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Resumen de Teoría y fórmulas de Geometría Plana parte 1
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GEOMETRÍA
Prof. Widman Gutiérrez R
NOCIONES BÁSICAS
PROPOSICIÓN: Enuncia una verdad demostrada o por demostrar. Toda proposición tiene un solo valor lógico: o es verdadero (V) o es falso (F). AXIOMA: Proposición evidente por sí misma que no necesita demostración. POSTULADO: Es una proposición evidente que sin tener la evidencia del axioma se acepta sin demostración. TEOREMA: Es una proposición que para ser evidente requiere ser demostrada; tiene dos partes:
• Hipótesis: Es lo que se plantea para la
demostración del teorema.
• Tesis: Es la demostración del teorema.
COROLARIO: Es una consecuencia deducida de un teorema ya demostrado. LEMA: Es una proposición que sirve de base para la demostración de un teorema. ESCOLIO: Es una proposición que sirve para aclarar, restringir o ampliar alguna proposición. PROBLEMA: Enunciado en el cual se pide hallar una cantidad o construir una figura geométrica según condiciones dadas.
ELEMENTOS DE GEOMETRÍA
EL PUNTO: Es la mínima representación geométrica de cualquier figura geométrica. El punto no tiene dimensiones, por lo tanto no existe en la naturaleza; pero sí en el pensamiento humano. LA RECTA: Es una sucesión infinita de puntos que siguen una misma dirección y que es ilimitada en ambos sentidos. EL PLANO: Es una superficie llana, lisa, sin espesor que es ilimitada en todo sentido.
MÁXIMO NÚMERO DE PUNTOS DE CORTE
Para “n” rectas secantes
Para “n” circunferencias secantes
Para “n” triángulos secantes Para “n” cuadriláteros secantes
EN GENERAL
Para “n” polígonos CONVEXOS de “l” lados
� = ��(� − �)
Para dos polígonos CONVEXOS de diferente número de lados: Observación: Para “n” figuras cualesquiera de la misma especie (convexa o no convexa), el Máximo Número de Puntos de Corte es: Donde: k es el MNPC de 2 de dichas figuras.
FÓRMULA GENERAL DE COMBINACIÓN El máximo número de puntos de corte originado por la combinación de 2 grupos de figuras diferentes se calcular con la siguiente expresión:
SEGMENTOS
Conjunto de puntos pertenecientes a una línea recta limitados por dos puntos denominados extremos.
Q
Polígono de mayor
# de lados: “m”
Polígono de menor
# de lados: “n”
= ∙ � ∙
k = máximo número de puntos de corte
de solo 2 figuras (1 de cada grupo).
m = # de figuras del primer grupo.
n = # de figuras del segundo grupo
A, B : Extremos
AB : Segmento AB
L
= 4 ( − 1)
= ( − 1)
2
= ( − 1)
2
= 2
= 3 ( − 1)
= ( − 1)
A B
GEOMETRÍA
Prof. Widman Gutiérrez R
B
O C
� �
A
PUNTO MEDIO DE UN SEGMENTO Punto que divide a un segmento en dos segmentos congruentes; es decir, dicho punto lo divide por la mitad.
OPERACIONES CON SEGMENTOS
ADICIÓN
�� + �� = ��
SUSTRACCIÓN
�� − �� = ��
Observaciones: Sobre una recta real R se tienen los puntos A y B cuyas coordenadas son “a” y “b” respectivamente, entonces se cumple:
• Las coordenadas del punto medio del segmento
AB viene dado por:
• La medida del segmento AB es igual a:
ÁNGULOS
Es la abertura que forma dos rayos que tienen el mismo origen.
Lados: ��������� y � ������� Vertice: �
Notación:
∡�"�; ∡"; �"�#
CLASIFICACIÓN DE LOS ÁNGULOS
Los angulos se clasifcan según su medida, según sus caracteristicas y según la posicion de sus lados.
SEGÚN SU MEDIDA
ÁNGULO NULO Angulo cuya medida es igual a $%, su representación
son rayos que están superpuestos.
