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COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

GEOMETRÍA

36

III

4to. Año Secundaria

B

Región unitaria C

ÁREAS

B

INTRODUCCIÓN: Desde tiempos pasados el hombre tenía la necesidad de medir extensiones superficiales (terrenos de cultivo, viviendas, territorios, etc.) con el cuál surge la necesidad de crear una magnitud de medidas superficiales derivada de la magnitud de medidas lineales (longitud); a la cual se le denomina área.

A

Del gráfico: A

Plano H:

H

A b

= Km

FÓRMULA BÁSICA

2

A

∆ ABC: equilátero AB = BC = AC = 

A ∆ ABC = A

B

C

b AB y AC

A

h

C b

C

c

El área de una región triangular es igual al semiproducto de las longitudes de un lado y la altura relativa a dicho lado.

H

bh

B

ÁREA DE REGIONES TRIANGULARES

A

ABC =

A

2

BH : altura relativa a AC

En el gráfico: BH es la altura relativa a AC Si: AC = b y BH = h

ÁREA Es la medida de una región, la cuál resulta de comparar a dicha región con otra tomada como unidad (región unitaria). Convencionalmente se toma como región unitaria a una región cuadrada (Región limitada por un cuadrado), donde la longitud de su lado es la unidad de longitud (m) cuya área es 1 m 2 (unidad de área). S4GE33B

H

H

= K(Au)

Región plana H

B C

Pero: Au = 1m2 ∴A

bc sen θ 2

Observación:

E Plano H:

REGIÓN PLANA Es una porción de plano limitada por una línea cerrada. Línea cerrada

h

D

1m U 1m

H

OBJETIVOS: • Conocer el concepto de región plana y aprender a calcular su medida en base a la definición de área. • Aprender a utilizar las diversas fórmulas del cálculo de áreas de las principales regiones planas tales como: Región triangular, región cuadrangular y región circular. • Comparar las áreas de las regiones teniendo en cuenta ciertas características entre ellas.

A∆ ABC =

ABC

=

2 3 4

FORMULA DE HERÓN El área de una región triangular es igual a la raíz cuadrada del producto del semiperímetro de la región triangular y la diferencia de dicho semiperímetro con la longitud de cada uno de los lados. B

: catetos

b .c 2

FÓRMULA TRIGONOMÉTRICA El área de una región triángular es igual al semiproducto de las longitudes de dos lados, multiplicados con el seno del ángulo determinado, por dichos lados.

c

a

A

B

b

C

En el ∆ ABC:

A ∆ ABC =

bh 2

c

p = θ

A

Observación:

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

p: semiperímetro de la región ABC b

C

En la figura: AB = c , AC = b y m ∠ BAC = θ S4GE33B

a +b +c 2

A∆ ABC =

p (p −a ) (p − b) (p −c)

FÓRMULAS ADICIONALES

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

Con el inradio

36

35

GEOMETRÍA

B

4to. Año Secundaria

A∆ ABC A∆ MNL

B circunferencia inscrita

B

bc n

=

A

A ∆ ABD

En la figura: r : inradio del ∆ ABC p : semiperímetro de la región ABC

A ∆ DBC

=

N

A

n β A

m n

α M

C

b

m P β

∆∆ ABC

ab = AMNL m .n

Observación:

B

M

L

n

MNLP : cóncavo en P Triángulos semejantes

B

circunferencia inscrita

β a

c

A

ABC

A

RELACIÓN DE ÁREA EN REGIONES TRIANGULARES Consiste en establecer la comparación de las áreas de regiones triangulares que presentan ciertas características. Al trazar una ceviana

A

α

α b

C

M

a

m

2

=

=

mn . sen β 2

ÁREA DE UNA REGIÓN TRAPECIAL

b

2

n

2

=

c

2 2

= K2

El área de una región trapecial es igual al producto de la semisuma de las longitudes de las bases con la longitud de la altura de dicho trapecio.

ÁREA DE REGIONES CUADRANGULARES

B

a

C

FÓRMULA GENERAL

n

L

N

M

El área de una región cuadrangular es igual al semiproducto de las longitudes de sus diagonales, multiplicado con el seno de la medida del ángulo determinado por dichas diagonales.

S4GE33B

h

m

A

En la figura: m ∠ BAC = m ∠ NML = α

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

=

2

MNLP

L

n

K : razón de semejanza

N

c

A

θ

C M

b

A∆ MNL

Triángulos con un ángulo de igual medida B

α

θ

A∆ ABC

A∆ ABM = A∆ MBC

= mn

α

d 1d 2 . sen θ 2

m

En la figura ∆ ABC ∼ MNL

BM : mediana

n

En la figura: AM = m y MC = n

A

C

m

En el ∆ ABC

C

M m

M

m

ABCD =

A

N

B β

S4GE33B

L

n

En la figura, los ángulos ACB y MLN son suplementarios, es decir: β + α = 180

Observación:

A

D

ABCD : convexo N

m

a

En el ∆ ABC BD : ceviana interior

C

d2

d1

C

D

m

r

A∆ ABC = pr

θ

Triángulos con un ángulo suplementario B

A

C

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b

D


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

B

En el gráfico: ABCD : trapecio BC y AD : bases Entonces:

Además: Si MN es la base media del trapecio ABCD A

ABCD

= mh

B

h

α D

b

H

En la figura: ABCD : paralelogramo A

ABCD

=

ABCD

d1 d 2 2

B

d2 2

a) 10 b) 20 c) 40 d) 15 e) 30 06. Las medidas de los lados de un triángulo son 13, 14 y 15. Calcular el área de la región triangular.

01. Hallar el área del siguiente triángulo, si su proyección del lado AB es 3 y el lado AC = 9. B

C

ABCD

A

ABCD

= ab

Región Cuadrada El área de una región cuadrada es igual al cuadrado de la longitud de su lado. C

Región Rombal

a) 18 d) 27

a) 20 d) 10

A

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

D

c) 9

b) 22 e) 15

c) 27

b) 5

3 3

e) 2

3

c) 4

3

3

04. Hallar el área de un triángulo ABC, si sus lados miden 7 y 16 y su ángulo comprendido entre dichos lados mide 30°. S4GE33B

b) 81 e) 51

c) 27

07. El lado de un cuadrado mide 4 2 cm. ¿Cuánto mide el área del círculo que se encuentra circunscrita al cuadrado? b) 16π e) 8π

c) 22π

08. La hipotenusa de un triángulo rectángulo forma con una cateto un de 37°. Calcular el área del triángulo si el lado opuesto al ángulo de 37° mide 6cm. a) 48 cm2 d) 12 m2

03. Hallar el área de un triángulo equilátero, si su altura es 3.

d) 3

d

b) 10 e) 15

02. Hallar el área del triángulo rectángulo ABC. Si AB = 6 y BC = 9. (Recto en B)

a) El área de una región rombal es igual al semiproducto de las longitudes de sus diagonales.

C

A

En la figura: ABCD : rectángulo a y b : dimensiones del rectángulo A

= ab sen α

D

b

a) 84 d) 49

a) 4π d) 32π

37°

a

B

S4GE33B

=

PRÁCTICA DE CLASE

Región Rectangular El área de una región rectangular es igual al producto de sus dimensiones.

