
Ángulos II: ángulos entre dos rectas paralelas y una secante. Teoremas asociados
Reconocerás los pares de ángulos que forman dos paralelas cortadas por una secante y aplicarás sus teoremas para hallar ángulos desconocidos en figuras geométricas.
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El contenido cambia según tu experiencia, pero tu progreso queda separado y nunca se pierde.
El porqué del tema
¿Para qué estudiamos este tema?
En el tema anterior aprendiste a manejar un ángulo de manera aislada: definirlo, medirlo, reconocer su bisectriz y clasificarlo según su abertura o la posición de sus lados. Eso es indispensable, pero la geometría casi nunca trabaja con ángulos solos: los ángulos aparecen cuando dos o más rectas se relacionan.
El problema que responde este tema es: si dos rectas paralelas son cortadas por una tercera recta, ¿qué relaciones fijas existen entre los ocho ángulos que se forman? Esa pregunta aparece de forma constante en el examen de admisión de San Marcos, porque esas relaciones permiten “trasladar” medidas angulares de un lugar a otro de una figura sin conocer más datos. Dominar esto es la base para deducir cuánto mide un ángulo incógnito en figuras con rutas, caminos, soportes, pliegues o esquemas geométricos.
Además, este tema no termina aquí: los teoremas de ángulos entre paralelas son la herramienta con la que, en el siguiente tema, demostrarás que los ángulos internos de un triángulo suman , y te servirán para entender rectas como la mediana, la altura o la bisectriz dentro del triángulo.
Por todo ello, aquí vas a aprender:
- a reconocer los pares de ángulos que se forman entre dos paralelas y una secante;
- a aplicar sus teoremas fundamentales;
- a usar la recta paralela auxiliar como método de resolución;
- a manejar propiedades especiales como el “serrucho” y la suma de ángulos en trayectorias quebradas;
- a entender qué ocurre con las bisectrices de esos ángulos;
- a calcular distancias entre rectas paralelas cuando intervienen ángulos.
Antes de empezar
Lo que necesitas saber antes
Antes de entrar al tema, conviene recordar brevemente tres ideas del tema anterior.
Ángulo geométrico. Es la figura formada por dos rayos con un mismo origen llamado vértice. Su medida se expresa en grados sexagesimales. Así, significa que el ángulo mide grados.
Bisectriz de un ángulo. Es el rayo interior que divide al ángulo en dos ángulos de igual medida. Si una bisectriz divide un ángulo de , cada parte mide . Esta idea será clave cuando estudiemos bisectrices de ángulos entre paralelas.
Ángulos suplementarios y opuestos por el vértice.
- Dos ángulos son suplementarios si sus medidas suman .
- Al cortarse dos rectas, los ángulos opuestos por el vértice son iguales.
Por ejemplo, si dos rectas se cruzan y uno de los ángulos mide , el opuesto también mide , mientras que los otros dos miden cada uno, porque cada par adyacente es suplementario.
Estas herramientas elementales bastan para comprender todo lo que sigue.
1. Rectas paralelas y recta secante
En un mismo plano, dos rectas solo pueden tener dos posiciones relativas:
- Rectas secantes: se cortan en un punto. Si al cortarse forman un ángulo de , se llaman perpendiculares; si no, se llaman oblicuas.
- Rectas paralelas: no se cortan nunca, aunque se prolonguen indefinidamente. Se denota .
Una recta secante a dos paralelas es aquella que corta a ambas en dos puntos distintos. También se le llama transversal.
En adelante trabajaremos siempre con dos rectas paralelas y , y una secante que las corta.
Al cortar la secante a las dos paralelas se forman ocho ángulos en total: cuatro alrededor de cada punto de intersección.
En el espacio tridimensional existe una tercera posibilidad: las rectas alabeadas, que no se cortan y no son paralelas porque no están en un mismo plano. En este tema nos quedamos en el plano, que es lo exigido en los problemas de admisión.
2. Los ocho ángulos: nombres y pares
Para poder aplicar los teoremas sin confundirnos, primero hay que saber identificar cada par de ángulos con nombre propio.
Considera dos rectas paralelas horizontales (arriba) y (abajo), y una secante inclinada que las atraviesa.
Ocho ángulos formados por dos rectas paralelas y una secante
Según su ubicación respecto de las dos paralelas:
- Ángulos internos: están en la región comprendida entre y . Son , , y .
