Geometría

Definición de lugar geométrico

Una figura es el lugar geométrico de los puntos que cumplen una propiedad cuando:

w Todos los puntos de la figura cumplen esa propiedad

w Todo punto que cumple la propiedad pertenece a la figura.

Distancia de un punto a una recta

Se llama distancia de un punto a una recta al segmento de perpendicular comprendido entre el punto y la recta y cumple las siguientes propiedades:

w Propiedad 1: La distancia de un punto a una recta es menor a cualquier otro segmento oblicuo comprendido entre ese punto y esa recta.

w Propiedad 2: Si dos segmentos oblicuos entre un punto y una recta tienen sus pies equidistantes del pie de la perpendicular, son congruentes.

w Propiedad 3: Dados dos segmentos oblicuos entre un punto y una recta, el menor será aquel cuyo pie se encuentre más próximo al pie de la perpendicular.

Las propiedades recíprocas a las anteriores son:

w Recíproca 1: El menor de los segmentos comprendidos entre un punto y una recta es la distancia del punto a esa recta.

w Recíproca 2: Si dos segmentos comprendidos entre un punto y una recta son iguales, sus pies equidistan de la perpendicular trazada entre ese punto y la recta.

w Recíproca 3: Dados dos segmentos oblicuos entro un punto y una recta, si el primero es menor que el segundo, el primer pie estará más cerca del pie de la perpendicular que el segundo pie.

 

Propiedad 1

La distancia de un punto a una recta es menor a cualquier otro segmento oblicuo comprendido entre ese punto y esa recta.

Hipótesis

Tesis

Demostración

es un triángulo rectángulo donde:

Como en todo triángulo rectángulo los catetos son menores que la hipotenusa:

que es lo que se quería demostrar.

 

Propiedad 2

Si dos segmentos oblicuos entre un punto y una recta tienen sus pies equidistantes del pie de la perpendicular, son congruentes.

Hipótesis

Tesis

Demostración

y son triángulos rectángulos donde:

De acuerdo a los criterios de igualdad de triángulos rectángulos:

Por lo tanto:

que es lo que se quería demostrar.

 

Propiedad 3

Dados dos segmentos oblicuos entre un punto y una recta, el menor será aquel cuyo pie se encuentre más próximo al pie de la perpendicular.

Hipótesis

Tesis

Demostración

Para el triángulo , es un ángulo exterior, por lo tanto:

(1)

Por ser rectángulo:

(2)

De (1) y (2)

Como en todo triángulo a mayor ángulo se opone mayor lado:

que es lo que se quería demostrar.

 

Bisectriz de un ángulo

Se llama bisectriz de un ángulo a la semirrecta que divide a un ángulo en dos ángulos iguales. Por lo tanto, la bisectriz de un ángulo es el lugar geométrico de los puntos que equidistan de los lados del ángulo.

 

Mediatriz de un segmento

Se llama mediatriz de un segmento a la recta perpendicular que lo divide en dos segmentos iguales. Por lo tanto, la mediatriz de un segmento es el lugar geométrico de los puntos que equidistan de los extremos del segmento.

 

Definición de circunferencia

El conjunto de puntos del plano que cuya distancia respecto de un punto O es igual al segmento r se llama circunferencia. Por lo tanto la circunferencia es el lugar geométrico de los puntos que equidistan de un punto fijo.

Dada una circunferencia pueden definirse diferentes posiciones relativas entre:

w Un punto y una circunferencia

w Una recta y una circunferencia

w Dos circunferencias entre sí

 

Posiciones relativas entre un punto y una circunferencia

Los puntos del plano al que pertenece la circunferencia pueden ser:

w Interiores: Un punto es interior a una circunferencia si su distancia al centro es menor que el radio.

w De la circunferencia: Un punto pertenece a la circunferencia si su distancia al centro es igual al radio.

w Exteriores: Un punto es exterior a una circunferencia si su distancia al centro es mayor que el radio.

 

Posiciones relativas entre una recta y una circunferencia

Una recta incluida en el plano al que pertenece la circunferencia puede ser:

w Exterior: Una recta es exterior a una circunferencia cuando la intersección con la misma es nula.

w Tangente: Una recta es tangente a una circunferencia cuando comparten un único punto.

w Secante: Una recta es secante a una circunferencia cuando la corta en dos puntos.

 

Posiciones relativas de dos circunferencias

Una circunferencia perteneciente al mismo plano al que pertenece una segunda circunferencia puede ser:

w Exterior: Una circunferencia es exterior a otra si y sólo si la distancia de los centros es mayor que la suma de los radios.

w Tangente exterior: Una circunferencia es tangente exterior a otra si y sólo si la distancia de los centros es igual a la suma de los radios.

w Secante: Una circunferencia es secante a otra si y sólo si la distancia de los centros es menor a la suma de los radios.

w Tangente interior: Una circunferencia es tangente interior a otra si y sólo si la distancia de los centros es igual a la diferencia de los radios.

w Interior: Una circunferencia es interior a otra si y sólo si la distancia de los centros es menor a la diferencia de los radios.

w Concéntrica: Una circunferencia es concéntrica a otra si y sólo si la distancia de los centros es nula, o sea que sus centros coinciden.


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