ÁNGULOS CONVEXOS Ángulo cuya mediad es mayor Oº y menor a 180º, es
decir su medida varía entre (&º < ) < �*$º)
Ángulo Agudo Su medida es menor que 90º
Ángulo Recto Su medida es igual a 90º
Ángulo Obtuso Su medida es mayor que 90º, pero menor que180º
ÁNGULO LLANO La medida del angulo llano es igual a180º
+∡�� = �*$%
ÁNGULO NO CONVEXO O CÓNCAVO Ángulo cuya mediad es mayor 180º y menor a 360º, es decir su medida varía entre (�*$º < , < -.$º)
ÁNGULO DE UNA VUELTA La medida del angulo de una vuelta es igual a
360º
SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS
COMPLEMENTARIOS Son dos angulos cuya suma resultante es /$%
0, = /$ − , = )
SUPLEMENTARIOS Son dos ángulos cuya suma resultante es �*$$
1, = �*$ − , = )
� = � =��
2 A M B
P Q R
AB b a= −= −= −= −
a bM
2++++====
A B C
B
O A
�
B
O A
�
�∡�"� = 904 B
O A
�∡�"� < 904
B
O A
� 904 < �∡�"� < 1804
B O A
B O A
�∡�"� = 04
B
O A �
1804 < �∡�"� < 3604
B O A
�∡�"� = 3604
B
O A
C
� �
GEOMETRÍA
Prof. Widman Gutiérrez R
B
O D
�
�
A
7
C
B
O C
� �
A
B
O
E
�
�
A 8
C
D
7
9
SEGÚN LA POSICIÓN DE SUS LADOS
ANGULOS CONSECUTIVO Dos o mas angulos son consecutivos cuando cada
uno de ellos tienen el mismo vértice un lado común con su inmediato
C. A UN MISMO LADO DE UNA RECTA
, + ) + : = �*$
ANGULOS ADYACENTES
C. ALREDEDOR DE UN
PUNTO
, + ) + ; + ∅ + : = -.$
OPUESTOS POR EL VÉRTICE Son dos angulos determinados al trazar dos rectas
secantes, dichos angulos son conguentes
ÁNGULOS FORMADOS POR DOS RECTAS PARALELAS Y UNA RECTA SECANTE
L1 // L2; L3: Recta secante
ÁNGULOS ALTERNOS
INTERNOS ∡= > ∡� → ∡= = ∡� ∡� > ∡@ → ∡� = ∡@
EXTERNOS ∡� > ∡A → ∡� = ∡A ∡B > ∡C → ∡B = ∡C
Los ángulos alternos son congruentes
ANGULOS CONJUGADOS
INTERNOS ∡� > ∡= → ∡� + ∡= = 180 ∡� > ∡@ → ∡� + ∡@ = 180
EXTERNOS ∡� > ∡C → ∡� + ∡C = 180 ∡B > ∡A → ∡B + ∡A = 180
Los ángulos son suplementarios
ANGULOS CORRESPONDIENTES
∡� D ∡E → ∡� = ∡E ∡ D ∡F → ∡ = ∡F
∡G D ∡H → ∡G = ∡H ∡0 D ∡I → ∡0 = ∡I
Los ángulos son congruentes
PROPIEDADES ADICIONALES
Si: �//K
Si: �//K
� + � = 180
A
B C
D
E
F G
H
LM
LN
EXTERNO
INTERNO
EXTERNO
GEOMETRÍA
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A C
B
�
�
8
� + � + 8 = 180O
A C
B
�
8
� � � � � � 8 � P � � 8 � �
�
�
P
A C
B
� � � P � 360O
�
P
Q
� 8
RS: U V Q V W → � V � V 8
�
U
W
Q
Q � W ( U ( Q � W
U � W ( Q ( U � W U � Q ( W ( U � Q
U
W
ÁNGULOS QUE TIENEN SUS LADOS PARALELOS
ÁNGULOS QUE TIENEN SUS LADOS PERPENDICULARES
TRIÁNGULOS
Polígono de tres lados
ELEMENTOS
TEOREMAS FUNDAMENTALES
En todo triangulo la suma de las medidas de sus
ángulos interiores es 0180
En todo triangulo la medida de un ángulo exterior es igual a la suma de los dos ángulos interiores no adyacentes a el
En todo triangulo la suma de las medidas de sus
ángulos exteriores es 0360
En todo triangulo se cumple que a mayor lado se le opone mayor ángulo y viceversa, también diremos que a mayor lado su altura relativa es menor
POSTULADO DE LA EXISTENCIA DEL TRIANGULO En todo triangulo la longitud de uno de sus lados esta comprendida entre la suma y la diferencia de las longitudes de los otros dos lados.
CLASIFICACIÓN DE LOS TRIÁNGULOS
POR SUS LADOS TRIÁNGULO ESCALENO Posee sus tres lados desiguales y por consiguiente sus tres ángulos interiores son diferentes
TRIÁNGULO ISÓSCELES Posee dos de sus lados iguales y por consiguiente los ángulos opuestos a ellos son iguales.
A, B, C: Vértices a, b, c : Lados
α, β, θ : Ángulos Internos
δ, γ, ω : Ángulos externos
B
A
C
a c
b
α
β
θ δ
γ
ω
� 8
�
� �
GEOMETRÍA
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TRIÁNGULO EQUILÁTERO El triángulo equilátero posee sus tres lados iguales y cada ángulo interior es 60º
POR SUS ÁNGULOS TRIÁNGULO
ACUTÁNGULO Posee sus tres ángulos interiores agudos (menores que 90º )
TRIÁNGULO RECTÁNGULO
Posee un ángulo interior recto (mide 90º)
TRIÁNGULO OBTUSÁNGULO
Posee un ángulo interior obtuso (mayor de 90º)”α” es obtuso.