- Ángulos externos: están fuera de esa franja. Son , , y .
Ahora bien, los pares importantes son estos:
| Par de ángulos | Ubicación | Ángulos en la figura |
|---|---|---|
| Correspondientes | Uno interno y otro externo, del mismo lado de la secante | , , , |
| Alternos internos | Internos, en lados opuestos de la secante | , |
| Alternos externos | Externos, en lados opuestos de la secante | , |
| Conjugados internos | Internos, del mismo lado de la secante | , |
| Conjugados externos | Externos, del mismo lado de la secante | , |
Cómo recordarlo:
- Correspondientes: están en la misma posición relativa respecto de cada paralela y al mismo lado de la secante.
- Alternos: están en lados distintos de la secante.
- Conjugados: están al mismo lado de la secante.
- Internos: entre las paralelas.
- Externos: fuera de las paralelas.
Por ejemplo, en la figura, y son alternos internos: ambos están entre las paralelas y en lados opuestos de la secante. En cambio, y son conjugados internos: ambos internos, pero del mismo lado de la secante.
3. Teoremas fundamentales
Cuando las rectas y son paralelas, los pares anteriores cumplen relaciones exactas.
3.1. Ángulos correspondientes congruentes
Si dos ángulos son correspondientes entre paralelas, entonces son congruentes, es decir, tienen la misma medida.
Idea intuitiva: la secante tiene la misma inclinación respecto de que respecto de , porque y van en la misma dirección. Por eso, el ángulo que la secante forma con una paralela es exactamente el mismo que forma con la otra.
Ejemplo numérico: si , entonces .
3.2. Ángulos alternos internos y externos congruentes
Los ángulos alternos internos son congruentes:
Los ángulos alternos externos también son congruentes:
Esto se deduce de lo anterior: y son correspondientes respectivamente con ángulos opuestos por el vértice, lo que garantiza su igualdad.
Ejemplo numérico: si , su alterno interno también mide .
3.3. Ángulos conjugados internos y externos suplementarios
Los ángulos conjugados internos suman :
Los ángulos conjugados externos también suman :
Ejemplo numérico: si , su conjugado interno mide , porque .
Una consecuencia muy útil es esta:
Cuando una secante corta dos rectas paralelas, todos los ángulos agudos son iguales entre sí, todos los ángulos obtusos son iguales entre sí, y cualquier ángulo agudo con cualquier ángulo obtuso suman .
Por ejemplo, si un ángulo correspondiente mide , entonces los otros tres agudos miden y los cuatro obtusos miden .
4. Ángulos de lados paralelos y de lados perpendiculares
Una aplicación directa de los teoremas anteriores es la siguiente propiedad, muy usada cuando en una figura hay dos ángulos cuyos lados son respectivamente paralelos.
4.1. Ángulos de lados paralelos
Si dos ángulos tienen sus lados respectivamente paralelos, entonces:
- si ambos son agudos u obtusos, son congruentes;
- si uno es agudo y el otro obtuso, son suplementarios ().
Ángulos de lados paralelos: agudos congruentes y agudo-obtuso suplementarios
Ejemplo: si dos ángulos de lados paralelos son agudos y uno mide , el otro mide . Si uno es agudo de y el otro es obtuso, el obtuso mide .
4.2. Ángulos de lados perpendiculares
Una propiedad análoga se cumple cuando los lados de un ángulo son respectivamente perpendiculares a los lados del otro:
- si ambos son agudos u obtusos, son congruentes;
- si uno es agudo y el otro obtuso, son suplementarios.
Ejemplo numérico: si un ángulo agudo de es de lados perpendiculares a otro ángulo agudo, este último también mide . Si el otro es obtuso, mide .
Estas propiedades son muy utilizadas cuando se combinan dos pares de rectas paralelas o perpendiculares.
5. La recta paralela auxiliar
Muchos problemas no presentan un ángulo incógnito directamente entre las dos paralelas: presentan una línea quebrada que va de una paralela a la otra. En esos casos, el método más limpio es trazar una tercera recta paralela que pase por el vértice del ángulo incógnita.
Como es paralela a y a , se pueden aplicar a ambos lados los teoremas de ángulos alternos internos. Esta técnica es la base de las propiedades que veremos a continuación.
