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Geometría del espacio

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Page 1: Geometría del espacio
Page 2: Geometría del espacio

IDEAS PREVIAS

1. Planos paralelos. 2.Planos perpendiculares

Page 3: Geometría del espacio

3.Planos oblicuos.

Page 4: Geometría del espacio

PRISMA

Es el sólido geométrico que tiene dos regionespoligonales congruentes y situados en planosparalelos. Siendo las otras caras regiones paralelográmicas, llamadas caras laterales.

ELEMENTOS DEL PRISMA:

Bases:

Aristas:

Altura:

ABCDE y FGHIJ

BG, FA, JE, ……

Es el segmento perpendicular a las bases.

Page 5: Geometría del espacio

CLASIFICACIÓN DE LOS PRISMAS.

1. Prisma recto:Cuando sus aristas lateralesson perpendiculares a las bases.

2. Prisma oblicuo:Cuando sus aristas lateralesno son perpendiculares.

Page 6: Geometría del espacio

3. Prisma regular:Es prisma recto, cuyas basesson polígonos regulares.

Page 7: Geometría del espacio

h

Área lateral (A )

ABASE

L

Área total (A )T

V = A AlturaxBase

Volumen (V)

A = A + 2AT

A =Perímetro

L Basex h

L Base

ABASE

h: Altura del prisma

ÁREA Y VOLUMEN DE UN PRISMA ORTOGONAL

Page 8: Geometría del espacio

PARALELEPÍPEDO RECTANGULAR O ORTOEDRO.

Es aquel paralelepípedo recto, cuyas caras son todas rectangulares.

D c

a b

A = 2(ab + ac + bc)

D = a + b + c2 2 2 2

V = abc

Page 9: Geometría del espacio

Problemas resueltos:

1.Halla el área lateral, total y volumen de un prisma recto cuya base es un rectángulo de dimensiones 4 y 5 m y cuya altura es 12.

Desarrollo:

4

5

122

T L baseA A A

L

perímetroA h

base

218 12 216

LA m

2 2216 2 20

TA m m

baseV A h

220 12V m m

3240V m

2256

TA m

Page 10: Geometría del espacio

2.Halla el área lateral, total y volumen de un prisma recto cuya base es un triángulo regular de dimensiones de 4 m de lado y 10m de altura.

Desarrollo: L

perímetroA h

base

2T L base

A A A

Hallan do el área de la base:

44

4

10

2 212 10 120

LA m m

23

4

LA

24 3A m

2 2120 2 4 3

TA m m

2 2120 8 3

TA m m

28 15 3

TA m

Page 11: Geometría del espacio

24 3 10V m m

340 3V m

3.Encuentra la diagonal de un ortoedro cuyas dimensiones son:5, 3 y 2 m.

Desarrollo:

5

32

2 2 2d a b c

2 2 25 3 2d

238d m

baseV A h

Page 12: Geometría del espacio

4.En el prisma regular mostrado, hallar el área total.

3

Desarrollo:

Como la base es un triánguloequilátero, entonces las carasson cuadrados de lado 6.

33

2T L base

A A A

66

6

26 3

18 6 24

TA

18 6 18 3T

A

18 6 3T

A

Page 13: Geometría del espacio

CILINDRO:Es el sólido limitado por una superficie cilíndrica y dos planosparalelos secantes a dicha superficie.

Altura

Generatriz

Base

Page 14: Geometría del espacio

CLASIFICACIÓN DE LOS CILINDROS

1. Cilindro recto:Es el cilindro donde las generatricesson perpendiculares a los planosde las bases.

2. Cilindro oblicuo:Es el cilindro donde las generatricesno son perpendicularesa los planos de las bases.

Page 15: Geometría del espacio

ÁREA Y VOLUMEN DE UN CILINDRO RECTO

Área lateral (A )L

Área total (A )T

Volumen (V)

A = A + 2AT L Base

A = 2 rgL

Gen

erat

riz

r

g

V = r g2g : Generatrizr : Radio de las bases

ABASE

A = 2 r(g + r)T

Page 16: Geometría del espacio

Ejemplos diversos

1. Halla el área lateral , total y volumen de un cilindro recto que tiene como baseun círculo de 3 cm de radio 18 cm de altura.

Desarrollo: 2L

A rg

2 3 18L

A

2108

LA cm

2T L base

A A A

2 2108 2 9

TA cm cm

2126

TA cm

2V r g

23 18V

3162V cm

Page 17: Geometría del espacio

2.Halla el área total del cilindroAB = 13 cm y BC = 5 cm

Desarrollo.

Hallando el radio de la base porPitágoras:

AC = 12 cm

r = 6 cm

2T L base

A A A

2L

A rg

Hallando:

2 6 5L

A 260

LA cm

Halando el área del círculo:

236A cm

2 260 2 36

TA cm cm

2132

TA cm

Page 18: Geometría del espacio

3.El desarrollo de un cilindro es un rectángulo de base igual 4 cm. Hallar el radio del cilindro.

Desarrollo.

4 cm

2C

L r

4 2 r

2r cm

Page 19: Geometría del espacio

4.La figura muestra a un cilindro recto de 3 cm de radio y a su desarrollo lateral. Calcular el valor de “b”.