= bh

Además: A

ABCD

c) 28

Si se traza la altura BH . Si las proyecciones AH y HC miden 2 y 8 respectivamente. Calcular el área del triángulo.

También:

A

b) 25 e) 20

05. En un triángulo rectángulo ABC (m < B = 90°).

= 2

C

a

A

m

ABCD

En la figura: ABCD : rombo

A

Región Romboidal El área de una región romboidal es igual al producto de las longitudes de un lado y la altura relativa a dicho lado.

A

D d 2

ÁREA DE UNA REGIÓN PARALELOGRÁMICA

a) 24 d) 23

ABCD : cuadrado C

m

4to. Año Secundaria

En la figura:

1 A

a +b h ABCD =   2 

A

GEOMETRÍA

m

m d

36

b) 4 cm2 e) 24 cm2

c) 8 cn2

09. El lado de un rombo mide 10 cm y sus diagonales están en la relación de 3 es a 4. ¿Cuál es su área? a) 96 m2 d) 20 m2

b) 10 m2 e) 18 m2

c) 15 m2

10. El área de un trapecio es 210 m 2 y su altura mide 6 m. Calcular la longitud de cada una de las bases si están en relación de 2 es a 5. a) 50 y 20 m d) 60 y 20 m

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 20 y 40 m e) N.a.

c) 60 y 10 m


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 11. Hallar el área de un cuadrado inscrito es un círculo de radio 4 2 cm. a) 16 cm2 d) 64 cm2

b) 4 cm2 e) N.a.

c) 8 cm2

4to. Año Secundaria

15. Las medidas de los lados de un triángulo son 10, 12 y 14. Su área de la región triangular será: 3 µ2

a) 18 µ2

12. Un rectángulo tiene un área de 216m2. Su largo mide 6 metros más que su ancho. Sus dimensiones serán: a) 11 y 19 m d) 12 y 19 m

b) 12 y 18 m e) N.a.

c) 27 y 4m

35

b) 15

3

e) 12

3

d) 24

3 µ

d)

2

µ

2

e) 4

A

b) 64 µ2

2

2

d) 60 µ

e) 45 µ

c) 30 µ2

D

b) 12

2 µ2

c)

288

C

H 2

a) 150

3 µ

c) 100 e) N.a.

3 µ2

d) 50

3 µ 3 µ2

a) 56 x m d) 10 x2m

a) 75

b) 28 x m e) N.a.

c) 56 / x m

3

µ2

b)

75

3

µ2

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

d)

14

3 4

3x 2

01. En un triángulo isósceles ABC el lado desigual AC mide 8cm y el inradio mide 2 cm. Hallar el área del triángulo ABC. (en cm2) a) 32/3 d) 30

µ2

4 e) N.a.

b) 25 m y 10 m d) 40 m y 20 m

EJERCICIOS PROPUESTOS Nº 01

17. Las bases de un trapecio están en relación de 4 es a 6 y su área es 280m 2. Entonces su altura es:

c)

e) 5 µ2

a) 5 m y 2 m c) 30 m y 12 m e) 25 m y 12 m

2

b) 200

2 µ2

20. Hallar la diagonales de un rombo, sabiendo que están en relación de 5 es a 2. Además el área del rombo es 125 m2.

18. Hallar el área del triángulo equilátero inscrito en una circunferencia de radio igual a 5.

S4GE33B

c) 6 m2

04. En un cierto triángulo rectángulo la altura relativa a la hipotenusa mide 2m y la hipotenusa es los 5/4 de uno de los catetos. ¿Cuál es el área del triángulo?

µ

d) 10

2

a) 32 µ2

b) 9 m2 e) 12 m2

a) 12 m2 d) 25 m2

b) 13/3 m2 e) 25/6 m2

c) 6 m2

2

30°

14. En un triángulo rectángulo ABC (recto en B), se traza la altura BH . Si las proyecciones AH y HC miden 4 y 16 respectivamente. Calcular el área del triángulo BHC.

A

a) 144 µ2

c)

3 µ

12

16. En la siguiente figura: Hallar el área de la región triangular BHC.

3 µ

3

03. Hallar el área de un triángulo cuyos lados miden 26 m, 18 m y 20 m. a) 18 m2 d) 15 m2

C

O

2

3

B

µ

20 2 b) 3 µ

19. En la siguiente figura. Hallar el área del cuadrado ABCD. ("O" centro de la circunferencia).

2

13. Hallar el área de un triángulo equilátero si su 3 . altura es 2 3 µ

4to. Año Secundaria

c) 24 µ2 2

B

a)

GEOMETRÍA

36

b) 64/3 e) 16

117 2

b)

111 2

d)

119 2

e)

135 2

µ2

S4GE33B

a) 64 d) 135

3 3

b) 128 e) 128

c) 256 5

06. En un trapecio, cuyas bases miden 4 y 6 se trazan paralelas a las bases que trisecan a la altura que mide 6. Calcular el área de la región limitada por el trapecio intermedio. a) 10 d) 9

b) 7,5 e) 8

c) 12

c) 124

02. En un triángulo rectángulo ACB, la mediatriz de la hipotenusa AB interseca el cateto BC en el punto “E”. Si AB = 20m; AC = 12m. Hallar el área del cuadrilátero ADEC. (D : Punto medio de AB ) a)

05. Los lados de un rombo son dos radios y dos cuerdas de un círculo cuyo radio mide 16. Calcular el área de la región limitada por el rombo.

c)

137 2

07. Se tiene un trapecio isósceles ABCD, BC // AD, en el que se trazan la altura BH y la diagonal BD. Si S ABCD = 16. Calcular

S BHD (S : Área) a) 12 d) 6

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 16 e) 4

c) 8


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 08. En la figura ABCD es un paralelogramo y S MPC + S AMD = 18 , calcular S ABP B

C P

4to. Año Secundaria

12. En el gráfico, calcular el área de la región sombreada, si las áreas de las regiones triangulares MNP y EPF son 4m2 y 9 m2 respectivamente. (MC // DE)

b) 12 e) 24

c) 12

E

b

b) 1/12 e) 1/10

C

c) 1/18

10. Dos triángulos semejantes tienen que sus bases miden 8dm y 3 dm. ¿En qué relación se encuentran sus áreas? b) 16/9 e) 64/9

c) 64/3

11. En la figura ABCD es un romboide, S BOC = 9µ2 y S POD = 4µ2. Calcular el área de la región ABCD. B

a

C

a

b) 18 e) 32

D

a) 4π - 8 d) 8π

c) 30

S4GE33B

b) 4 (π – 2 ) e) 8 + 4π

2

a) 48 cm d) 12 cm2

2

b) 24 cm e) 36 cm2

c) 30 cm

a) 6 m d) 4

3 m

b) 6

2 m

e) 2

6 m

c) 8 m

15. En un triángulo ABC se traza la bisectriz interior BF y sobre ella se ubica el punto “P”. Calcular la relación de las áreas de las regiones APB y BPC, si 2AB = 3BC. a) 3/2 d) 3/4

b) 1/2 e) 2/5

c) 4π

a)

64 3 50 3

50m 2

A

C

D 10

a) 28 m2 d) 20 m2

8

b) 100 m2 e) 40 m2

c) 25 m2

03. En la figura ABCD es un paralelogramo. Area del triángulo BPC = 10, área del triángulo DPC = 8, área del triángulo APD= 5. Calcular el área del triángulo ABP. B

c) 1

C

P D

c) 27 “El nuevo símbolo de una buena educación....”