6. Teorema del serrucho
Es una de las propiedades más aplicadas en el examen de San Marcos. Se le llama coloquialmente “serrucho” por la forma de diente de sierra que tiene la figura.
Enunciado:
Si , y una línea quebrada une con mediante un codo intermedio, entonces el ángulo exterior en el codo es igual a la suma de los dos ángulos alternos internos determinados en las paralelas.
Teorema del serrucho: x = α + θ
Justificación:
Por trazamos una recta . Esa recta divide al ángulo en dos partes. Una de ellas es ángulo alterno interno con , y la otra es ángulo alterno interno con . Por lo tanto,
Ejemplo numérico: si una quebrada entre dos paralelas forma en y en , el ángulo en el codo mide .
7. Suma de ángulos en trayectorias quebradas
Cuando la quebrada tiene más de un codo, la idea de trazar paralelas auxiliares se repite en cada vértice.
7.1. Regla general
Para una trayectoria quebrada entre dos rectas paralelas, se cumple que:
Por ejemplo,
Esto se obtiene trazando paralelas por cada codo y aplicando alternos internos: los ángulos de un lado se “acumulan” igual que los del otro.
7.2. Caso particular: todos los ángulos a un mismo lado
Si en una quebrada entre paralelas todos los ángulos interiores quedan del mismo lado de la poligonal, entonces su suma es .
Así, para una quebrada de dos codos con tres ángulos , , situados todos a la izquierda (o todos a la derecha), se cumple:
Y si hay más ángulos, por ejemplo , siempre que todos queden del mismo lado de la trayectoria.
Quebrada entre paralelas: suma de ángulos del mismo lado
Ejemplo numérico: una quebrada entre paralelas tiene tres ángulos consecutivos de , y , todos al mismo lado de la quebrada. Se cumple .
Esta regla es muy útil cuando en el problema hay un “zigzag” de varios tramos, como los caminos que aparecen en los enunciados.
8. Bisectrices de ángulos entre paralelas
Hasta aquí hemos trabajado con los ángulos formados por las paralelas y la secante. Ahora vamos a añadirles sus bisectrices, porque en varios problemas se pide el ángulo entre ellas.
8.1. Bisectrices de ángulos alternos internos
Si se trazan las bisectrices de dos ángulos alternos internos entre paralelas, dichas bisectrices resultan paralelas.
Justificación breve: los ángulos alternos internos son congruentes, por ejemplo . Sus bisectrices dividen cada uno en mitades iguales. Esas mitades corresponden a ángulos correspondientes respecto de las bisectrices, lo que obliga a que las bisectrices tengan la misma dirección.
8.2. Bisectrices de ángulos conjugados internos
Si se trazan las bisectrices de dos ángulos conjugados internos, entonces dichas bisectrices son perpendiculares.
Justificación:
Sean y dos ángulos conjugados internos. Sabemos que
Cada bisectriz divide su ángulo en dos partes de medidas y . El ángulo formado por las dos bisectrices es
Por lo tanto, las bisectrices son perpendiculares.
Bisectrices de ángulos conjugados internos entre rectas paralelas
Ejemplo numérico: si un conjugado interno mide y el otro , sus bisectrices forman un ángulo de .
9. Distancia entre rectas paralelas
Cuando dos rectas son paralelas, la distancia entre ellas se define como la longitud del segmento perpendicular que las une.
Esa distancia es constante: no importa en qué punto se trace la perpendicular, siempre mide lo mismo.
En muchos problemas, la distancia entre las rectas paralelas no se puede medir directamente; hay que calcularla a partir de un segmento que las une de manera oblicua.
Método general:
Si conocemos la longitud de un segmento que une las dos paralelas y el ángulo que forma con una de ellas, podemos trazar la perpendicular común y obtener un triángulo rectángulo. Los ángulos agudos del triángulo se conocen gracias a los teoremas de ángulos entre paralelas.
Los triángulos rectángulos notables más usados son:
- : el cateto opuesto a es la mitad de la hipotenusa.
- : los catetos son iguales a la hipotenusa dividida entre .
- : los catetos son proporcionales a , y la hipotenusa .
Distancia entre rectas paralelas (triángulo 30°–60°–90°)
Ejemplo numérico: si un segmento de cm une dos paralelas formando con una de ellas, la distancia entre las paralelas es cm.
