Tema 2 de 34Geometría

Ángulos I: definición, elementos, medida, bisectriz, clasificación y ángulos complementarios y suplementarios

Reconocerás qué es un ángulo, sus elementos y medida, y aprenderás a usar bisectrices, clasificar ángulos y trabajar con ángulos complementarios y suplementarios.

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17 min de lectura13 apartados4 temas que vinieron en admisión6 figuras y esquemas

El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el tema anterior aprendimos a medir longitudes de segmentos y a trabajar con el punto medio. Ahora pasamos de la idea de distancia a la idea de abertura: el ángulo.

Un ángulo responde a preguntas como: ¿cuánto se abre una puerta?, ¿qué inclinación tiene un brazo de una grúa?, ¿qué separación hay entre dos avenidas que salen de un mismo punto? En geometría, casi todas las figuras (triángulos, cuadriláteros, circunferencias, rectas paralelas, polígonos) necesitan que sepamos medir, comparar y relacionar ángulos.

En el examen de admisión de San Marcos, este tema no es solo teoría suelta: los problemas piden traducir una figura o un enunciado a una ecuación angular. Para ello se usan definiciones como la bisectriz, las relaciones de complemento y suplemento, y la adición de ángulos consecutivos. Si este tema queda firme, los temas siguientes —rectas paralelas y secantes, triángulos, congruencia— se entienden mucho mejor.

En este tema aprenderás:

  • qué es un ángulo y cuáles son sus elementos;
  • cómo se mide, en grados sexagesimales y en radianes;
  • qué es la bisectriz y cómo se usa;
  • cómo se clasifican los ángulos por su abertura y por la posición de sus lados;
  • qué son ángulos complementarios y suplementarios;
  • las propiedades más usadas con bisectrices, que aparecen con frecuencia en admisión.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Del tema de segmentos ya conoces:

  • Punto y línea recta;
  • Segmento AB‾\overline{AB}: porción finita de recta comprendida entre dos puntos;
  • Punto medio: punto que divide a un segmento en dos segmentos de igual longitud.

Ahora necesitamos otra figura: el rayo.

Un rayo es una semirrecta: tiene origen, pero no tiene fin. Se denota OA→\overrightarrow{OA} y se lee "rayo OAOA". Está formado por el punto OO y todos los puntos que están a partir de OO pasando por AA, en esa dirección.

Esta idea de "lado que parte de un punto y continúa indefinidamente" es esencial, porque los lados de un ángulo son rayos.


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1. El ángulo: definición y elementos

Imagina dos palos que giran alrededor de un mismo clavo. La abertura entre ellos es la idea intuitiva de ángulo.

Formalmente:

Un ángulo es la figura geométrica formada por dos rayos que tienen el mismo origen, llamado vértice, y que no son colineales.

Si los rayos son opuestos, determinan un ángulo llano de 180∘180^\circ. Si son coincidentes, la abertura es 0∘0^\circ y se habla de ángulo nulo.

Elementos:

  • Vértice: es el origen común de los dos rayos. Se suele nombrar con una letra mayúscula, por ejemplo OO.
  • Lados: son los dos rayos que forman el ángulo. Por ejemplo, OA→\overrightarrow{OA} y OB→\overrightarrow{OB}.
  • Abertura: es la región comprendida entre los lados. La medida de la abertura es lo que llamamos medida del ángulo.

Notación:

Un ángulo de vértice OO y lados OA→\overrightarrow{OA}, OB→\overrightarrow{OB} se denota

∠AOB \angle AOB

o también

m∠AOB=α m\angle AOB = \alpha

para indicar que su medida es α\alpha.

Por ejemplo, si m∠AOB=40∘m\angle AOB = 40^\circ, decimos que el ángulo AOBAOB mide cuarenta grados.

Ángulo AOB: vértice O, lados OA y OB, abertura α


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2. Medida de un ángulo y adición de ángulos

2.1. ¿Cómo se mide un ángulo?

El instrumento usual es el transportador, que mide en grados sexagesimales.

