Profe de 3º · Matemáticas

9. Triángulos. Propiedades

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Teoría

Rectas y puntos notables en un triángulo

La mediana de un triángulo une un vértice con el punto medio del lado opuesto. Las tres medianas se cortan en un punto llamado baricentro, que es el centro de gravedad del triángulo.

El baricentro divide cada mediana en dos partes: la que va al vértice mide el doble que la que va al lado. Sus coordenadas son la media de las coordenadas de los tres vértices.

Triángulo con sus tres medianas dibujadas con línea discontinua, que se cortan en el baricentro G.ABCG
Triángulo con sus tres medianas dibujadas con línea discontinua, que se cortan en el baricentro G.

La mediatriz es la perpendicular a un lado por su punto medio, y las tres se cortan en el circuncentro, centro de la circunferencia que pasa por los tres vértices. La bisectriz divide un ángulo en dos iguales, y las tres se cortan en el incentro, centro de la circunferencia inscrita. La altura es la perpendicular desde un vértice al lado opuesto, y las tres se cortan en el ortocentro.

Triángulo inscrito en una circunferencia cuyo centro es el circuncentro O.ABCO
Triángulo inscrito en una circunferencia cuyo centro es el circuncentro O.

Truco clave: en un triángulo rectángulo, el circuncentro es el punto medio de la hipotenusa. En un triángulo equilátero, los cuatro puntos notables coinciden.

Semejanza de triángulos

Dos triángulos son semejantes si tienen la misma forma, aunque distinto tamaño. Tienen los ángulos iguales y los lados proporcionales.

La razón de semejanza k es el cociente entre dos lados homólogos, es decir, que se corresponden. Si k = 2, cada lado de un triángulo mide el doble que el homólogo del otro.

Dos triángulos rectángulos semejantes con razón de semejanza 2.A4 cmB5 cmC3 cmA′8 cmB′10 cmC′6 cmrazón de semejanza k = 2
Dos triángulos rectángulos semejantes con razón de semejanza 2.

Criterios de semejanza: dos triángulos son semejantes si tienen dos ángulos iguales, o los tres lados proporcionales, o un ángulo igual y los lados que lo forman proporcionales.

Si la razón de semejanza es k, los perímetros están en razón k y las áreas en razón k². Truco clave: al duplicar los lados, el área se multiplica por 4, no por 2.

Teorema de Tales

El teorema de Tales dice que si se traza una paralela a un lado de un triángulo, los segmentos que determina en los otros dos lados son proporcionales.

En un triángulo ABC con DE paralela a BC, con D en AB y E en AC: AD/AB = AE/AC = DE/BC, y también AD/DB = AE/EC.

Triángulo ABC con DE paralela a BC, que determina en los lados AB y AC los segmentos AD, DB, AE y EC.ADDBAEECABCDE
Triángulo ABC con DE paralela a BC, que determina en los lados AB y AC los segmentos AD, DB, AE y EC.

Otra versión: si tres o más rectas paralelas cortan a dos rectas, los segmentos que determinan en una son proporcionales a los que determinan en la otra.

Tres rectas paralelas cortadas por dos transversales, que determinan segmentos proporcionales: a sobre b es igual a a′ sobre b′.aa′bb′
Tres rectas paralelas cortadas por dos transversales, que determinan segmentos proporcionales: a sobre b es igual a a′ sobre b′.

Truco clave: los triángulos ADE y ABC son semejantes, así que puedes usar su razón de semejanza. Fíjate en qué segmentos comparas: parte con parte, o parte con todo, sin mezclarlos.

Aplicaciones del Teorema de Tales

El teorema de Tales sirve para medir distancias que no se pueden medir directamente, como la altura de un árbol o la anchura de un río.

Altura con sombras: a la misma hora, los rayos del sol son paralelos y el objeto con su sombra forma un triángulo semejante al de otro objeto con la suya. Por tanto, altura entre sombra es igual para los dos.

Un objeto de altura desconocida con su sombra, y otro más bajo con la suya, formando triángulos semejantes.3 maltura2 m12 m
Un objeto de altura desconocida con su sombra, y otro más bajo con la suya, formando triángulos semejantes.

También se puede usar un espejo en el suelo: la persona, el espejo y el objeto forman triángulos semejantes, porque los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales.

Truco clave: dibuja siempre un esquema con los dos triángulos y escribe la proporción comparando lados homólogos.

Escalas y mapas

La escala es la razón entre una medida en el dibujo y la medida real. Una escala 1:1000 significa que 1 cm en el mapa representa 1000 cm, es decir, 10 m en la realidad.

Para pasar de una medida del dibujo a la real, multiplica por el denominador de la escala. Para pasar de la real al dibujo, divide.

Segmento de 3 centímetros en un mapa a escala 1 a 100 000.3 cmABEscala 1:100 000
Segmento de 3 centímetros en un mapa a escala 1 a 100 000.

Las áreas se multiplican por el cuadrado de la escala: en 1:100, un cm² del plano representa 10 000 cm², que son 1 m².

Truco clave: convierte las unidades al final. Por ejemplo, 300 000 cm son 3 km, porque 100 000 cm es 1 km.

Ejemplos

Baricentro en una mediana

En un triángulo, la mediana AM mide 12 cm. ¿Cuánto mide AG, siendo G el baricentro?