10. Método de resolución paso a paso
Cuando enfrentes un problema de ángulos entre paralelas, conviene seguir un procedimiento ordenado:
Identificar las rectas paralelas. Busca en el enunciado o en la figura las rectas que son paralelas; repásalas con color o con notación .
Reconocer la secante. Cada recta que corta a las paralelas es una secante que genera ángulos correspondientes, alternos y conjugados.
Nombrar los ángulos conocidos y la incógnita. Asigna variables a los ángulos que te interesan.
Trasladar ángulos. Usa:
- correspondientes y alternos para igualar;
- conjugados para sumar ;
- opuestos por el vértice para duplicar.
Trazar paralelas auxiliares si es necesario. En quebradas, traza por cada codo una paralela a las dadas. Esto descompone los ángulos incógnita en ángulos alternos internos conocidos.
Aplicar propiedades especiales. Si la figura tiene forma de serrucho, usa . Si todos los ángulos de una quebrada van a un mismo lado, usa la suma . Si intervienen bisectrices, recuerda:
- bisectrices de alternos internos: paralelas;
- bisectrices de conjugados internos: perpendiculares.
Plantear la ecuación. Con todas las relaciones, escribe una ecuación que involucre la incógnita y resuélvela.
Si piden distancia entre paralelas. Traza la perpendicular común y busca un triángulo rectángulo; traslada un ángulo conocido mediante paralelas y aplica razones trigonométricas básicas o triángulos notables.
Cuidado
Errores frecuentes
Creer que todos los ángulos entre paralelas son iguales.
Solo son iguales los correspondientes, los alternos internos y los alternos externos. Los conjugados son suplementarios.Confundir alternos con correspondientes.
Los alternos están en lados opuestos de la secante; los correspondientes, del mismo lado y en la misma posición relativa.Aplicar el serrucho cuando los ángulos no son los alternos correctos.
En , y deben ser los ángulos que la quebrada forma con las paralelas en los extremos, y el ángulo interno del codo.Olvidar que las rectas deben ser paralelas.
Si no hay paralelas, los teoremas de alternos y correspondientes no se aplican. Primero verifica que .No trazar la paralela auxiliar cuando hace falta.
En quebradas con varios codos, si no trazas las auxiliares, es difícil ver los ángulos alternos.Equivocar la propiedad de bisectrices.
Las bisectrices de alternos internos son paralelas; las de conjugados internos son perpendiculares. No las inviertas.Trazar mal la distancia entre paralelas.
La distancia entre paralelas es un segmento perpendicular a ambas. Si usas un segmento oblicuo, no es la distancia.Usar mal los triángulos notables.
En un triángulo , el cateto opuesto a es la mitad de la hipotenusa, no al revés.
Aprende resolviendo
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1: Ángulos correspondientes
Enunciado:
Si y una secante forma dos ángulos correspondientes que miden y , halle .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 2: Teorema del serrucho
Enunciado:
En la figura, . Una quebrada une un punto de con un punto de mediante un codo . El ángulo entre y es , y el ángulo entre y es . Halle .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 3: Bisectrices de conjugados internos
Enunciado:
Dos rectas paralelas son cortadas por una secante. Los ángulos conjugados internos miden y . Halle el ángulo formado por sus bisectrices.
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 4: Distancia entre paralelas
Enunciado:
Dos rectas paralelas y son cortadas por un segmento de cm, con en y en . Si forma un ángulo de con la recta , halle la distancia entre y .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Lo que viene
Hacia el siguiente tema
Ahora que sabes trasladar ángulos entre rectas paralelas, estás listo para el siguiente tema: triángulo y líneas notables. Allí usarás la paralela auxiliar para demostrar que la suma de los ángulos internos de un triángulo es , y verás que las bisectrices, alturas y medianas de un triángulo se estudian con las mismas herramientas de ángulos y paralelas que acabas de dominar. Guarda especialmente la idea de que “una paralela auxiliar convierte un ángulo incógnito en ángulos conocidos”, porque la volverás a usar una y otra vez.
¿Lo dominas?
Pon a prueba lo que aprendiste
20 preguntas de práctica tipo admisión y 3 preguntas reales de San Marcos, con clave y resolución explicada.