A a) 4 µ2 S4GE33B

D 2 b) 7 µ

e)

05. El lado desigual AC de un triángulo isósceles ABC mide 8 m y el radio del círculo inscrito es 2 m. Calcular el área de dicho triángulo.

d)

14. En un paralelogramo tiene como base 12m y como altura 3m. Hallar la diagonal del cuadrado equivalente a dicho paralelogramo.

c)

2

7 , 2 m2

B

2

b) 4 , 8 m 2

d) 6 , 4 m 2

02. Hallar el área sombreada:

O P b) 30 e) 24

6m

O

F

e) N.a

04. En un triángulo rectángulo, un cateto mide 4 m y la altura relativa a la hipotenusa mide 2, 4 m. Hallar el área de dicho triángulo. a) 4 m 2

4m

13. Se tiene un trapecio ABCD (BC // AD) cuya base mayor AD mide 14 cm y altura 8cm. Si el área del trapecio es de 80 cm 2. Hallar el área del triángulo BCD.

a

c

A a) 36 µ2 d) 38

C

B

D

a) 26 m2 d) 31

c

a) 8/3 d) 8/9

01. Hallar el área sombreada: ("O" centro de la circunferencia).

A

a

a) 1/6 d) 1/8

d) 10 µ

3

B

b

4to. Año Secundaria

TAREA DOMICILIARIA

P

09. ¿Qué fracción del área del triángulo ABC, nos representa el área de la región sombreada?

A

GEOMETRÍA

M b N b C

D

a) 9 d) 18

36

2

M A

35

2 c) 5 µ

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) e)

60 7 32 3

c)

49 3


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

ÁREA DE REGIONES

4to. Año Secundaria

A

AOB

θπR 2 360 º

36

GEOMETRÍA

A

AOB

Acorona =

SEGMENTO CIRCULAR

R R

θ

= πR

A También:

=

A

πd 2 4

Es aquella porción de círculo limitada por un ángulo central y su arco correspondiente.

A

APB

=

a) 2 π d) 2 ( π + 1)

b) 4 π + 1 e) 2 (π + 2)

c) 3 π

02. Hallar el perímetro de la región sombreada.

θπR 2 R2 − sen θ 360 º 2

4

4

CORONA CIRCULAR A

O

θ

Es aquella región plana limitada por dos circunferencias concéntricas. L

R

c) 6 ( 3

3 - π)

d) 12 (

3 + π)

e) 12 ( 3

3 - π)

a A

a) 2(π + 1) d) 4(π + 1)

b) 4(π + 2) e) 2π + 8

4

O a) 4 (π + 1) d) 2 (π + 3)

c) 2π + 1

c) 2 (π + 1)

8

B

r

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

b) 4 (π - 2) e) 3 (π + 1)

6

a) 4 (6 - π) d) 4 (6 - π) R

En el gráfico: R : radio del sector circular AOB θ : medida del ángulo central S4GE33B

B

4

05. Hallar el área de la región sombreada.

4

T B

3 - π)

2

2

SECTOR CIRCULAR

b) 6 ( 2

A

En el gráfico: APB: :segmento circular determinado por la cuerda AB R : radio θ : medida del ángulo central correspondiente al segmento circular

2

3 )

04. Hallar el área de la región sombreada. R

d : diámetro

6

01. Hallar el perímetro de la región sombreada.

R

O

En el gráfico: R : radio del círculo

6 6

PRÁCTICA DE CLASE

B

O

6

πa 2 4

a) 12 (π -

P A

6

6

También: Si T es punto de tangencia y AB = a

Es aquella porción de círculo determinada por una cuerda de dicho círculo.

d

03. Hallar el área de la región sombreada.

Acorona = π (R2 – r2)

L : longitud del arco AB

L.R = 2

4to. Año Secundaria

En la figura las circunferencias de radios R y r determinan la corona circular.

Además:

CÍRCULO Es aquella región plana limitada por una circunferencia.

=

35

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 4 (π - 2) e) 4 (6 - π)

c) 4 (6 - π)


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 06. Hallar el área de la región sombreada.

B

4to. Año Secundaria

35

09. Hallar el área de la región sombreada.

B

C

2a

36

GEOMETRÍA

4to. Año Secundaria

12. Hallar el área de la región sombreada.

15. Hallar el área sombreada, si los radios son: R = 6; r = 4.

C R

2a

4

A

4

a) 24 – 8π d) 32 – 9π

A

D

b) 24 – 7π e) 28 – 4π

c) 32 – 4π

4

a) 4 a 2 c) 4 a 2 e) 2 a 2

a) 24 - 4π d) 24 - 7π

D

(π−1) (π−2 ) (π−2 )

(π−1) (π−1)

b) a 2 d) a 2

6 b) 18 - 6π e) 6 (4 - π)

r

c) 24 - 3π

13. Hallar el área de la parte sombreada en la siguiente figura: (π = 3, 14)

C

B r

c) 16 π

b) 12π e) N.a.

16. Hallar el área sombreada

07. Hallar el área de la región sombreada. 10. Hallar el área de la región sombreada.

a) 20 π d) 18 π

BD =4

;

AB =12 °; CD =8 °

20 cm

A

2 4

A

4

b) 2(π - 2) e) 3(π - 2)

4

c) 2(π + 1) a) π + 2 d) 4(π - 2)

b) 2(π - 1) e) 4(4 - 2π)

c) 4(4 - π)

08. Hallar el área de la región sombreada.

C

b) 48 cm 2 e) N.a

D

D

c) 52 cm 2 O

14. Si ABCD es un cuadrado, AC =AE . Hallar el área sombreada si el lado del cuadrado es 10cm.

11. El área del sector circular es el área del círculo como:

4

D

B

a) 86 cm 2 d) 90 cm 2

2 a) 2(π - 1) d) 3(π - 1)

20 cm

a) 20 d) 50

b) 30 e) 60

c) 40

17. Hallar el área sombreada. AB = 60° y 12

C

A

A O

4

a) 10 d) 8

S4GE33B

O b) 12 e) 6

B

60º

A

B

c) 9 a) 4: 3 d) 3: 2

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

b) 3: 1 e) 5: 3

c) 5: 2

a) 100 cm d) 25 cm2

S4GE33B

B 2

b) 50 cm e) N.a.

2

E

c) 60 cm

2

a) 10 π d) 35 π

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 20 π e) 24 π

c) 30 π

R=


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 18. ¿Qué % del área del cuadrado es el área sombreada?

4to. Año Secundaria

35

EJERCICIOS PROPUESTOS Nº 02

36

GEOMETRÍA

4to. Año Secundaria

01. Dado el cuadrado de la figura, sabiendo que EF // BC y CF = ¼ AD, determine la razón entre el área de la región sombreada y el área de la región no sombreada.

a) 50% d) 25%

b) 75% e) N.a.

C F

O`

A

D

a) 4π d) π/2

c) 40%

19. En la siguiente figura. Hallar la relación del área sombreada al área no sombreada.

a) 5 / 11 d) 16 / 11

b) 1/5 e) N.a.

