Geometría (208). Triángulo isósceles (II)

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Geometría (208). Triángulo isósceles (II)

Foto: Carmen Martínez García (El Pris, Tenerife)
En tiempos de coronaviruis no estás solo.

Segundo problema de esta serie de triángulos isósceles. El método de resolución es similar al empleado en el post anterior “Geometría (207)”.
No debe recurrirse a la trigonometría; aunque podría utilizarse para comprobar la veracidad de los resultados.

Puede proponerse a alumnos de 4º de ESO en adelante.

Problema 2
Sea un triángulo isósceles de lados a, b y b, y ángulo A = 20º. Demuestra que se cumple la relación que se indica a continuación.

Fig B208.jpg

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Geometría (207). Triángulo isósceles (I)

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Geometría (207). Triángulo isósceles (I)

Foto: Catalina Martínez García. Madrid en mayo.
(En tiempos de coronavirus no estás solo)

El problema que sigue es el primero de una serie con enunciados similares. En todos los casos se partirá de un triángulo isósceles, cuyo ángulo singular (el situado sobre su base) tiene distinta amplitud. El método de resolución será parecido: convendrá dibujar, a partir del triángulo dado, otros triángulos que permitan aplicar Pitágoras. Pero no vale cualquier triángulo rectángulo: hay que buscar uno que resulte apropiado.
También hay que manejar con soltura las operaciones algebraicas: cuadrado de un binomio; trasposición y agrupación de términos; simplificación…
No debe recurrirse a la trigonometría; aunque podría utilizarse para comprobar la veracidad de los resultados.
En ningún caso es un problema sencillo para los alumnos de secundaria. Como son problemas parecidos, una vez resuelto el primero de la serie los demás deberán resultar casi inmediatos.

Puede proponerse a alumnos de 4º de ESO en adelante.

Problema 1
Sea un triángulo isósceles de lados a, b y b, y ángulo A = 100º. Demuestra que se cumple la relación que se indica a continuación.

Fig B207.jpg

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Geometría (206). Áreas en hexágono

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Geometría (206). Áreas en hexágono

Foto: Juan Luís Cordero; por tierras de Extremadura (Malpartida, Cáceres)
En tiempos de coronavirus no estás solo. Además, la primavera siempre llega.

Vuelvo a plantear un problema fácil, recomendable para los alumnos más jóvenes. Puede considerarse una variante del post Geometría (202) propuesto hace 4 semanas. Como allí, se sugerirá una partición del hexágono en triángulos.
En el problema se hacen dos preguntas. La primera se puede resolver dibujando; para la segunda hay que plantear y resolver una ecuación de segundo grado.

Problema
a) Si el área del hexágono regular mide 100 unidades cuadradas, cuánto valdrá el área de cad una de las regiones sombreadas (suma por colores).
b) ¿Cuánto debe valer el lado del hexágono para que su área sea 100?

Fig B206.jpg

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Geometría (205). Con regla y compás

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Geometría (205). Con regla y compás

Foto: Cristina Martínez García; en Daganzo, mayo 2020 (En tiempos de coronavirus no estás solo)

Problema obtenido del libro “Problemas de Matemáticas Elementales”, V. B. Lidski y otros, Editorial Mir 1978.

Se trata de un problema clásico, de los de regla y compás. Pienso que no es un problema fácil, … hasta que se resuelve, que entonces resulta evidente; esto significa que para resolverlo hay que dar con una buena idea, y eso no es inmediato. La dificultad es sobradamente compensada con la satisfacción que produce encontrar la solución.

Esa idea tiene que ver con la propiedad de las tangentes a una circunferencia, que ahora formulo como sigue: “La bisectriz del ángulo que determinan las tangentes comunes a una circunferencia, desde un punto P, es la recta PO, siendo O el centro de la circunferencia”. (Esto es así porque las tangentes comunes a una circunferencia cumplen que la distancia a los puntos de tangencia, desde el punto del que se trazan, es la misma).