La unidad principal es el grado sexagesimal:

1∘ 1^\circ

Un grado se divide en 60 minutos:

1∘=60′ 1^\circ = 60'

y un minuto se divide en 60 segundos:

1′=60′′ 1' = 60''

Además, en muchos problemas de admisión se usa el radián. La relación fundamental es:

180∘=π rad 180^\circ = \pi \text{ rad}

Por lo tanto:

1∘=π180 rad 1^\circ = \frac{\pi}{180} \text{ rad}

Conversiones muy usadas:

90∘=π2 rad 90^\circ = \frac{\pi}{2} \text{ rad}

60∘=π3 rad 60^\circ = \frac{\pi}{3} \text{ rad}

45∘=π4 rad 45^\circ = \frac{\pi}{4} \text{ rad}

30∘=π6 rad 30^\circ = \frac{\pi}{6} \text{ rad}

360∘=2π rad 360^\circ = 2\pi \text{ rad}

2.2. Postulado de adición de ángulos

Si un rayo OP→\overrightarrow{OP} está en el interior de un ángulo ∠AOB\angle AOB, entonces la medida del ángulo total es la suma de las medidas de los ángulos parciales:

m∠AOB=m∠AOP+m∠POB m\angle AOB = m\angle AOP + m\angle POB

Esto es exactamente el equivalente angular de la suma de longitudes de segmentos que viste en el tema anterior.

Ejemplo:

Si OP→\overrightarrow{OP} está dentro de ∠AOB\angle AOB, m∠AOP=30∘m\angle AOP = 30^\circ y m∠POB=50∘m\angle POB = 50^\circ, entonces:

m∠AOB=30∘+50∘=80∘ m\angle AOB = 30^\circ + 50^\circ = 80^\circ

Este postulado se usa muchísimo con varios rayos consecutivos.

Si tenemos, en orden, los rayos OA→\overrightarrow{OA}, OB→\overrightarrow{OB}, OC→\overrightarrow{OC} y OD→\overrightarrow{OD}, entonces:

m∠AOC=m∠AOB+m∠BOC m\angle AOC = m\angle AOB + m\angle BOC

y también:

m∠AOD=m∠AOB+m∠BOC+m∠COD m\angle AOD = m\angle AOB + m\angle BOC + m\angle COD

Esto permite pasar de una figura a una ecuación.


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3. Clasificación de los ángulos según su abertura

Según cuánto mide su abertura, un ángulo puede clasificarse así:

Tipo Medida
Nulo α=0∘\alpha = 0^\circ
Agudo 0∘<α<90∘0^\circ < \alpha < 90^\circ
Recto α=90∘\alpha = 90^\circ
Obtuso 90∘<α<180∘90^\circ < \alpha < 180^\circ
Llano α=180∘\alpha = 180^\circ
Cóncavo 180∘<α<360∘180^\circ < \alpha < 360^\circ
Completo α=360∘\alpha = 360^\circ

En los problemas de San Marcos, los más usados son los tres primeros de la tabla: agudo, recto y obtuso.

Un ángulo agudo es, por definición, menor que 90∘90^\circ. Por ejemplo, 35∘35^\circ, 60∘60^\circ, 89∘89^\circ son agudos; 90∘90^\circ no es agudo, es recto.

Un ángulo obtuso es mayor que 90∘90^\circ pero menor que 180∘180^\circ. Por ejemplo, 100∘100^\circ, 120∘120^\circ, 175∘175^\circ.

Un ángulo llano equivale a media vuelta, es decir, a dos rayos opuestos.

Ángulo llano formado por los rayos opuestos OA y OB

Usar la clasificación por abertura no es solo teoría: sirve para plantear desigualdades. Por ejemplo, si un ángulo es agudo, su medida xx cumple:

0∘<x<90∘ 0^\circ < x < 90^\circ

Esto permite hallar valores máximos o mínimos enteros.


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4. La bisectriz de un ángulo

4.1. Definición

La bisectriz de un ángulo es un rayo que cumple tres condiciones:

  1. tiene el mismo origen que el ángulo;
  2. está en el interior del ángulo;
  3. divide al ángulo en dos ángulos de igual medida.

Si OM→\overrightarrow{OM} es bisectriz de ∠AOB\angle AOB, entonces:

m∠AOM=m∠MOB m\angle AOM = m\angle MOB

Además:

m∠AOM=m∠MOB=m∠AOB2 m\angle AOM = m\angle MOB = \frac{m\angle AOB}{2}

Bisectriz de un ángulo AOB

Ejemplo:

Si OM→\overrightarrow{OM} es bisectriz de ∠AOB\angle AOB y m∠AOB=70∘m\angle AOB = 70^\circ, entonces:

m∠AOM=m∠MOB=70∘2=35∘ m\angle AOM = m\angle MOB = \frac{70^\circ}{2} = 35^\circ

4.2. Bisectriz de un ángulo llano

Un caso especial: si el ángulo es llano, es decir, si sus lados son rayos opuestos, su bisectriz es un rayo perpendicular a los lados.