20. ¿Cuánto vale el área sombreada, de la siguiente figura. Si ABCD es un cuadrado de lado 8. C

B

b) 40 m 2

d) 70 m 2

e) N.a.

4 a

A

c) 60 m 2

a) 30 d) 8

B

c) 32 a) 100 π 100 + π

( 4 π)

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

a2 (4 − π) 4

b) 72m2 e) 36πm2

c) 72πm2

d)

B

A

30°

C 6m

c)

d) 80 − π e) N.a.

S4GE33B

a2 (2 − π) 2

e) N.a.

07. Hallar el área de la parte sombreada. Si ABCD es un cuadrado.

B

b) 25

b)

09. Calcular el área de la región sombreada. a) 144m2 d) 36m2

A

a) a2 (4 - π)

a2 (3 − π) 3

r

C

D

b) 40 e) 16

a

c)

R

A

a

b) 2 ( π - 1 ) c) 4 (4 - π ) e) 4 ( 4 – 2 π )

06. Calcular el área de la corona circular si AB = 12m.

03. Hallar el área sombreada en la siguiente figura. ABCD es un cuadrado de lado 10. D

b) (15 - π)µ2 d) 2(8 - π)µ2

4

a) π + 2 d) 4 (π - 2 )

D

a) 50 m 2

a) 2(18 - π)µ2 c) (12 - π)µ2 e) (16 - π)µ2

a

4

C

A

c) 6π

08. Hallar el área de la Región sombreada

M

c) ¼

D

A

b) 8π e) 3π

02. Si el área del trapecio ABCD e 80 m 2 y M es punto medio de DC, hallar el área de la parte sombreada.

a) 1/7 d) 1/3

r=2u

O`` O

05. Hallar el área de la región sombreada:

b) 11/ 5c) 11 / 6 e) 4 / 3

B

C

r=2u

M

N

B E

B

04. Calcular el área de la región sombreada, si el segmento MB mide 4m.

a) 10πm2 d) 18πm2 S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 15πm2 e) 20πm2

c) 16πm2


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

10. El área del sector circular mostrado es:

5u

r = 8u

B

a) 40µ2 d) 28µ2

b) 20µ2 e) 36µ2

4to. Año Secundaria

13. En un rectángulo ABCD se inscribe una semicircunferencia de diámetro AD . Calcular el área del segmento circular determinado al unir los puntos medios de AB y CD . Sabiendo que AB =6

A O

GEOMETRÍA

36

a) 15 π−6

3

b) 12 π−9

3

c) 12 π−8

2

d) 18 π−8

3

e) 9 π−12

3

1 2  P = el  5 10 ; 5 10     punto donde el círculo y el segmento son tangentes. El área de la región sombreada es:

11.Calcular el área de un círculo inscrito en un sector circular de 60º de ángulo central y tiene por área 24 µ2 2

a) 2 µ

b) 4 µ

2

c) 6 µ 2

d) 8 µ

e) 10 µ

M

a) 2 π − 5 b) π −

B

O a)

8 5π

7

4 7

5

− c) 4 2 4π 8 d) − 5 7 8π 7 − 5 4

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

2

π 2

3 2

4

A

A

10

10

B

C

10

10

D

03. Hallar el área de la región sombreada, en:

e) N.a B

15. Calcular el área de la región sombreada; si AO = OB = 2 µ.

7

4

4

C

4

4

4

4

A

45º

8 e)

C

c) 2 π - 3

b)

6 cm 10 cm

O

d)

B

P

12. En la figura se tiene un cuadrante con centro “ O ”. Hallar el área de la región sombreada. Si AM =1 m y MB = 2 m

A

01. Calcular el área de la región sombreada:

02.Calcular el área de la región sombreada.

Y

2

e) (2 π − 3 ) µ2

TAREA DOMICILIARIA

c) 30µ2 14. Sea

2

d) (π− 4 ) µ2

4

4

D

04. Calcular el área de la región sombreada:

A a) (π −1) µ2

O

B b) (π − 2 ) µ2 c)

(π − 3 ) µ2 S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 10

10

10

10

10

10

10 10

RECTAS Y DETERMINACIÓN DE UN PLANO Un plano en el espacio queda determinado por los siguientes postulantes.

10

B 32 cm E

A

50 cm

B

A * ∈H

B

DOS RECTAS

Q S

AB: Recta de Intersección

2. Dos rectas secantes determinan un plano al cual pertenecen.

C. Recta contenida en el plano: Una recta pertenece a un plano o está contenida en dichos planos si tienen dos puntos comunes.

P

B

50 cm

4to. Año Secundaria

B. Secantes: Dos planos son secantes cuando tienen un punto común necesariamente tienen otro punto común, en consecuencia tienen una recta común, dicha recta se denomina recta de intersección entre dichos planos.

C

C

9 cm

GEOMETRÍA

A

18 cm A

36

1. Tres puntos no colineales determinan un plano al cual pertenecen.

05. Calcular el área de la región sombreada

50 cm

35

10

10

10

4to. Año Secundaria

A. Paralelas: Son dos rectas coplanares (Pertenecen a un plano) y no se intersectan. * A ∩B = φ

C. Coincidentes: La condición necesaria suficiente para que dos planos coincidan es que tengan tres puntos comunes, no colineales.

A

B

C

D A

3. Una recta y un punto exterior a ella determinan un plano. 

A

P

B

B. Secantes: Son dos rectas coplanares que tienen un punto de intersección.

UN PLANO Y UNA RECTA A. Paralelas: No tienen ningún punto en común.

4. Dos rectas paralelas determinan un plano.

B. Secantes: Tienen un punto en común, dichos puntos se denominan punto de intersección o traza de la recta con respecto al plano. 

C. Rectas Cruzadas o Alabeadas: Son dos rectas que no determinan plano alguno. Las rectas A y B son alabeadas. a A

POSICIONES RELATIVAS ENTRE 2 FIGURAS DEL ESPACIO PLANOS A. Paralelos: No tienen ningún punto en común. * P // Q * P ∩Q = φ

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

b

P

TEOREMA DE THALES

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN Si tres planos paralelos son intersectados por dos rectas, los segmentos entre los planos tienen longitudes proporcionales.

P

Q C

B

GEOMETRÍA

36

M

a b

a n

A P

r

b

N

M

Si por el pie de una recta perpendicular a un plano, se traza una segunda perpendicular a una recta contenida en dicho plano, el pie de la segunda perpendicular unida con cualquier punto de la recta perpendicular al plano, determina una recta perpendicular a la recta contenida en dicho plano. * l ⊥ plano P, m∈ plano P, MN ⊥ m y Q ∈ l * Luego: QN ⊥ m → n ⊥ m

Q

m * * * *

⊥ a  ⊥b  ⊥Q  ⊥m ;

Observación: En cualquiera de los dos casos siempre x = 90°.

 ⊥n

MENOR DISTANCIA ENTRE DOS RECTAS ALABEADAS Es el segmento perpendicular a ambas rectas alabeadas. MN ⊥  , MN ⊥m ⇒ MN es la * menor distancia; es decir la mínima distancia.

S4GE33B

m

a) 10 d) 17

m n

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

xº m P

N

M

01. Las proyecciones de un segmento de recta AB sobre un plano “∅” y sobre una perpendicular al plano contenida en el mismo plano AB , miden 15 y 8 m. Hallar: AB.