El porqué del tema
¿Para qué estudiamos este tema?
En el tema anterior aprendiste a manejar un ángulo de manera aislada: definirlo, medirlo, reconocer su bisectriz y clasificarlo según su abertura o la posición de sus lados. Eso es indispensable, pero la geometría casi nunca trabaja con ángulos solos: los ángulos aparecen cuando dos o más rectas se relacionan.
El problema que responde este tema es: si dos rectas paralelas son cortadas por una tercera recta, ¿qué relaciones fijas existen entre los ocho ángulos que se forman? Esa pregunta aparece de forma constante en el examen de admisión de San Marcos, porque esas relaciones permiten “trasladar” medidas angulares de un lugar a otro de una figura sin conocer más datos. Dominar esto es la base para deducir cuánto mide un ángulo incógnito en figuras con rutas, caminos, soportes, pliegues o esquemas geométricos.
Además, este tema no termina aquí: los teoremas de ángulos entre paralelas son la herramienta con la que, en el siguiente tema, demostrarás que los ángulos internos de un triángulo suman , y te servirán para entender rectas como la mediana, la altura o la bisectriz dentro del triángulo.
Por todo ello, aquí vas a aprender:
- a reconocer los pares de ángulos que se forman entre dos paralelas y una secante;
- a aplicar sus teoremas fundamentales;
- a usar la recta paralela auxiliar como método de resolución;
- a manejar propiedades especiales como el “serrucho” y la suma de ángulos en trayectorias quebradas;
- a entender qué ocurre con las bisectrices de esos ángulos;
- a calcular distancias entre rectas paralelas cuando intervienen ángulos.
Antes de empezar
Lo que necesitas saber antes
Antes de entrar al tema, conviene recordar brevemente tres ideas del tema anterior.
Ángulo geométrico. Es la figura formada por dos rayos con un mismo origen llamado vértice. Su medida se expresa en grados sexagesimales. Así, significa que el ángulo mide grados.
Bisectriz de un ángulo. Es el rayo interior que divide al ángulo en dos ángulos de igual medida. Si una bisectriz divide un ángulo de , cada parte mide . Esta idea será clave cuando estudiemos bisectrices de ángulos entre paralelas.
Ángulos suplementarios y opuestos por el vértice.
- Dos ángulos son suplementarios si sus medidas suman .
- Al cortarse dos rectas, los ángulos opuestos por el vértice son iguales.
Por ejemplo, si dos rectas se cruzan y uno de los ángulos mide , el opuesto también mide , mientras que los otros dos miden cada uno, porque cada par adyacente es suplementario.
Estas herramientas elementales bastan para comprender todo lo que sigue.
1. Rectas paralelas y recta secante
En un mismo plano, dos rectas solo pueden tener dos posiciones relativas:
- Rectas secantes: se cortan en un punto. Si al cortarse forman un ángulo de , se llaman perpendiculares; si no, se llaman oblicuas.
- Rectas paralelas: no se cortan nunca, aunque se prolonguen indefinidamente. Se denota .
Una recta secante a dos paralelas es aquella que corta a ambas en dos puntos distintos. También se le llama transversal.
En adelante trabajaremos siempre con dos rectas paralelas y , y una secante que las corta.
Al cortar la secante a las dos paralelas se forman ocho ángulos en total: cuatro alrededor de cada punto de intersección.
En el espacio tridimensional existe una tercera posibilidad: las rectas alabeadas, que no se cortan y no son paralelas porque no están en un mismo plano. En este tema nos quedamos en el plano, que es lo exigido en los problemas de admisión.
2. Los ocho ángulos: nombres y pares
Para poder aplicar los teoremas sin confundirnos, primero hay que saber identificar cada par de ángulos con nombre propio.
Considera dos rectas paralelas horizontales (arriba) y (abajo), y una secante inclinada que las atraviesa.
Ocho ángulos formados por dos rectas paralelas y una secante
Según su ubicación respecto de las dos paralelas:
- Ángulos internos: están en la región comprendida entre y . Son , , y .
- Ángulos externos: están fuera de esa franja. Son , , y .
