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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

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