Teorema:

l

PRÁCTICA DE CLASE

Pie de la Penpendicular

Si una recta es perpendicular a dos rectas secantes contenidas en un plano; es perpendicular a todas las rectas contenidas en el plano determinado por las secantes.

- A: pie de la perpendicular. - Si: l ⊥a y l⊥m - Luego: l⊥ recta b - Entonces: l ⊥ plano P - También: l ⊥ recta r

n

TEOREMA DE LAS TRES PERPENDICULARES

P

Definición: Si una recta es perpendicular a un plano es perpendicular a todas las rectas contenidas en dicho plano.

x = 90 °

n l Q

b

P

N

P

a

RECTA PERPENDICULAR A UN PLANO

b) * l ⊥ plano P * MN ⊥ recta m * Luego: n ⊥ recta m * Es decir:

m

F

R E

4to. Año Secundaria 

CONDICIÓN PARA QUE UNA RECTA SEA PERPENDICULAR A UN PLANO

AC BD = CE DF

D

35

La condición necesaria y suficiente para que una recta sea perpendicular a un plano, es que dicha recta sea perpendicular a dos rectas secantes contenidas o paralelas a dicho plano. (*) Si: l ⊥ a; l ⊥ b (*) Entonces: l ⊥ plano P

a) Si las rectas son coplanares.

A

4to. Año Secundaria

a) * l ⊥ plano P * n ⊥ recta m *Luego: MN ⊥recta m * Es decir: x = 90°

S4GE33B

l

m P

n

M N

b) 12 e) N.a.

c) 15

02. Un segmento de recta AB de 26 m, une al punto “A” del plano “∅” con el punto “B” del plano “θ” siendo “θ” y “∅” paralelos. La proyección de AB sobre cualquiera de los dos planos mide 24m. Hallar la distancia entre dichos planos. a) 10m d) 18 m

b) 15m e) N.a.

c) 20 m

03. Se tiene dos puntos A y B encima de un plano ∅ el primero a 8m y el segundo a 4m de dicho plano, la proyección de AB sobre el plano mide 9m. Hallar la longitud del menor camino de A hasta B pasando por un punto del plano. a) 10m d) 18m

b) 15m e) N.a.

c) 20m

04. Sea el plano P y un segmento exterior; tal como AB que mide 10m. Si la distancia de A al plano es de 16m y B al plano es de 8m. Hallar la longitud de la proyección de AB sobre el plano P. “El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

b) 12m e) 7m

c) 6m

06. En una circunferencia cuyo radio mide 2m, se inscribe un triángulo equilátero ABC. Por “M”, punto medio de AB se levanta una perpendicular a la circunferencia, hasta el punto “P”. Si PM = 4m. Hallar la distancia de P al vértice C. a) 2 d) 5

b) 3 e) N.a

c) 4

b) 60º e) N.a

c) 70º

08. Por el incentro de un triángulo rectángulo se levanta una perpendicular al plano del triángulo, en la cual se toma un punto “P”, tal que la distancia de “P” al incentro es 2. Calcular la distancia desde el punto “P” a la hipotenusa, si los catetos miden 3 y 4. a) d) 4

b) 2

5 2

3

c)

B

C

a) 17 d) 12

b) 16 e) N.a

e) N.a

b) Si dos rectas son paralelas a un plano son siempre paralelas entre si.

c) 15

10.Tres planos paralelos determinan sobre una recta secante L1, los segmentos AE y EB, sobre otra recta secante L2 los segmentos CF y FD. Si AB=16m, CD=24m y FD – EB = 2m. Calcule CF. b) 18 e) N.a

c) 19

11. ¿Cuántos planos como máximo se pueden determinar con 10 puntos y 8 rectas? a) 200 d) 230

b) 220 e) N.a

c) 228

12. En el gráfico AB y CD se cruzan determinando un ángulo cuya medida es 90º. Si AM = MC, BN = ND, AB = 10 y CD = 24. Calcular MN.

A N

M

c) Toda recta paralela a uno de dos planos que se cortan perpendicularmente es siempre perpendicular al otro plano. d) Todo plano perpendicular a una recta situada en un plano es perpendicular al plano. e) Toda recta perpendicular a una recta contenida en un plano será perpendicular al plano. 15 Si un plano es paralelo a una recta: a) Toda perpendicular a la recta será paralela al plano. b) Toda recta paralela al plano será paralela a la recta dada. c) Todo plano perpendicular al plano dado será paralela a la recta dada. d) Toda recta si es perpendicular al plano tendrá que ser perpendicular a la recta.

B

e) Toda recta que es perpendicular al plano tendrá que ser paralela a la recta.

C D

3

09. En la figura BC y CD pertenecen al plano α y AD es perpendicular al plano α . Si AD = 30 y BC = 16. Hallar MN.

S4GE33B

D N

a) 16 d) 20

07. Se tiene las rectas cruzadas m y n, siendo AB la distancia mínima entre ellas (A en m y B en n), se toman C en m y D en n, de manera que: m ∠ CDB = 90º y además AC = 2. BD. Hallar la medida del ángulo con el que se cruzan m y n. a) 40º d) 80º

α

a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) N.a 13. ¿Cuántos planos como máximo se pueden determinar con 20 puntos? a) 1144 d) 1232

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

4to. Año Secundaria

a) Todo plano determinado por dos rectas paralelas a otro plano es siempre paralelo al otro plano.

M

05. Dado un cuadrado ABCD cuyo lado mide 4m por B se levanta una perpendicular al plano determinado por ABCD, hasta el punto P. Hallar la distancia de P al punto medio de AD si PB = 5 m.

GEOMETRÍA

14. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es verdadera?

A

a) 8m d) 5m

36

b) 1240 e) N.a.

c) 1140

S4GE33B

16. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? a) Una recta y un plano perpendicular a una misma recta son paralelas. b) Es imposible trazar desde un punto dos perpendiculares distintas a un mismo plano. c) Una recta que es paralela a dos planos que se cortan es paralela a su intersección. d) Una recta que forman ángulos iguales con otras tres que se pasan por su pie en un plano es paralela a dicho plano. e) Si una recta es paralela a un plano entonces será paralela a todos los planos paralelos al plano dado. 17. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es falsa? a) Toda recta perpendicular a un plano perpendicular a cualquier recta contenida en el plano. b) Si una recta y un plano son perpendiculares todo plano que pasa por la recta es perpendicular al plano. c) Dos segmentos paralelos que se cortan a un plano forman con él, ángulos iguales. d) Por un punto de una recta sólo puede pasar un plano que sea perpendicular. e) N.a. 18. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es falsa? a) Si dos planos son paralelos las intersecciones de estos con un tercero son paralelas. b) Por una recta paralela a un plano sólo se puede trazar un plano perpendicular al primero. c) Dos planos perpendiculares a una misma recta son paralelos entre si. d) Toda recta paralela a un plano es paralelo a cualquier recta contenida en dicho plano. e) Si una recta M y un plano P son perpendiculares a una recta L la recta M y el plano P son paralelas entre si.

