Triangulos y Circunferencia
Triangulos y Circunferencia
Triangulos y Circunferencia
La geometría es una ciencia que abarca todas las figuras geométricas Con esta
experiencia podemos adquirir un gran conocimiento sobre los triángulos y
observar, sorprendiéndonos, la riqueza de matices y propiedades que rodean a
dichos triángulos. Pretendemos además, a raíz de esto, estar en condiciones de
abordar el estudio de cualquier triángulo y, por ampliación, de cualquier figura que
pueda descomponerse en triángulos, posteriormente.
Para partir con este amplio e importante tema, primero aclararemos que es la
circunferencia es la línea "imaginaria" que rodea un circulo, todos los puntos de la
línea están a la misma distancia del centro.
1
TRIANGULO
Un triángulo, en geometría, es un polígono determinado por tres rectas que se cortan dos
a dos en tres puntos (que no se encuentran alineados). Los puntos de intersección de las
rectas son los vértices y los segmentos de recta determinados son los lados del triángulo.
Dos lados contiguos forman uno de los ángulos interiores del triángulo.
1 CONVENCIÓN DE ESCRITURA
Los puntos principales de una figura geométrica, como los vértices de un polígono,
suelen ser designados por letras latinas mayúsculas: A, B, C,
2
vértices pueden darse en cualquier orden, porque cualquiera de las 6 maneras
posibles corresponde a un recorrido de su perímetro. Esto ya no es cierto para
polígonos con más vértices.
Los lados del triángulo se denotan, como todos los segmentos, por sus
extremos: AB, BC y AC, en nuestro ejemplo.
Para nombrar la longitud de un lado, por lo general se utiliza el nombre del vértice
opuesto, convertido a minúscula latina: a para BC, b para AC, c paraAB.
También podemos utilizar una letra minúscula, habitualmente griega, coronada por
un acento circunflejo (en rigor, los ángulos deben ser designados por letras
mayúsculas y su medida por minúsculas, pero a menudo se utilizan los mismos
nombres para los dos con el fin de simplificar la notación). En el caso de un
triángulo, el ángulo entre dos lados todavía puede, por tolerancia y en ausencia de
ambigüedad, ser designado por el nombre del vértice común, coronado por un
acento circunflejo. En resumen, en nuestro ejemplo, podemos observar los
ángulos:
Los triángulos se pueden clasificar por la relación entre las longitudes de sus lados
o por la amplitud de sus ángulos.
2.1POR LAS LONGITUDES DE SUS LADOS
Por las longitudes de sus lados, todo triángulo se clasifica:
como triángulo equilátero, si sus tres lados tienen la misma longitud (los
tres ángulos internos miden 60 grados ó radianes.)
como triángulo isósceles (del griego iso, igual, y skelos, piernas; es decir, "con
dos piernas iguales"), si tiene dos lados de la misma longitud. Los ángulos que se
oponen a estos lados tienen la misma medida. (Tales de Mileto, filósofo griego,
demostró que un triángulo isósceles tiene dos ángulos iguales, estableciendo así
una relación entre longitudes y ángulos; a lados iguales, ángulos iguales1 ), y
3
como triángulo escaleno ("cojo", en griego), si todos sus lados tienen longitudes
diferentes (en un triángulo escaleno no hay dos ángulos que tengan la misma
medida).
Triángulo rectángulo: si tiene un ángulo interior recto (90°). A los dos lados que
conforman el ángulo recto se les denomina catetos y al otro lado hipotenusa.
Triángulo obtusángulo : si uno de sus ángulos interiores es obtuso (mayor de
90°); los otros dos son agudos (menores de 90°).
Triángulo acutángulo: cuando sus tres ángulos interiores son menores de 90°. El
triángulo equilátero es un caso particular de triángulo acutángulo.
Oblicuángulos
Triángulo acutángulo isósceles: con todos los ángulos agudos, siendo dos
iguales, y el otro distinto. Este triángulo es simétrico respecto de su altura.
4
Triángulo acutángulo escaleno: con todos sus ángulos agudos y todos
diferentes, no tiene eje de simetría.
Triángulo acutángulo equilátero: sus tres lados y sus tres ángulos son iguales;
las tres alturas son ejes de simetría (dividen al triángulo en dos triángulos iguales).