Por ejemplo, si ∠AOB=180∘\angle AOB = 180^\circ, su bisectriz forma 90∘90^\circ con OA→\overrightarrow{OA} y con OB→\overrightarrow{OB}.

Esto se usa mucho cuando aparece una recta ABAB y una bisectriz perpendicular a ABAB.


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5. Clasificación según la posición de los lados

5.1. Ángulos consecutivos

Dos o más ángulos son consecutivos cuando tienen el mismo vértice y, además, cada par de ángulos consecutivos comparte un lado.

Por ejemplo, los ángulos ∠AOB\angle AOB, ∠BOC\angle BOC y ∠COD\angle COD son consecutivos: comparten los rayos OB→\overrightarrow{OB} y OC→\overrightarrow{OC}.

Ángulos consecutivos α, β y θ formados por los rayos OA, OB, OC y OD

La suma de ángulos consecutivos se puede plantear así:

m∠AOD=α+β+θ m\angle AOD = \alpha + \beta + \theta

5.2. Ángulos adyacentes

Dos ángulos son adyacentes cuando son consecutivos y, además, sus interiores no se superponen.

En la práctica, dos ángulos adyacentes comparten vértice y un lado, y los otros dos lados están en semiplanos distintos respecto del lado común.

Par lineal:

Un caso muy importante de ángulos adyacentes es el par lineal: dos ángulos adyacentes cuyos lados no comunes son rayos opuestos.

Par lineal: ∠AOC y ∠BOC son adyacentes y sus lados no comunes (OA y OB) son opuestos.

Si dos ángulos forman un par lineal, entonces suman 180∘180^\circ:

m∠AOC+m∠BOC=180∘ m\angle AOC + m\angle BOC = 180^\circ

5.3. Ángulos opuestos por el vértice

Cuando dos rectas se cortan, se forman cuatro ángulos. Los ángulos que están uno frente al otro, sin compartir lado, se llaman ángulos opuestos por el vértice.

Ángulos opuestos por el vértice ∠AOB y ∠COD

Propiedad fundamental:

Los ángulos opuestos por el vértice tienen igual medida.

m∠AOB=m∠COD m\angle AOB = m\angle COD

Justificación breve: si ∠AOB+∠BOC=180∘\angle AOB + \angle BOC = 180^\circ y ∠COD+∠BOC=180∘\angle COD + \angle BOC = 180^\circ, entonces ∠AOB\angle AOB y ∠COD\angle COD son suplementarios del mismo ángulo ∠BOC\angle BOC, por lo que son iguales.


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6. Relaciones angulares básicas

Estas relaciones se obtienen directamente del postulado de adición y del par lineal.

6.1. Ángulos alrededor de un punto

Si varios ángulos consecutivos dan una vuelta completa alrededor de un punto, su suma es 360∘360^\circ.

α+β+θ+ω=360∘ \alpha + \beta + \theta + \omega = 360^\circ

6.2. Ángulos a un lado de una recta

Si varios ángulos consecutivos están contenidos en un mismo semiplano con respecto a una recta, su suma es 180∘180^\circ.

α+β+θ=180∘ \alpha + \beta + \theta = 180^\circ

Este es el caso del par lineal extendido a más de dos ángulos.

6.3. Ángulos que llenan un ángulo recto

Si varios ángulos consecutivos completan un ángulo de 90∘90^\circ, su suma es 90∘90^\circ.

α+β=90∘ \alpha + \beta = 90^\circ

Estas tres reglas son de uso constante. Por ejemplo, si en una figura se ven tres ángulos consecutivos que ocupan toda una recta, de inmediato se plantea que su suma es 180∘180^\circ.


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7. Ángulos complementarios y suplementarios

7.1. Ángulos complementarios

Dos ángulos son complementarios cuando la suma de sus medidas es 90∘90^\circ.

No es necesario que sean adyacentes; lo importante es la suma.

α+β=90∘ \alpha + \beta = 90^\circ

Cada uno es el complemento del otro.

La notación que suele usarse es:

Cα=90∘−α C\alpha = 90^\circ - \alpha

Por ejemplo:

C(30∘)=60∘ C(30^\circ) = 60^\circ

porque:

90∘−30∘=60∘ 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ

7.2. Ángulos suplementarios

Dos ángulos son suplementarios cuando la suma de sus medidas es 180∘180^\circ.

Tampoco necesitan ser adyacentes.