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 19. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es falsa? a) Todos los planos paralelos a un plano dado son paralelos entre si. b) Todos los planos paralelos a una recta son paralelos entre si. c) Si un plano corta a una de tres rectas paralelas también corta a las otras dos. d) Si una recta es paralela a un plano la paralela trazada a dicha recta por un punto del plano estará contenida en el plano. e) Si un plano es paralelo a una recta toda paralela a la recta será paralela al plano. 20. ¿Cuál de las siguientes proposiciones es falsa? a) Dos planos perpendiculares a una misma recta son paralelas entre si. b) Si una recta es paralela a una recta contenida en un plano es paralela al plano. c) Si una recta es perpendicular a una recta contenida en un plano todo plano que pasa por la primera es perpendicular al plano que contiene a la segunda. d) Si dos planos son perpendiculares toda recta perpendicular a una de ellas es paralela al otro. e) Dos rectas perpendiculares a un mismo plano son paralelos entre si.

4to. Año Secundaria

35

GEOMETRÍA

d) 18 EJERCICIOS PROPUESTOS Nº 03 01. Se tiene una circunferencia de diámetro EF=10. Por E se levanta la perpendicular DE al plano de la circunferencia y en esta nueva curva se toma el punto tal que DA=EF. Calcular DF si AE=6. a) 2 41 b) 41 c) 41 d) 82 e) N.a. 02. Se tiene el segmento de recta AB = 8 situado en un piano T. Desde un punto O de dicho plano se levanta una perpendicular OP = 12 a dicho plano tal que AP = BP =13. Calcular la distancia de O a AB. a) 3 d) 6

b) 4 e) N.a.

a) 9 d) 12

b) 9,6 e) 11

c) 10

04. Se tiene un cuadrado ABCD de lado “a”. por B se traza BP=a perpendicular al plano ABCD, luego se toma M punto medio de CD. Calcular el área del triángulo PMO si O es el centro del cuadrado. b) a 2

d) 2a 2

5

5

2 e) a

c) a 2

3

5

8

05. Por el vértice A de un triángulo ABC se traza la perpendicular AM al plano del triángulo. Se trazan AP y AQ perpendiculares MB y MC respectivamente. Hallar el área del triángulo BMC. Si PB=6, MQ=5, MP=4 y CM ˆ B030º a) 10 “El nuevo símbolo de una buena educación....”

b) 12

c) 20

4to. Año Secundaria

e) 15

06. Por un punto A exterior a un plano Q se trazan las oblicuas AB=20, AC = 20 3 y la perpendicular AF a dicho plano. Hallar BC si ABF=60º, ACF=30º y BFC=90º. a) 10 d) 8 10

b) 10 10 e) N.a.

c) 5 10

07. Se tiene el segmento de recta AB, exterior a un plano Q. La proyección de AB sobre dicho plano mide 15 y AB=17. Calcular la longitud de la proyección de AB sobre una recta perpendicular a dicho plano. a) 7 d) 3

c) 5

03. Por un punto Q un plano S y un radio 2 se traza una circunferencia contenida en el plano y además se levanta la perpendicular QP=5 a dicho plano. Por un punto B de dicha curva se traza la tangente BC a dicha curva. Calcular CP si BC=8.

a) a2

S4GE33B

36

b) 8 e) 12

c) 5

08. Se tienen los puntos A y B situados a uno y otro lado de un plano. Dichos distan 6 y 2 de dicho plano respectivamente. Calcular AB si la proyección de AB sobre dicho plano mide 15. a) 10 d) 14

b) 18 e) 20

c) 17

09. La distancia entre los puntos A y B es 13 y la proyección del segmento AB sobre un plano mide 12. Hallar la diferencia de las alturas de A y B con relación a dicho plano. a) 1 d) 4

b) 2 e) 5

c)3

12. En un diedro AB de 30º se tiene una esfera que es tangente a las caras en P y Q. Hallar PQ si la distancia del centro de la esfera a AB es 12. a) 6 5 d) 3 10

a) 2 2 d) 3 2

d) 5 5 S4GE33B

b)

3

e)

2

c) 2 5

14. Por el vértice A de un triángulo equilátero de lado 6, se levanta la perpendicular AH al plano de dicho triángulo y luego se unen H con B y C. hallar la distancia de A al plano HBC si el diedro formado por los planos ABC y HBC mide 60º. a) 3 d) 5

b) 4 e) 8

c) 4,5

15. Se tiene el cuadrado ABCD y el triángulo equilátero BEC perpendicular al plano que contiene al cuadrado. Calcular BC si la distancia de E al centro del cuadrado es 4. a) 1 d) 4

a) 13 b) 14 c) 15 d) 16 e) 20 11. Se tienen dos cuadrados perpendiculares ABCD y ADEF cuyos lados miden 4. Hallar BE b) 4 3 e) 5

c) 6 10

e) N.a.

13. Se proyecta un triángulo equilátero ABC sobre un plano P determinándose el triángulo ABD. Calcular AD si AB=4 y BAD=45º

10. La diferencia entre las proyecciones de un segmento de recta AB sobre un plano Q y sobre una recta perpendicular al plano es 7 m. Hallar AB si mide 1m más que su diferencia al plano Q.

a) 4

b) 6 7

c) 2 3 “El nuevo símbolo de una buena educación...."

b) 2 e) 5

c) 3


POLIEDRO COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN TAREA DOMICILIARIA 01. Si una recta es perpendicular a tres rectas dadas. a) Las tres rectas dadas tienen que ser paralelas. b) Las tres rectas dadas tienen que estar en un mismo plano que contenga a la perpendicular. c) Por las tres rectas dadas no pueden pasar planos paralelos entre si. d) Por las tres rectas pueden pasar tres planos paralelos entre si e) Las tres rectas tienen que ser secantes.

4to. Año Secundaria

04. Se tienen las rectas alabeadas “m” y “n”. Sobre la recta “m” se marcan los puntos A y E, sobre la recta “n” los puntos B y F de modo que AB sea la menor distancia entre las rectas “m” y “n”, además: AB=AE=BF y ÇFE=AB 3 . Calcular la medida del ángulo que forman las rectas “m” y “n” en el espacio. a) 60º d) 30º

b) 30º

d) arc Sen 1/5

79 m

d) 7,8m

2 4

03. Por el centro “O” de un cuadrado ABCD, se levanta la perpendicular OS a su plano. Si el lado del cuadrado AB=6 y OS=4. Calcular la distancia desde “A” al plano SCD. a)

17 5

d) 2,4

S4GE33B

b)

32 2

c) 90º

36

GEOMETRÍA

4to. Año Secundaria OBSERVACIÓN:

SUPERFICIE POLIÉDRICA.- Es la superficie no plana determinada por la reunión de cuatro o más regiones poligonales planas no coplanares de modo que cualquier par de regiones poligonales, llamadas caras tienen en común a lo más un lado llamado arista. POLIEDRO.- Es la reunión de una superficie poliédrica con todos sus puntos interiores. Arista

Vértice Sección plana

Cara

a)

c) 60º e) arc Cos

b) 53º e) 75º

05. En la figura los segmentos AB y EF son alabeados y ortogonales. Si ellos miden 12 y 14m respectivamente. Hallar la longitud del segmento que une los puntos medios de EB y AF respectivamente.