NATURALEZA DE UN TRIÁNGULO La naturaleza de un triangulo nos sirve para averiguar el tipo de triangulo según sus ángulos. Si consideramos: X > Y > Z
Si: X[ > Y[ > Z[
Si: X[ < Y[ + Z[
Si: X[ = Y[ + Z[
Δ Obtusángulo Δ Acutángulo Δ Rectángulo
LINEAS NOTABLES DE UN TRIÁNGULO
ALTURA Es el segmento que parte de un vértice y llega perpendicularmente al lado opuesto o su prolongación
MEDIANA Es el segmento que une el punto medio de uno de los lados con el vértice opuesto
MEDIATRIZ Es la línea recta perpendicular en el punto medio de un lado cualesquiera
BISECTRIZ Es el segmento que biseca al ángulo de referencia, se tiene bisectrices interiores y bisectrices exteriores.
PUNTOS NOTABLES EN UN TRIÁNGULO
ORTOCENTRO Punto de intersección de las tres alturas.
BARICENTRO Punto de intersección de las tres medianas
CIRCUNCENTRO Punto de intersección de tres mediatrices
O
G
2b
2c
c 2a
a b
C
α α
β
β
60º 60º
60º
� 8
�
�
�
α
GEOMETRÍA
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INCENTRO Punto de intersección de las tres bisectrices I
EXCENTRO Punto de intersección de dos bisectrices exteriores y una bisectriz interior
CASOS PARTICULARES
TRIÁNGULO ISÓSCELES
TRIÁNGULO EQUILÁTERO
TRIÁNGULO RECTÁNGULO
ÁNGULOS FORMADOS POR LÍNEAS NOTABLES
ÁNGULO FORMADO POR 2 BISECTRICES INTERIORES
ÁNGULO FORMADO POR 2 BISECTRICES EXTERIORES
ÁNGULO FORMADO POR UNA BISECTRIZ INTERIOR Y UNA BISECTRIZ EXTERIOR
ÁNGULO FORMADO POR LA ALTURA Y LA BISECTRIZ
ÁNGULO FORMADO POR LA ALTURA Y LA MEDIANA TRAZADOS DESDE EL ÁNGULO RECTO
ÁNGULO FORMADO POR LA BISECTRIZ Y LA MEDIANA TRAZADOS DESDE EL ÁNGULO RECTO
ÁNGULO FORMADO POR LA BISECTRIZ Y LA MEDIANA TRAZADOS DESDE EL ÁNGULO RECTO
I
E
Altura
Mediana
Mediatriz
Bisectriz
�@^̂ ^̂
30
30
30
α 30
30
30
O
Ortocentro
Baricentro
Circuncentro
Incentro
O
O
G
C
a
2a
3a 3a
O: Ortocentro
G: Baricentro
C: Circuncentro
A
B
C
β
α
H
β
α
GEOMETRÍA
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PROPIEDADES ADICIONALES
PROPIEDAD 1
PROPIEDAD 2
PROPIEDAD 3
PROPIEDAD 4
PROPIEDAD 5
PROPIEDAD 6
PROPIEDAD 7
PROPIEDAD 8
PROPIEDAD 9
PROPIEDAD 10
PROPIEDAD 11
PROPIEDAD 12
PROPIEDAD 13
β
GEOMETRÍA
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PROPIEDAD 14
PROPIEDAD 15
TRIÁNGULOS RECTÁNGULOS NOTABLES
TRIÁNGULO RECTÁNGULO DE 45º
TRIÁNGULO RECTÁNGULO DE 30º Y 60º
TRIÁNGULO RECTÁNGULO DE 37º Y 53º
TRIÁNGULO RECTÁNGULO DE 16º Y 74º
CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS
Dos triángulos son congruentes si tienen igual
forma e igual tamaño. Es decir sus ángulos
interiores de igual medida y sus lados opuestos de
igual longitud respectivamente.
Dados dos triángulos ��� y ���.
Si: ��^̂ ^̂ ≅ ��^̂ ^̂ ; ��^̂ ^̂ ≅ ��^̂ ^̂ ; ��^̂ ^̂ ≅ ��^̂ ^̂ ↔ � ≅ �; ↔ � ≅ �; ↔ � ≅ �
→ Δ��� ≅ Δ���
CRITERIOS DE CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS
CASO ALA (Ángulo-Lado-Ángulo) Dos triángulos son congruentes, si tienen congruentes un lado y los ángulos adyacentes a él.
→ Δ��� ≅ Δ���
CASO LAL (Ángulo-Lado-Ángulo) Dos triángulos son congruentes, si tienen congruentes dos lados y el ángulo comprendido entre ellos.
→ Δ��� ≅ Δ���
CASO LLL (Lado-Lado-Lado) Dos triángulos con congruentes si tienen sus tres lados congruentes respectivamente.
→ Δ��� ≅ Δ���