2C

L r

Desarrollo:

2 3b2

6b cm

Page 20: Geometría del espacio

5.Si la diagonal de un rectángulo es el doble de su ancho y el largo es entonces halla el volumen que se genera cuando el rectángulo gira 360°sobre su mayor lado.

Desarrollo:

6 3

x2x

6 3

Resolviendo por Pitágoras:

X = 6

2V r g

2C

L r

Pide:

g = 6

Hallando el radio:

6 3 2 r

3 3r

Hallando el volumen:

2

3 36V

162V

Page 21: Geometría del espacio

PIRÁMIDE

Las pirámides a diferencia de los prismastiene una base, que puede ser un polígonode cualquier forma. Las caras laterales sontriángulos, todos ellos tienen un punto encomún que se llama vértice de la pirámide.

Altura:Se llama altura al segmento perpendiculara la base que se traza desde el vértice.

Pirámide regular:si la base es un polígono regular y las aristaslaterales iguales se dice que la pirámide es unapirámide regular.En las pirámides regulares a la altura de cadauno de los triángulos laterales se llamaAPOTEMA.

Page 22: Geometría del espacio

A = p ApxL Base

p semiperímetro

A = A + AT L BASE

BaseA hx13

V =

PIRÁMIDE REGULAR

ÁREA LATERAL (AL)

ÁREA TOTAL (AT)

VOLUMEN (V)

vértice

Lateral.

Altura.

Base.

Apoltema( Ap )

Page 23: Geometría del espacio

Ejemplos diversos:

1.La altura de una pirámide regular triangular es 10 m y su base tiene 6 m como perímetro. Hallar su volumen.

Desarrollo:

10

2

Área de la base:

2

22 33

4A m

BaseA hx13

V =

213 10

3V m m

310 3

3

mV

Page 24: Geometría del espacio

2.La arista básica de la pirámide regular mide 10 cm y el apotema del sólido es de 6 cm. Calcular el área lateral y total del sólido.

Desarrollo:

10

6

La base de la pirámide es un cuadrado de lado 10 cm

.L base

A p ap

A = A + AT L BASE

20 6L

A cm cm2

120L

A cm

22120 10

TA cm cm

2 2120 100

TA cm cm 2

220T

A cm

Page 25: Geometría del espacio

3.La figura indica el desarrollo de una pirámide triangular regular. Calcular su área lateral.

Desarrollo:

Pide:

P =3

2 2

1 1

3

3ap

3 3L

A

.L base

A p ap

Page 26: Geometría del espacio

CONO:es el solido que se determina al trazar un plano secante a unasuperficie cónica.

h

r

Vértice

Generatriz

Altura

gh

r

g

Page 27: Geometría del espacio

h

O

g

r

g

ÁREA LATERAL (AL)

ÁREA TOTAL (AT)

VOLUMEN (V)

A = r.gL

A = r . (g + r)T

r . h13

V =2

h

r

g

g

g

2 r

Desarrollo lateral del cono

2

g

r=

Page 28: Geometría del espacio

Ejemplos diversos:

1.Hallar la razón entre área lateral y volumen del cono recto, si: r = 4.

r 60°

Desarrollo:

Pide: LA

V

60°

30°

4

8

4 3

A = r.gL

4 8L

A

32L

A

r . h13

V =2

21. 4 4 3

3V

64 3.

3V

La razón es:3

2

Page 29: Geometría del espacio

2.El radio de la base de un cono mide 4 cm y la altura es de 3 cm. Calcular el valor de su área total y volumen

Desarrollo:

AB

C

4

35

A = r . (g + r)T

4 5 4T

A

236

TA cm

r . h13

V =2

214 3

3V

316V cm

Page 30: Geometría del espacio

3.Si la diferencia de cuadrados entre la generatriz y la altura de un cono recto es 225 dm y la generatriz mide 25 dm, hallar el ángulo de desarrollo de la superficie lateral del cono.

Desarrollo:

h

25

r

Por dato:

2 225 225h

2 2225g h

2625 225h

h = 20 dm

2025

15

53°

37°

Respuesta: 74°

Page 31: Geometría del espacio

4.En el gráfico halla el volumen del cono de revolución, si el volumen del cilindro es 2

30cm

Desarrollo:

rr2r

340

conoV cm

3 230cm r h

3 230cm r h

214

3cono

V r h

1.4 30

3cono

V3

40cono

V cm

Page 32: Geometría del espacio

R2R

R

Círculo menor

Círculo mayoro máximo

A = 4 R2

V = 43

R3

ESFERA:es el solido limitado por una superficie en la que todas sus puntos equidistande un punto interior denominado centro.

Page 33: Geometría del espacio

1.El radio de una esfera es de 6 dm. Calcule su área y volumen.

Ejemplos diversos

Desarrollo:

6

24

esfA R

24 6

esfA

2144

esfA dm

34

3esf

V R

346

3esf

V

3288

esfV dm

Page 34: Geometría del espacio

2.Halla el volumen de una esferade 10 cm de diámetro.

Desarrollo:

10

r = 5 cm

3100

3esf

V cm

345

3esf

V

3100

3esf

V cm

Page 35: Geometría del espacio

2.Halla el volumen de una esferainscrita en un cono equiláterode altura 6m

Desarrollo:

30°

O

r

2r

h = 3r

6 = 3r

r = 2

332

3esf

V cm

342

3esf

V

332

3esf

V cm