02. Uno de los catetos de un triángulo isósceles está contenido en un plano “P” y el otro forma con dicho plano un ángulo de 45º. Calcular la medida del ángulo que forma su hipotenusa con el plano “P”. a) 45º

35

c) 4,8

e) 3

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

b) 8,2 e)

c)

La denominación de un poliedro se hace en función del número de caras, siendo: Tetaedro al menor poliedro de 4 caras, pentaedro el poliedro de 5 caras, exaedro el poliedro de 6 caras, y así sucesivamente. POLIEDRO CONVEXO Es aquel que está limitado por una superficie poliédrica convexo. Una superficie poliédrica es convexa si todos los vértices quedan en un mismo semiespacio respecto al plano que contiene a cada cara. Además se tiene que al trazar una recta secante corta en 2 puntos de intersección a su superficie poliédrica.

83 m

85 m

R

Diagonal

Las intersecciones poligonales planas que lo limitan a todo poliedro se denominan caras. Las intersecciones de las regiones planas poligonales se denomina aristas. Los puntos en que se cortan las aristas o lados se llaman vértices. El segmento que tiene por extremos a dos vértices que no pertenecen a una misma cara se llama diagonal. Se llaman ángulos diedros del poliedro a los determinados por las caras que tiene una arista común; y los ángulos. Sólidos o poliédricos, los determinados por varias caras que tienen un vértice común. Se denomina sección plana al plano de la región poligonal determinada al trazar un plano secante al poliedro. A la suma de las áreas de todas sus caras se entiende como el área de un poliedro. A la porción del espacio que ocupa un poliedro se entiende como el volumen del mismo.

S4GE33B

POLIEDRO NO CONVEXO (CÓNCAVO) Es aquel que esta limitado por una superficie poliédrica no convexa. Una superficie poliédrica se llamará no convexa, si los vértices quedan en uso y otros semiespacio respecto al plano que contiene a una cara convenientemente escogida. Además se tiene que al trazar una recta secante corta en más de 2 puntos de intersección a su superficie poliédrica. TEOREMA DE EULER

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN En todo poliedro convexo el número de caras aumentado en el número de vértices es igual al número de aristas más dos.

4to. Año Secundaria

35

m ∠ 360 ° (A − C) ∑ s i =

Donde :

Si para un poliedro convexo :

36

C + V= A+ 2

TEOREMA

hasta R m polígonos de n m lados. Entonces el número de sus aristas “A” estará dado por :

# D=

O

a

V ( V − 1) − A − # DC 2

Para poliedros cuyas caras son polígonos del mismo número de lados. A=

Cv 2

Cxn 2

Apotema : OH =

a/2

G a/2

6

Area total : a 2

V=4

Diagonal : D =a

V = 8y

A = 12

Desarrollo de su superficie lateral

3

a3 2 12 y

A=6

Desarrollo de su superficie lateral

OCTAEDRO REGULAR Limitado por ocho triángulos equiláteros unidos de cuatro en cuatro.

Combinación del número de

α

D

H

vértices de dos en dos

Donde :

O

POLIEDROS REGULARES

A → # de aristas C → # de caras n → # de lados de c/cara TEOREMA En todo poliedro se cumple que la suma de las medidas de los ángulos internos de todas sus caras es igual a 360° multiplicado por el número de vértices menos dos. m ∠ 360 °(V − 2) ∑ s i=

Se llama poliedro regular al poliedro cuyas caras son todas polígonos regulares congruentes, comprobándose que en cada vértice concurren un número igual de aristas. En todo poliedro regular sus ángulos diedros son congruentes, lo mismo que sus ángulos poliedros. Todo poliedro regular se puede inscribir o circunscribir en una esfera, siendo el centro de la esfera el centro del poliedro regular. Sólo existen cinco poliedros regulares convexos. TETAEDRO REGULAR

EXAEDRO REGULAR O CUBO Limitado por seis cuadrados unidos de tres en tres.

Apotema : OH = a a Diagonal : D =

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

6 6 2

Area Total = 2 3 a 2 3 Volumen = a

2

3

C=8 , S4GE33B

3

Area Total = 6 a 2

C=6 ,

3 6 12

C=4 ,

a 2

Volumen = a 3

Apotema : OH = a

Volumen =

V → # de vértices A → # de aristas del poliedro DC → # de diagonales de todas las caras del poliedro # D → Número de diagonales del poliedro

a

H

Altura : h = a

R x n + R1 x n 1 + R 2 x n 2 + + R m x n m A= Donde : 2 OBSERVACIÓN :

O

a

H

a

# D = C v2 − A − # DC

Si un poliedro está formado por R polígonos de n lados, R1 polígonos de n1 lados, ………

D

h

PROPIEDAD El número de diagonales de un poliedro se determina así:

Entonces se verifica que :

4to. Año Secundaria

Limitado por cuatro triángulos equiláteros unidos de tres en tres. En un tetraedro regular su altura cae en el centro de su base, o sea en el baricentro.

A → # de aristas C → # de caras n → # de vértices

C → número de caras V → número de vértices A → número de aristas

GEOMETRÍA

S4GE33B

V = 6y

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

A = 12


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

GEOMETRÍA

36

Desarrollo de su superficie lateral

4to. Año Secundaria

PRACTICA DE CLASE 01. Calcular el área total de un tetraedro regular de arista “x” a) 10m d) 15m

DODECAEDRO REGULAR

ICOSAEDRO REGULAR

Limitado por doce pentágonos regulares unidos de tres en tres.

Limitado por veinte triángulos equiláteros unidos de cinco en cinco.

O

Aislando dos caras de manera conveniente. Aislando dos caras de manera conveniente.

α O

H

H

25 +11 5 10

3 Volumen = 5 a 2

C = 12 ,

V = 20

Área Total = 5

5 +2 5 5

Volumen = 5 a 3 6

A = 30

C = 20 , V = 12

b)

d)

3

e) N.a.

c)

6 3

04. Se Tiene un cubo cuya arista mide 1 metro. Calcular la distancia entre una de las diagonales del sólido y una de las diagonales de su cara, sabiendo que estas rectas se cruzan.

3 a2

7 +3 5 2 y

A = 30

Desarrollo de su superficie lateral Desarrollo de su superficie lateral

2 3

6

a)

47 + 21 5 10 y

7 +3 5 6

Apotema : OH = a 2

7m

e) N.a.

a) O α

Apotema : OH = a 2

c)

3m

03. Si la distancia de uno de sus vértices de un cubo al punto medio de una de las caras opuestas es de 1 metro. Calcular la arista del sólido.

α

Área Total = 15 a 2

6 m b)

d) 2 3 m

O

c) 20m

02. Si la distancia del punto medio de una de las caras de un cubo a una de sus diagonales mide 1 metro. Calcular la arista del sólido. a)

α

b) 19,2m e) 21m

d)

6 m b) 6 6

3 m 2

c)

2

a) 50 d) 100

b) 88 e) 99

c) 90

07. Calcular el número de aristas de aquel poliedro, cuyo número de caras es igual al número de vértices, si además la suma de los ángulos de sus caras es 2520º. a) 5 d) 18

b) 12 e) 20

c) 16

08. Calcular el volumen del poliedro formado al unir los puntos medios de las aristas de un tetraedro regular de altura 2 6 . a) 9 2 d) 15

b) 6 2 e) 18

c) 6 3

09. El número de caras más el número de vértices y más el número de aristas de un poliedro convexo es 98. Calcular el número de caras si la suma de las caras de todos sus ángulos es 7200. a) 20 d) 20

b) 28 e) 18

c) 15

e) N.a.