Podría proponerse a alumnos de bachillerato.

Problema
Se tiene una recta CD y dos puntos A y B no pertenecientes a ella. Hallar en la recta un punto M de modo que el ángulo AMC sea el doble que el ángulo BMD.
Observación: Los puntos A y B pueden estar en el mismo lado de la recta, como en el dibujo, o cada uno a un lado de ella. Si están en lados distintos puede resultar más fácil; comienza por ese caso).

Fig B205.jpg

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Geometría (204). Trozos

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Geometría (204). Trozos

Foto: Sìân Williams, Minneapolis. (En tiempos de coronavirus no estás solo)

El problema que sigue es sencillo. Puede proponerse a alumnos de 2º de ESO en adelante.

Para resolverlo hay que conocer las fórmulas de las áreas de figuras planas; y algo de proporcionalidad (Tales).

Problema
El cuadrado ABCD de la figura tiene lado 10. Si se corta siguiendo las líneas que se indican se obtienen siete trozos. ¿Cuál es el área de cada uno de los trozos?

Fig B204.jpg

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Geometría (203). Áreas en pentágono

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Geometría (203). Áreas en pentágono

Foto: Cristina Martínez garcía, Roma (En tiempos de coronavirus no estás solo)

Este post puede considerarse como una continuidad de Geometría (202). He cambiado el hexágono por un pentágono. Quizás sea un poco más difícil, pues hay que determinar alguna relación no inmediata.

El problema tiene el interés añadido de que en él aparece la proporción áurea. Si el lector no está familiarizado con esta relación, le sugiero que investigue por su cuenta: puede descubrir un “mundo” de coincidencias.

Para resolverlo hay que conocer el teorema de Tales (semejanza de triángulos: razón de longitudes y razón de áreas). También exige operar con radicales, aunque podría sustituirse operando con calculadora. Esto determina que debería proponerse a los alumnos de 3º de ESO en adelante.

Problema
Los tres pentágonos que aparecen en la figura son regulares; los vértices del pentágono intermedio son los puntos medios de los lados del grande. ¿Qué porcentaje del área del pentágono mayor corresponde a cada uno de los otros dos? (Puede aproximarse con dos decimales).

Fig B203.jpg

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Geometría (202). Áreas

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Geometría (202). Áreas

Foto: Antonio Martínez Garcia, Tenerife (La Candelaria) . En tiempos de cornavirus no estás solo.

Las cuestiones que se plantean en el problema que sigue se han obtenido del XXII Concurso de Primavera de Matemáticas.

Son fáciles y pueden proponerse a los alumnos de cualquier nivel de Enseñanza Secundaria. Hay que conocer el teorema de Pitágoras, y poco más.

Problema
Los puntos marcados en los siguientes hexágonos regulares son vértices o puntos medios de sus lados; en los casos (1) y (2) las demás líneas son paralelas a alguno de los lados. Deduce para cada caso la fracción de área del hexágono que representa la zona sombreada.

Fig B202b.jpg

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Geometría (201). Demostración

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Geometría (201). Demostración

Foto: Carmen Martínez García. Zaragoza, basílica del Pilar. (En tiempos de coronavirus no estás solo).

Este problema se ha obtenido del libro “Problemas de Matemáticas Elementales”, V. B. Lidski y otros, Editorial Mir 1978. (En ese libro hay una buena colección de problemas de Geometría de dificultad muy dispar; alguno de ellos se ha propuesto ya en este blog, procurando adaptarlos a los conocimientos de los estudiantes de secundaria).
Creo que es un problema fácil; para su resolución solo es necesario utilizar una propiedad de las tangentes a una circunferencia, y, por supuesto, conocer qué son las circunferencias inscrita y circunscrita a un triángulo.
Podría recomendarse a los alumnos de 3º de ESO en adelante.

Problema
Demuestra que en todo triángulo rectángulo la suma de los catetos es igual a la suma de los diámetros de las circunferencias inscrita y circunscrita.

Fig B201.jpg

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