α+β=180∘ \alpha + \beta = 180^\circ

Cada uno es el suplemento del otro.

Se escribe:

Sα=180∘−α S\alpha = 180^\circ - \alpha

Por ejemplo:

S(60∘)=120∘ S(60^\circ) = 120^\circ

porque:

180∘−60∘=120∘ 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ

7.3. Uso algebraico

En los problemas de admisión, muchas veces se dice "el doble del complemento", "el triple del suplemento", etc.

Para traducirlo:

  • complemento de xx: 90∘−x90^\circ - x
  • suplemento de xx: 180∘−x180^\circ - x

Así, "el doble del complemento de xx" se escribe:

2(90∘−x) 2(90^\circ - x)

y "el triple del suplemento de xx, disminuido en 120∘120^\circ" se escribe:

3(180∘−x)−120∘ 3(180^\circ - x) - 120^\circ

Este tipo de traducción es exactamente lo que necesitas para plantear la ecuación y resolver.


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8. Propiedades usuales con bisectrices

8.1. Bisectrices de dos ángulos adyacentes

Sean ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC dos ángulos adyacentes.

Sea OP→\overrightarrow{OP} bisectriz de ∠AOB\angle AOB y OQ→\overrightarrow{OQ} bisectriz de ∠BOC\angle BOC.

Si:

m∠AOB=a m\angle AOB = a

y

m∠BOC=b m\angle BOC = b

entonces el ángulo entre las bisectrices es:

m∠POQ=a+b2 m\angle POQ = \frac{a + b}{2}

Justificación:

m∠POB=a2 m\angle POB = \frac{a}{2}

y

m∠BOQ=b2 m\angle BOQ = \frac{b}{2}

Como OB→\overrightarrow{OB} es común y está entre las bisectrices:

m∠POQ=a2+b2=a+b2 m\angle POQ = \frac{a}{2} + \frac{b}{2} = \frac{a+b}{2}

Consecuencia importante:

Si los ángulos adyacentes son suplementarios, es decir:

a+b=180∘ a + b = 180^\circ

entonces las bisectrices forman:

180∘2=90∘ \frac{180^\circ}{2} = 90^\circ

Es decir, las bisectrices de dos ángulos adyacentes suplementarios son perpendiculares.

8.2. Bisectrices de dos ángulos con lado común y los otros lados en un mismo semiplano

Ahora imagina que dos ángulos comparten un lado, pero los otros lados están en el mismo semiplano respecto del lado común. En ese caso, un ángulo queda contenido en el otro.

Por ejemplo, supón que ∠AOB=a\angle AOB = a, ∠BOC=b\angle BOC = b, y OC→\overrightarrow{OC} está dentro de ∠AOB\angle AOB, con a>ba > b.

Entonces el ángulo entre las bisectrices de ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC es:

x=a−b2 x = \frac{a - b}{2}

Idea: las dos bisectrices están del mismo lado respecto del lado común, así que sus posiciones se restan.

Este caso es muy importante porque con él se puede calcular la diferencia de dos ángulos cuando se conoce la suma y el ángulo entre bisectrices.

8.3. Bisectrices de ángulos formados por tres rayos consecutivos

Si se tienen los rayos consecutivos OAOA, OBOB, OCOC y ODOD, y se trazan las bisectrices de los ángulos extremos ∠AOB\angle AOB y ∠COD\angle COD, se cumple:

aˊngulo entre dichas bisectrices=m∠AOC+m∠BOD2 \text{ángulo entre dichas bisectrices} = \frac{m\angle AOC + m\angle BOD}{2}

Esto se deduce escribiendo las medidas de los tres ángulos consecutivos:

a=m∠AOB a = m\angle AOB

b=m∠BOC b = m\angle BOC

c=m∠COD c = m\angle COD

Entonces:

m∠AOC=a+b m\angle AOC = a + b

m∠BOD=b+c m\angle BOD = b + c

Al sumar:

m∠AOC+m∠BOD=a+2b+c m\angle AOC + m\angle BOD = a + 2b + c

La distancia angular desde la bisectriz de ∠AOB\angle AOB hasta la bisectriz de ∠COD\angle COD es:

a2+b+c2 \frac{a}{2} + b + \frac{c}{2}

que es exactamente la mitad de a+2b+ca + 2b + c.

Por lo tanto:

aˊngulo pedido=m∠AOC+m∠BOD2 \text{ángulo pedido} = \frac{m\angle AOC + m\angle BOD}{2}

8.4. Bisectriz perpendicular a una recta

Cuando una bisectriz es perpendicular a una recta, aparece un ángulo de 90∘90^\circ con esa recta.