05. Una pirámide tiene 42 aristas. Calcular la suma de las medidas de los ángulos de todas sus caras. a) 7200 d) 7500

06. La suma de todos los ángulos de las caras de un prisma es 20 880. Calcular su número de aristas.

b) 700 e) 8000

c)7100

10. Calcular el área total de un tetraedro regular, cuyo centro dista de una de sus aristas 6u . a) 48 d) 30

3

b) 48

2

e) 20

c) 43

2

11. En un octaedro regular ABCDEF si la distancia entre los puntos medios de BE y AD es “a”. Hallar su volumen.

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN 3 a) 4 a

6

27

d)

a3

6

27

3 b) 8 a

6

27

c)

4a 3 3

e) N.a.

12. En que relación se encuentran los volúmenes de un tetraedro regular y un octaedro regular, si la altura del primer mide igual a la arista del segundo.

4to. Año Secundaria d)

a3 6

17. En un tetraedro regular la distancia de un vértice al baricentro de la cara opuesta mide “a”, Calcular el área total del tetraedro. a) a 2

3

a) d)

b)

2 8

2 3

2 3

c)

8

2

e) N.a.

S b) 4

e) N.a

18. En un tetraedro regular el radio de la esfera circunscrita mide 36m. Hallar el radio de la esfera inscrita en dicho tetraedro regular. a) 10 d) 20

b) 15 e) 12

c) 24

19. En la proyección de una cara cualquiera de un octaedro regular sobre un plano diagonal que contiene a uno de sus lados es A. hallar el área del octaedro. a) 8 3 A b) 2 3A d) 16 3A e) 6 3 A

e) N.a.

b) 32 e) N.a.

a2 3 2

c) aS

14. Calcular el número de vértices del poliedro formado por 6 triángulo, 8 cuadriláteros y 10 pentágonos. a) 30 d) 28

c)

3 3

13. Se tiene un tetraedro regular de arista “a” si su proyección sobre un plano perpendicular a una región de área S. Hallar el volumen del tetraedro.

aS a) 3 aS d) 4

b) 3a 2 3

c) 24

c) 4 3 A

20. Un poliedro convexo esta formado por 6 cuadriláteros, 8 hexágonos y 4 octágonos. Calcular el número de vértices. a) 26 d) 30

b) 36 e) 28

d)32

a) 8 b) 10 c) 6 d) 12 e) N.a. 16. Hallar el volumen de un tetraedro regular inscrito en un cubo de arista “a”.

S4GE33B

a3 3 9

b)

a3 3 3

GEOMETRÍA

c)

a3 3 6

4to. Año Secundaria

e) N.a.

d) 210

02. El área de un cubo es igual al cuadrado de la longitud de su diagonal multiplicado por: a) 1 d) 4

b) 2 e) 6

c) 3

03. La suma de las longitudes de todas las aristas de un cubo es 36 cm. Hallar el volumen del cubo. a) 9 d) 27

b) 16 e) 81

c) 18

04. La altura de un tetraedro regular mide 2cm, Hallar la arista. a) 2 6 d) 6

b) 2 3 e) N.a.

c) 3 2

05. Hallar la razón entre las áreas totales de un cubo y un octaedro que tiene como vértices los puntos centrales de las caras del cubo. a) 3 d) 2

b) 3 / 2 e) N.a.

c) 2 3

06. La arista de un cubo mide 2. Hallar el área del triángulo equilátero determinado al unir tres vértices no consecutivos del cubo: a) 2 3

b) 4 3

d) 3 3

e) 2 2

2

EJERCICIOS PROPUESTOS Nº 04 01. El área de la sección hecha en un cubo cuya arista mide 10 2 por un plano diagonal es: (en m2) a) 280

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

b) 282

c) 200

a) 125 d) 250

b) 501 e) 351

c) 251

08. Un poliedro está formado por 10 pentágonos, 15 cuadriláteros y 20 triángulos. ¿Cuántas aristas tiene? a) 170 S4GE33B

b) 180

e) 139

09. Un prisma tiene 90 aristas. Hallar la suma de los ángulos de todas sus caras. a) 21 500 d) 15 600

b) 20 880 e) 17 920

c) 12 460

10. En un cubo de un metro de arista la distancia del centro de una cara a cualquiera de los vértices de la cara opuesta mide: a) 5m d)

5 m 2

b) 1m

c)

6 m 2

e) 6m

11. Cuatro esferas de radio 10m. Son tangentes entre si formando una pila triangular (es decir, una de ellas está sobre las otras tres), Calcular la altura de la pila.

( 6 + 3) 20 (1 + 6 ) c) 3 40 (5 + 3 ) e) 3 a)

20 3

b) 40

 3+ d) 20  

2  3 

c) 3 2

07. Una pirámide tiene 500 aristas. ¿Cuántas caras en total posee?

15. un poliedro está formado por 8 triángulos y “x” cuadriláteros. Hallar x, si el número se aristas es 28.

a)

36

d) 300

e) N.a.

d) 4a 2 3 3

35

c) 85

12. Hallar el área total de un tetraedro regular, siendo la suma de las longitudes de sus aristas 36 cm. (en cm2) a) 36 d) 36 3

b) 6 3 e) 24 3

c)24

13. En un poliedro, la suma del número de caras, vértices y aristas es 32. Calcule el número de aristas de dicho poliedro. a) 12 d)15

“El nuevo símbolo de una buena educación...."

b)13 e) 16

c) 14


COLEGIO DE CIENCIAS LORD KELVIN

4to. Año Secundaria

35

GEOMETRÍA

36

14. En un tetraedro regular A-BCD, M es punto medio de su respectiva altura AH, H es el pie de dicha altura. Calcule la m < DMB a) 45º d) 60º

b) 30º e) 53º

a) 1m2 d) 3m2

b) 2m2 e) 1,5m2

SOLUCIONARIO

c) 90º

15. En un tetraedro regular A-BCD cuya arista mide 2m, Calcule el área de la región cuadrangular cuyos vértices son puntos medios de AB , AD , DC y CB respectivamente. c)

2m 2

TAREA DOMICILIARIA 01. Calcular la suma de las medidas de los ángulos internos de un poliedro. Si el poliedro tiene 6 vértices. 02. Hallar el área total de un tetraedro regular, si su altura es 4 6 . 03. Hallar el volumen de un tetraedro regular, si su altura es 2 3 . 04. Hallar el Área total y Volumen de un cubo, si su diagonal es 3 . 05. Si el área total de un octaedro regular es 8 3 Hallar su Volumen.

4to. Año Secundaria

Ejercicios Propuestos Nº

01

02

03

04

01.

B

B

A

E

02.

A

D

A

C

03.

B

B

B

D

04.

E

A

E

D

05.

E

C

C

C

06.

C

E

B

C

07.

C

D

B

C

08.

D

C

C

C

09.

D

B

C

B

10.

E

B

A

C

11.

B

B

B

A

12.

C

A

C

D

13.

B

D

A

D

14.

B

D

C

C

15.

A

B

D

A

16. 17. 18. 19. 20.

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación....”

S4GE33B

“El nuevo símbolo de una buena educación...."


Geometria 4° 3b