________________<br />
Indica cuál es el cateto adyacente al ángulo 2. ____________________<br />
¿Qué razón expresa tan 2? ___________________________________<br />
■ Completa la tabla que se presenta respecto del ángulo 2 y respecto<br />
de cada triángulo.<br />
Triángulo<br />
Longitud<br />
del lado<br />
opuesto a 2<br />
Longitud<br />
del lado<br />
adyacente a 2<br />
opuesto<br />
Tangente de 2 _________<br />
adyacente<br />
Número<br />
decimal<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
¿Son aproximadamente iguales los decimales de la última columna?<br />
______________________________________________________________<br />
aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
207<br />
Pliego 13.indd 207 7/4/08 18:11:39<br />
Página 207<br />
Triángulo<br />
Longitud del lado<br />
opuesto a ∡1<br />
Longitud del<br />
lado adyacente<br />
a ∡1<br />
Tangente de ∡1 =<br />
opuesto<br />
adyacente<br />
Número<br />
decimal<br />
Triángulo<br />
Longitud del lado<br />
opuesto a ∡2<br />
Longitud del<br />
lado adyacente<br />
a ∡2<br />
Tangente de ∡2 =<br />
opuesto<br />
adyacente<br />
Número<br />
decimal<br />
a 3 5<br />
3<br />
5<br />
0.6<br />
a 5 3<br />
5<br />
3<br />
1.6<br />
b 3.4 5.6<br />
3.4<br />
5.6<br />
0.6<br />
b 5.6 3.4<br />
5.6<br />
3.4<br />
1.6<br />
c 1 1.65<br />
1<br />
1.65<br />
0.6<br />
c 1.65 1<br />
1.65<br />
1<br />
1.6<br />
d 2.4 4<br />
2.4<br />
4<br />
0.6<br />
d 4 2.4<br />
4<br />
2.4<br />
1.6<br />
© NuevoMéxico<br />
El cateto opuesto al ángulo 2 es RS.<br />
El cateto adyacente al ángulo 2 es TS.<br />
tan ∡2 = RS<br />
TS<br />
Los decimales de la última columna son aproximadamente<br />
iguales.<br />
239
Sugerencias didácticas<br />
Indique a los alumnos la importancia de utilizar<br />
cuatro decimales en las operaciones que se hacen<br />
con razones trigonométricas. En el caso de la ola<br />
se trabajó con tan 6º = 0.1 y se obtuvo un resultado<br />
de 15 m como medida de ella; sin embargo, si se<br />
hubieran hecho los cálculos con tan 6º = 0.1051, se<br />
obtendría 15.76 m, es decir, 70 cm más.<br />
Mide el ángulo 1: ______________________________________________<br />
Mide el ángulo 2: ______________________________________________<br />
La tangente de un ángulo A se denota como tan A, de manera que en<br />
los resultados de la primera tabla la tangente de 30° (tan 30°) es aproximadamente<br />
0.58. Asimismo, de los resultados de la segunda tabla se<br />
tiene que la tangente de 60° (tan 60°) es aproximadamente 1.73.<br />
Si un ángulo de un triángulo rectángulo es de 45°, ¿cuál es la medida<br />
del otro ángulo? _______________________________________________<br />
¿Cómo son los catetos de ese triángulo? __________________________<br />
Por tanto, tan 45° ___________________________________________<br />
tan 50° _______<br />
50°<br />
25<br />
30<br />
■ Encuentra la tangente de cada uno de los ángulos que se indican a continuación.<br />
Haz las mediciones necesarias.<br />
tan 17° _______<br />
17°<br />
3.3<br />
1<br />
tan 35° _______<br />
35°<br />
500<br />
350<br />
las tangEntEs y la Vida En El mar<br />
En el dibujo, el barco está a 150 m de la playa y el ángulo desde el borde<br />
de la playa hasta la cresta de la ola es de 6°. ¿Cuál es la altura (h) de la<br />
ola? Se puede usar la tangente de 6° para calcular la altura de la ola.<br />
6º<br />
10º<br />
208 aPLiCaCiones deL teorema de PitÁgoras<br />
Soluciones<br />
Pliego 13.indd 208 7/4/08 18:11:45<br />
Página 208<br />
El ángulo 1 mide 30°.<br />
El ángulo 2 mide 60°.<br />
El otro ángulo mide 45°.<br />
Los catetos de ese triángulo son iguales.<br />
tan 45° = 1<br />
tan 50° = 1.2 tan 17° = 0.31 tan 35° = 0.7<br />
© NuevoMéxico<br />
240