Triángulo rectángulo isósceles: con un ángulo recto y dos agudos iguales (de
45° cada uno), dos lados son iguales y el otro diferente: los lados iguales son los
catetos y el diferente es la hipotenusa. Es simétrico respecto a la altura de la
hipotenusa, que pasa por el ángulo recto.
Triángulo obtusángulo escaleno: tiene un ángulo obtuso y todos sus lados son
diferentes.
acutángulo
5
rectángulo
obtusángulo
3 CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS
Dos triángulos son congruentes si hay una correspondencia entre sus vértices de
tal manera que el ángulo del vértice y los lados que lo componen, en uno de los
triángulos, sean congruentes con los del otro triángulo.
3.1 Postulados de congruencia
6
Postulado LLL (Lado, Lado, Lado)
Dos triángulos son congruentes si cada lado de un triángulo
tiene la misma longitud que los correspondientes del otro
triángulo.
4. SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS
7
Criterio lll (lado, lado, lado). Si sus tres lados son proporcionales.
Si uno tiene un ángulo agudo de igual amplitud que un ángulo agudo del otro.
Si uno tiene los dos catetos proporcionales con los del otro.
Si uno tiene un cateto y la hipotenusa proporcionales con los del otro.
Un tetraedro.
Un triángulo puede ser definido como un polígono de tres lados, o como un
polígono con tres vértices.
Por otra parte, cada polígono puede ser dividido en un número finito de triángulos
que se forman con una triangulación del polígono. El número mínimo de triángulos
necesarios para esta división es n − 2, donde n es el número de lados del
8
polígono. El estudio de los triángulos es fundamental para el estudio de otros
polígonos, por ejemplo para la demostración del Teorema de Pick.
Los tres ángulos internos de un triángulo miden 180° lo que equivale a π radianes,
en geometría euclidiana.2
La suma de las longitudes de dos de sus lados es siempre mayor que la longitud
del tercer lado.
El valor de la paralela media de un triángulo (recta que une dos puntos medios de
dos lados) es igual a la mitad del lado paralelo.
9
Para cualquier triángulo se verifica el Teorema del seno que establece: «Los lados
de un triángulo son proporcionales a los senos de los ángulos opuestos»:
Para cualquier triángulo se verifica el Teorema del coseno que demuestra que «El
cuadrado de un lado es igual a la suma de los cuadrados de los otros lados menos
el doble del producto de estos lados por el coseno del ángulo comprendido»:
10
puntos de intersección de la mediatriz de cada lado con las bisectrices que pasan
por el vértice opuesto.
Incentro: es el centro de la circunferencia inscrita, aquella que es tangente a
los lados del triángulo. Se encuentra en la intersección de las bisectrices de
los ángulos.
Ortocentro: es el punto que se encuentra en la intersección de las alturas.
Exincentros: son los centros de las circunferencias exinscritas, aquellas que
son tangentes a los lados del triángulo. Se encuentra en la intersección de
una bisectriz interior y dos bisectricesexteriores de los ángulos.
El único caso en que los cuatro primeros centros coinciden en un único punto es
en un triángulo equilátero.
11
Un triángulo rectángulo siempre incluye un ángulo de 90° (π/2 radianes), aquí
etiquetado C. Los ángulos A y B puede variar. Las funciones trigonométricas
especifican las relaciones entre las longitudes de los lados y los ángulos interiores
de un triángulo rectángulo.
Observe que este cociente de las tres relaciones anteriores no depende del
tamaño del triángulo rectángulo, mientras contenga el ángulo A, puesto que todos
esos triángulos son semejantes.
12
7.1.2 Funciones inversas
Las funciones trigonométricas inversas pueden ser usadas para calcular los
ángulos internos de un triángulo rectángulo al tener la longitud de dos lados
cualesquiera.
Arcsin (arcoseno) puede ser usado para calcular un ángulo con la longitud del
cateto opuesto y la de la hipotenusa.
Arccos (arcocoseno) puede ser usado para calcular un ángulo con la longitud del
cateto adyacente y la de la hipotenusa.
Arctan (arcotangente) puede ser usada para calcular un ángulo con la longitud del
cateto opuesto y la del cateto adyacente.