Esto se combina con el ángulo formado por dos bisectrices para plantear ecuaciones.

Un detalle importante: dos rayos o dos rectas pueden formar dos ángulos suplementarios. Si dos rectas forman un ángulo ϕ\phi, el otro ángulo tiene medida 180∘−ϕ180^\circ - \phi.

Por eso, al leer "forman un ángulo de 110∘110^\circ" en una figura, hay que observar si se refiere al ángulo agudo o al obtuso.


Cuidado

9. Errores frecuentes

9.1. Confundir complemento con suplemento

Este es el error más común.

  • Complemento de 40∘40^\circ: 90∘−40∘=50∘90^\circ - 40^\circ = 50^\circ.
  • Suplemento de 40∘40^\circ: 180∘−40∘=140∘180^\circ - 40^\circ = 140^\circ.

No se deben intercambiar.

9.2. Creer que los ángulos complementarios o suplementarios deben ser adyacentes

No es cierto. Pueden estar separados; lo único que importa es que sus medidas sumen 90∘90^\circ o 180∘180^\circ.

9.3. Decir que 90∘90^\circ es agudo

El ángulo recto no es agudo. Agudo es estrictamente menor que 90∘90^\circ.

9.4. Usar la fórmula de suma de bisectrices cuando corresponde la de diferencia

Si los ángulos son adyacentes, el ángulo entre sus bisectrices es la mitad de la suma.

Si un ángulo está contenido en otro, el ángulo entre sus bisectrices es la mitad de la diferencia.

Un buen hábito es mirar de qué lado del lado común quedan los otros rayos.

9.5. Olvidar convertir a radianes

Algunos problemas piden la respuesta en radianes. Aunque la ecuación se resuelva en grados, la respuesta final debe convertirse usando:

180∘=π rad 180^\circ = \pi \text{ rad}

9.6. Plantear mal el postulado de adición

Solo se suman ángulos si los rayos están en el interior o en el orden adecuado. Si un rayo no está dentro del ángulo, no se puede sumar directamente.


Aprende resolviendo

10. Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: adición de ángulos

Se tiene un ángulo ∠AOC\angle AOC que mide 125∘125^\circ. En su interior se traza un rayo OB→\overrightarrow{OB}. Si:

m∠AOB=3x+5 m\angle AOB = 3x + 5

m∠BOC=2x−10 m\angle BOC = 2x - 10

Halla xx y clasifica ∠AOB\angle AOB.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 2: uso directo de bisectriz

Se tiene ∠AOB\angle AOB con:

m∠AOB=7x+4 m\angle AOB = 7x + 4

Se traza OM→\overrightarrow{OM} bisectriz de ∠AOB\angle AOB. Si:

m∠AOM=2x+26 m\angle AOM = 2x + 26

Halla m∠AOBm\angle AOB.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 3: ángulo entre bisectrices cuando un ángulo está contenido en otro

Dos ángulos ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC comparten el lado OB→\overrightarrow{OB}, y sus otros lados están en un mismo semiplano. La suma de sus medidas es 100∘100^\circ y el ángulo entre sus bisectrices mide 30∘30^\circ. Halla la medida del mayor de los dos ángulos.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 4: complemento, suplemento y conversión a radianes

El complemento de un ángulo es igual a la mitad de su suplemento, disminuida en 30∘30^\circ. Halla la medida del ángulo en radianes.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Lo que viene

Hacia el siguiente tema

Ya sabes cómo se forma un ángulo, cómo se mide, cómo se clasifica y cómo se relacionan dos ángulos mediante complemento, suplemento y bisectrices.

Esto es la base para el siguiente tema: ángulos entre dos rectas paralelas y una secante. Allí aparecerán ángulos alternos internos, correspondientes y conjugados, y las propiedades que estudiaste aquí —par lineal, opuestos por el vértice, suplementarios, bisectrices— se usarán constantemente.

Ir al siguiente tema: Ángulos II: ángulos entre dos rectas paralelas y una secante. Teoremas asociados

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El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el tema anterior aprendimos a medir longitudes de segmentos y a trabajar con el punto medio. Ahora pasamos de la idea de distancia a la idea de abertura: el ángulo.

Un ángulo responde a preguntas como: ¿cuánto se abre una puerta?, ¿qué inclinación tiene un brazo de una grúa?, ¿qué separación hay entre dos avenidas que salen de un mismo punto? En geometría, casi todas las figuras (triángulos, cuadriláteros, circunferencias, rectas paralelas, polígonos) necesitan que sepamos medir, comparar y relacionar ángulos.