Ahora bien, los pares importantes son estos:
| Par de ángulos | Ubicación | Ángulos en la figura |
|---|---|---|
| Correspondientes | Uno interno y otro externo, del mismo lado de la secante | , , , |
| Alternos internos | Internos, en lados opuestos de la secante | , |
| Alternos externos | Externos, en lados opuestos de la secante | , |
| Conjugados internos | Internos, del mismo lado de la secante | , |
| Conjugados externos | Externos, del mismo lado de la secante | , |
Cómo recordarlo:
- Correspondientes: están en la misma posición relativa respecto de cada paralela y al mismo lado de la secante.
- Alternos: están en lados distintos de la secante.
- Conjugados: están al mismo lado de la secante.
- Internos: entre las paralelas.
- Externos: fuera de las paralelas.
Por ejemplo, en la figura, y son alternos internos: ambos están entre las paralelas y en lados opuestos de la secante. En cambio, y son conjugados internos: ambos internos, pero del mismo lado de la secante.
3. Teoremas fundamentales
Cuando las rectas y son paralelas, los pares anteriores cumplen relaciones exactas.
3.1. Ángulos correspondientes congruentes
Si dos ángulos son correspondientes entre paralelas, entonces son congruentes, es decir, tienen la misma medida.
Idea intuitiva: la secante tiene la misma inclinación respecto de que respecto de , porque y van en la misma dirección. Por eso, el ángulo que la secante forma con una paralela es exactamente el mismo que forma con la otra.
Ejemplo numérico: si , entonces .
3.2. Ángulos alternos internos y externos congruentes
Los ángulos alternos internos son congruentes:
Los ángulos alternos externos también son congruentes:
Esto se deduce de lo anterior: y son correspondientes respectivamente con ángulos opuestos por el vértice, lo que garantiza su igualdad.
Ejemplo numérico: si , su alterno interno también mide .
3.3. Ángulos conjugados internos y externos suplementarios
Los ángulos conjugados internos suman :
Los ángulos conjugados externos también suman :
Ejemplo numérico: si , su conjugado interno mide , porque .
Una consecuencia muy útil es esta:
Cuando una secante corta dos rectas paralelas, todos los ángulos agudos son iguales entre sí, todos los ángulos obtusos son iguales entre sí, y cualquier ángulo agudo con cualquier ángulo obtuso suman .
Por ejemplo, si un ángulo correspondiente mide , entonces los otros tres agudos miden y los cuatro obtusos miden .
4. Ángulos de lados paralelos y de lados perpendiculares
Una aplicación directa de los teoremas anteriores es la siguiente propiedad, muy usada cuando en una figura hay dos ángulos cuyos lados son respectivamente paralelos.
4.1. Ángulos de lados paralelos
Si dos ángulos tienen sus lados respectivamente paralelos, entonces:
- si ambos son agudos u obtusos, son congruentes;
- si uno es agudo y el otro obtuso, son suplementarios ().
Ángulos de lados paralelos: agudos congruentes y agudo-obtuso suplementarios
Ejemplo: si dos ángulos de lados paralelos son agudos y uno mide , el otro mide . Si uno es agudo de y el otro es obtuso, el obtuso mide .
4.2. Ángulos de lados perpendiculares
Una propiedad análoga se cumple cuando los lados de un ángulo son respectivamente perpendiculares a los lados del otro:
- si ambos son agudos u obtusos, son congruentes;
- si uno es agudo y el otro obtuso, son suplementarios.
Ejemplo numérico: si un ángulo agudo de es de lados perpendiculares a otro ángulo agudo, este último también mide . Si el otro es obtuso, mide .
Estas propiedades son muy utilizadas cuando se combinan dos pares de rectas paralelas o perpendiculares.
5. La recta paralela auxiliar
Muchos problemas no presentan un ángulo incógnito directamente entre las dos paralelas: presentan una línea quebrada que va de una paralela a la otra. En esos casos, el método más limpio es trazar una tercera recta paralela que pase por el vértice del ángulo incógnita.
Como es paralela a y a , se pueden aplicar a ambos lados los teoremas de ángulos alternos internos. Esta técnica es la base de las propiedades que veremos a continuación.
6. Teorema del serrucho
Es una de las propiedades más aplicadas en el examen de San Marcos. Se le llama coloquialmente “serrucho” por la forma de diente de sierra que tiene la figura.
Enunciado:
Si , y una línea quebrada une con mediante un codo intermedio, entonces el ángulo exterior en el codo es igual a la suma de los dos ángulos alternos internos determinados en las paralelas.