13
El segmento de recta que va de un vértice al punto medio del lado opuesto se
llama mediana.
14
En un triángulo obtusángulo, el centro de la circunferencia circunscrita está fuera
del triángulo.
En un triángulo rectángulo, el centro de la circunferencia circunscrita es el punto
medio de la hipotenusa.
Propiedad
Un triángulo es rectángulo si y sólo si el centro de su circunferencia circunscrita es
el punto medio de su hipotenusa.
Las bisectrices de un triángulo son las tres bisectrices de sus ángulos internos.
Se llama altura de un triángulo a cada una de las tres rectas que pasan por un
vértice del triángulo y que son perpendiculares al lado opuesto del vértice. La
intersección de la altura y el lado opuesto se denomina «pie» de la altura. 6
15
Estas 3 alturas se cortan en un punto único H llamado ortocentro del triángulo.7
Notas:
Los tres puntos H, G y O están alineados en una línea recta llamada recta de
Euler del triángulo y verifica la relación de Euler:8
Los puntos medios de los tres lados, los tres pies de las alturas y los puntos
medios de los segmentos [AH], [BH] y [CH] están en una misma circunferencia
llamada circunferencia de Euler o circunferencia de los nueve puntos del triángulo.
16
Esto vale para cualquier triángulo plano.
Si realizamos el cálculo del área en base a las expresiones encontradas para los
catetos, nos queda una forma cúbica:
Acutángulo:
Obtusángulo:
Sin olvidar que esto solamente es válido para pares de triángulos rectángulos que
no tengan catetos iguales. Es una forma más complicada de calcular el área de un
triángulo, y también es poco conocida. Pero en algunos casos, su escritura puede
echar luz sobre cuestiones que de otra forma pasan inadvertidas.
17
9. EN EL ESPACIO
10. HISTORIA
18
Ningún documento matemático del Antiguo Imperio ha llegado hasta nosotros.
Pero la arquitectura monumental de la III Dinastía y la IV Dinastía de Egipto es una
prueba notable de que los egipcios de esa época tenían conocimientos
relativamente sofisticados de geometría, especialmente en el estudio de los
triángulos.
El cálculo del área de esta figura se analiza en los problemas R51 del papiro
Rhind, M4, M7 y M17 del papiro de Moscú, que datan todos del Imperio Medio. El
problema R51 constituye en la historia mundial de las matemáticas, el primer
testimonio escrito que trata del cálculo del área de un triángulo.
19
CIRCULO
20
12. ELEMENTOS DEL CÍRCULO
Diámetro: es el mayor segmento inscrito; pasa por el centro y divide al círculo dos
semicírculos; es la mayor de las cuerdas.
Recta exterior: es aquella recta que no «toca» ningún punto del círculo.
21
12.4 Curvas
Un círculo contiene infinitas circunferencias, siendo la más característica aquella
que lo delimita, la circunferencia de radio máximo. Comparte con dicha
circunferencia el arco, el segmento curvilíneo de puntos pertenecientes a la
circunferencia de radio máximo.
12.5 Superficies
El círculo también puede compartir con la circunferencia exterior los siguientes
elementos:
Sector circular: es la superficie delimitada por un arco y los dos radios que
contienen sus extremos.
12.6 Ángulos
Ángulos en el círculo.
22
Arco capaz: los cuatro ángulos inscritos determinan el mismo arco y por tanto son
iguales.
Un ángulo inscrito mide la mitad del arco que subtiende, sin importar la posición
del vértice. Un ángulo semi-inscrito mide la mitad del arco que se encuentra entre
la cuerda y la tangente (véase arco capaz).
23
; en función de la longitud de la circunferencia máxima (C),
pues la longitud de dicha circunferencia es:
Área del círculo como superficie interior del polígono de infinitos lados
El área del círculo: ,
decir: .
.
El círculo cerrado con el mismo centro y radio es:
24
CONCLUSIONES
3. Siempre existe una circunferencia que pase por los tres vértices del
triángulo. Su centro es el circuncentro, donde se encuentran las
mediatrices.
25
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%ADrculo
http://es.wikipedia.org/wiki/Tri%C3%A1ngulo
26