Triángulo con la mediana AM de 12 centímetros y el baricentro G sobre ella.BCAAM = 12 cmMG
Triángulo con la mediana AM de 12 centímetros y el baricentro G sobre ella.
  1. AG es 2/3 de la mediana
  2. AG = 12 · 2/3 = 8 cm

Coordenadas del baricentro

Calcula el baricentro del triángulo de vértices A(2, 1), B(8, 1) y C(5, 7).

Triángulo de vértices A(2, 1), B(8, 1) y C(5, 7) con su baricentro G(5, 3).−1012345678910−1123456789xyABCG
Triángulo de vértices A(2, 1), B(8, 1) y C(5, 7) con su baricentro G(5, 3).
  1. x = (2 + 8 + 5) / 3 = 15/3 = 5
  2. y = (1 + 1 + 7) / 3 = 9/3 = 3
  3. G = (5, 3)

Razón de semejanza

Dos triángulos tienen lados 3, 4 y 5, y 6, 8 y 10. ¿Son semejantes? ¿Cuál es la razón?

Dos triángulos rectángulos de lados 3, 4 y 5, y 6, 8 y 10 centímetros.A4 cmB5 cmC3 cmA′8 cmB′10 cmC′6 cm
Dos triángulos rectángulos de lados 3, 4 y 5, y 6, 8 y 10 centímetros.
  1. 6/3 = 8/4 = 10/5 = 2
  2. Los lados son proporcionales: son semejantes
  3. La razón de semejanza es 2

Áreas de triángulos semejantes

Dos triángulos semejantes tienen razón 3. El pequeño tiene área 5 cm². ¿Cuál es el área del grande?

Dos triángulos semejantes de razón 3, de áreas 5 y 45 centímetros cuadrados.ABC5 cm²A′B′C′45 cm²
Dos triángulos semejantes de razón 3, de áreas 5 y 45 centímetros cuadrados.
  1. Las áreas guardan la razón k² = 9
  2. Área del grande: 5 · 9 = 45 cm²

Tales en un triángulo

En un triángulo ABC, DE es paralela a BC. AD = 2 cm, DB = 4 cm y AE = 3 cm. ¿Cuánto mide EC?

Triángulo ABC con DE paralela a BC y AD de 2, DB de 4 y AE de 3 centímetros.2 cm4 cm3 cm?ABCDE
Triángulo ABC con DE paralela a BC y AD de 2, DB de 4 y AE de 3 centímetros.
  1. AD/DB = AE/EC
  2. 2/4 = 3/EC
  3. EC = 3 · 4 / 2 = 6 cm

Tales con tres paralelas

Tres paralelas cortan a dos rectas. En la primera, los segmentos miden 6 cm y 9 cm. En la segunda, el primero mide 4 cm. ¿Cuánto mide el segundo?

Tres paralelas cortadas por dos transversales con segmentos de 6 y 9 centímetros en una, y 4 y desconocido en la otra.6 cm4 cm9 cm?
Tres paralelas cortadas por dos transversales con segmentos de 6 y 9 centímetros en una, y 4 y desconocido en la otra.
  1. 6/9 = 4/x
  2. x = 4 · 9 / 6 = 6 cm

Altura con sombras

Un poste de 3 m proyecta una sombra de 2 m. En el mismo instante, un árbol proyecta una sombra de 10 m. ¿Cuánto mide el árbol?

Un árbol de altura desconocida con 10 metros de sombra y un poste de 3 metros con 2 metros de sombra.2 m?3 m10 m
Un árbol de altura desconocida con 10 metros de sombra y un poste de 3 metros con 2 metros de sombra.
  1. 3/2 = h/10
  2. h = 3 · 10 / 2 = 15 m

Altura con un espejo

Una persona de 1,5 m ve la copa de un árbol en un espejo en el suelo. El espejo está a 3 m de la persona y a 12 m del árbol. ¿Cuánto mide el árbol?

Una persona de 1,5 metros a 3 metros de un espejo en el suelo y un árbol a 12 metros del espejo.1,5 m?espejo
Una persona de 1,5 metros a 3 metros de un espejo en el suelo y un árbol a 12 metros del espejo.
  1. 1,5 / 3 = h / 12
  2. h = 1,5 · 12 / 3 = 6 m

De dibujo a realidad

En un mapa a escala 1:200 000, dos pueblos están a 5 cm. ¿Qué distancia real hay?

Segmento de 5 centímetros en un mapa a escala 1 a 200 000.5 cmABEscala 1:200 000
Segmento de 5 centímetros en un mapa a escala 1 a 200 000.
  1. 5 · 200 000 = 1 000 000 cm
  2. 1 000 000 cm = 10 km

De realidad a dibujo

Una habitación mide 4 m de largo. ¿Cuántos centímetros mide en un plano a escala 1:50?

Plano de una habitación rectangular a escala 1 a 50, con el largo desconocido.? cmEscala 1:50
Plano de una habitación rectangular a escala 1 a 50, con el largo desconocido.
  1. 4 m = 400 cm
  2. 400 ÷ 50 = 8 cm

Ejercicios

Escribe las soluciones separadas por comas. Fracciones como 1/2. Si no hay, escribe «sin solución».

No tienes fallos en este nivel. ¡Bien!