Teorema del serrucho: x = α + θ
Justificación:
Por trazamos una recta . Esa recta divide al ángulo en dos partes. Una de ellas es ángulo alterno interno con , y la otra es ángulo alterno interno con . Por lo tanto,
Ejemplo numérico: si una quebrada entre dos paralelas forma en y en , el ángulo en el codo mide .
7. Suma de ángulos en trayectorias quebradas
Cuando la quebrada tiene más de un codo, la idea de trazar paralelas auxiliares se repite en cada vértice.
7.1. Regla general
Para una trayectoria quebrada entre dos rectas paralelas, se cumple que:
Por ejemplo,
Esto se obtiene trazando paralelas por cada codo y aplicando alternos internos: los ángulos de un lado se “acumulan” igual que los del otro.
7.2. Caso particular: todos los ángulos a un mismo lado
Si en una quebrada entre paralelas todos los ángulos interiores quedan del mismo lado de la poligonal, entonces su suma es .
Así, para una quebrada de dos codos con tres ángulos , , situados todos a la izquierda (o todos a la derecha), se cumple:
Y si hay más ángulos, por ejemplo , siempre que todos queden del mismo lado de la trayectoria.
Quebrada entre paralelas: suma de ángulos del mismo lado
Ejemplo numérico: una quebrada entre paralelas tiene tres ángulos consecutivos de , y , todos al mismo lado de la quebrada. Se cumple .
Esta regla es muy útil cuando en el problema hay un “zigzag” de varios tramos, como los caminos que aparecen en los enunciados.
8. Bisectrices de ángulos entre paralelas
Hasta aquí hemos trabajado con los ángulos formados por las paralelas y la secante. Ahora vamos a añadirles sus bisectrices, porque en varios problemas se pide el ángulo entre ellas.
8.1. Bisectrices de ángulos alternos internos
Si se trazan las bisectrices de dos ángulos alternos internos entre paralelas, dichas bisectrices resultan paralelas.
Justificación breve: los ángulos alternos internos son congruentes, por ejemplo . Sus bisectrices dividen cada uno en mitades iguales. Esas mitades corresponden a ángulos correspondientes respecto de las bisectrices, lo que obliga a que las bisectrices tengan la misma dirección.
8.2. Bisectrices de ángulos conjugados internos
Si se trazan las bisectrices de dos ángulos conjugados internos, entonces dichas bisectrices son perpendiculares.
Justificación:
Sean y dos ángulos conjugados internos. Sabemos que
Cada bisectriz divide su ángulo en dos partes de medidas y . El ángulo formado por las dos bisectrices es
Por lo tanto, las bisectrices son perpendiculares.
Bisectrices de ángulos conjugados internos entre rectas paralelas
Ejemplo numérico: si un conjugado interno mide y el otro , sus bisectrices forman un ángulo de .
9. Distancia entre rectas paralelas
Cuando dos rectas son paralelas, la distancia entre ellas se define como la longitud del segmento perpendicular que las une.
Esa distancia es constante: no importa en qué punto se trace la perpendicular, siempre mide lo mismo.
En muchos problemas, la distancia entre las rectas paralelas no se puede medir directamente; hay que calcularla a partir de un segmento que las une de manera oblicua.
Método general:
Si conocemos la longitud de un segmento que une las dos paralelas y el ángulo que forma con una de ellas, podemos trazar la perpendicular común y obtener un triángulo rectángulo. Los ángulos agudos del triángulo se conocen gracias a los teoremas de ángulos entre paralelas.
Los triángulos rectángulos notables más usados son:
- : el cateto opuesto a es la mitad de la hipotenusa.
- : los catetos son iguales a la hipotenusa dividida entre .
- : los catetos son proporcionales a , y la hipotenusa .
Distancia entre rectas paralelas (triángulo 30°–60°–90°)
Ejemplo numérico: si un segmento de cm une dos paralelas formando con una de ellas, la distancia entre las paralelas es cm.
10. Método de resolución paso a paso
Cuando enfrentes un problema de ángulos entre paralelas, conviene seguir un procedimiento ordenado:
Identificar las rectas paralelas. Busca en el enunciado o en la figura las rectas que son paralelas; repásalas con color o con notación .
Reconocer la secante. Cada recta que corta a las paralelas es una secante que genera ángulos correspondientes, alternos y conjugados.
Nombrar los ángulos conocidos y la incógnita. Asigna variables a los ángulos que te interesan.
Trasladar ángulos. Usa:
- correspondientes y alternos para igualar;
- conjugados para sumar ;
- opuestos por el vértice para duplicar.
Trazar paralelas auxiliares si es necesario. En quebradas, traza por cada codo una paralela a las dadas. Esto descompone los ángulos incógnita en ángulos alternos internos conocidos.
Aplicar propiedades especiales. Si la figura tiene forma de serrucho, usa . Si todos los ángulos de una quebrada van a un mismo lado, usa la suma . Si intervienen bisectrices, recuerda:
- bisectrices de alternos internos: paralelas;
- bisectrices de conjugados internos: perpendiculares.
Plantear la ecuación. Con todas las relaciones, escribe una ecuación que involucre la incógnita y resuélvela.
Si piden distancia entre paralelas. Traza la perpendicular común y busca un triángulo rectángulo; traslada un ángulo conocido mediante paralelas y aplica razones trigonométricas básicas o triángulos notables.
Cuidado
Errores frecuentes
Creer que todos los ángulos entre paralelas son iguales.
Solo son iguales los correspondientes, los alternos internos y los alternos externos. Los conjugados son suplementarios.Confundir alternos con correspondientes.
Los alternos están en lados opuestos de la secante; los correspondientes, del mismo lado y en la misma posición relativa.Aplicar el serrucho cuando los ángulos no son los alternos correctos.
En , y deben ser los ángulos que la quebrada forma con las paralelas en los extremos, y el ángulo interno del codo.Olvidar que las rectas deben ser paralelas.
Si no hay paralelas, los teoremas de alternos y correspondientes no se aplican. Primero verifica que .No trazar la paralela auxiliar cuando hace falta.
En quebradas con varios codos, si no trazas las auxiliares, es difícil ver los ángulos alternos.Equivocar la propiedad de bisectrices.
Las bisectrices de alternos internos son paralelas; las de conjugados internos son perpendiculares. No las inviertas.Trazar mal la distancia entre paralelas.
La distancia entre paralelas es un segmento perpendicular a ambas. Si usas un segmento oblicuo, no es la distancia.Usar mal los triángulos notables.
En un triángulo , el cateto opuesto a es la mitad de la hipotenusa, no al revés.
Aprende resolviendo
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1: Ángulos correspondientes
Enunciado:
Si y una secante forma dos ángulos correspondientes que miden y , halle .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 2: Teorema del serrucho
Enunciado:
En la figura, . Una quebrada une un punto de con un punto de mediante un codo . El ángulo entre y es , y el ángulo entre y es . Halle .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 3: Bisectrices de conjugados internos
Enunciado:
Dos rectas paralelas son cortadas por una secante. Los ángulos conjugados internos miden y . Halle el ángulo formado por sus bisectrices.
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Ejemplo 4: Distancia entre paralelas
Enunciado:
Dos rectas paralelas y son cortadas por un segmento de cm, con en y en . Si forma un ángulo de con la recta , halle la distancia entre y .
Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.
Lo que viene
Hacia el siguiente tema
Ahora que sabes trasladar ángulos entre rectas paralelas, estás listo para el siguiente tema: triángulo y líneas notables. Allí usarás la paralela auxiliar para demostrar que la suma de los ángulos internos de un triángulo es , y verás que las bisectrices, alturas y medianas de un triángulo se estudian con las mismas herramientas de ángulos y paralelas que acabas de dominar. Guarda especialmente la idea de que “una paralela auxiliar convierte un ángulo incógnito en ángulos conocidos”, porque la volverás a usar una y otra vez.
¿Lo dominas?
Pon a prueba lo que aprendiste
20 preguntas de práctica tipo admisión y 3 preguntas reales de San Marcos, con clave y resolución explicada.
Evaluación del tema
20 preguntas para medir aprendizaje real
Hasta 6 básicas, 8 intermedias y 6 avanzadas; si un nivel no alcanza, se completa con el nivel más cercano. El diagnóstico recomienda una ruta; la evaluación final actualiza el porcentaje y puede marcar el tema como aprendido.
Aprender desde las preguntas