En el examen de admisión de San Marcos, este tema no es solo teoría suelta: los problemas piden traducir una figura o un enunciado a una ecuación angular. Para ello se usan definiciones como la bisectriz, las relaciones de complemento y suplemento, y la adición de ángulos consecutivos. Si este tema queda firme, los temas siguientes —rectas paralelas y secantes, triángulos, congruencia— se entienden mucho mejor.

En este tema aprenderás:

  • qué es un ángulo y cuáles son sus elementos;
  • cómo se mide, en grados sexagesimales y en radianes;
  • qué es la bisectriz y cómo se usa;
  • cómo se clasifican los ángulos por su abertura y por la posición de sus lados;
  • qué son ángulos complementarios y suplementarios;
  • las propiedades más usadas con bisectrices, que aparecen con frecuencia en admisión.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Del tema de segmentos ya conoces:

  • Punto y línea recta;
  • Segmento AB‾\overline{AB}: porción finita de recta comprendida entre dos puntos;
  • Punto medio: punto que divide a un segmento en dos segmentos de igual longitud.

Ahora necesitamos otra figura: el rayo.

Un rayo es una semirrecta: tiene origen, pero no tiene fin. Se denota OA→\overrightarrow{OA} y se lee "rayo OAOA". Está formado por el punto OO y todos los puntos que están a partir de OO pasando por AA, en esa dirección.

Esta idea de "lado que parte de un punto y continúa indefinidamente" es esencial, porque los lados de un ángulo son rayos.


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1. El ángulo: definición y elementos

Imagina dos palos que giran alrededor de un mismo clavo. La abertura entre ellos es la idea intuitiva de ángulo.

Formalmente:

Un ángulo es la figura geométrica formada por dos rayos que tienen el mismo origen, llamado vértice, y que no son colineales.

Si los rayos son opuestos, determinan un ángulo llano de 180∘180^\circ. Si son coincidentes, la abertura es 0∘0^\circ y se habla de ángulo nulo.

Elementos:

  • Vértice: es el origen común de los dos rayos. Se suele nombrar con una letra mayúscula, por ejemplo OO.
  • Lados: son los dos rayos que forman el ángulo. Por ejemplo, OA→\overrightarrow{OA} y OB→\overrightarrow{OB}.
  • Abertura: es la región comprendida entre los lados. La medida de la abertura es lo que llamamos medida del ángulo.

Notación:

Un ángulo de vértice OO y lados OA→\overrightarrow{OA}, OB→\overrightarrow{OB} se denota

∠AOB \angle AOB

o también

m∠AOB=α m\angle AOB = \alpha

para indicar que su medida es α\alpha.

Por ejemplo, si m∠AOB=40∘m\angle AOB = 40^\circ, decimos que el ángulo AOBAOB mide cuarenta grados.

Ángulo AOB: vértice O, lados OA y OB, abertura α


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2. Medida de un ángulo y adición de ángulos

2.1. ¿Cómo se mide un ángulo?

El instrumento usual es el transportador, que mide en grados sexagesimales.

La unidad principal es el grado sexagesimal:

1∘ 1^\circ

Un grado se divide en 60 minutos:

1∘=60′ 1^\circ = 60'

y un minuto se divide en 60 segundos:

1′=60′′ 1' = 60''

Además, en muchos problemas de admisión se usa el radián. La relación fundamental es:

180∘=π rad 180^\circ = \pi \text{ rad}

Por lo tanto:

1∘=π180 rad 1^\circ = \frac{\pi}{180} \text{ rad}

Conversiones muy usadas:

90∘=π2 rad 90^\circ = \frac{\pi}{2} \text{ rad}

60∘=π3 rad 60^\circ = \frac{\pi}{3} \text{ rad}

45∘=π4 rad 45^\circ = \frac{\pi}{4} \text{ rad}

30∘=π6 rad 30^\circ = \frac{\pi}{6} \text{ rad}

360∘=2π rad 360^\circ = 2\pi \text{ rad}

2.2. Postulado de adición de ángulos

Si un rayo OP→\overrightarrow{OP} está en el interior de un ángulo ∠AOB\angle AOB, entonces la medida del ángulo total es la suma de las medidas de los ángulos parciales:

m∠AOB=m∠AOP+m∠POB m\angle AOB = m\angle AOP + m\angle POB

Esto es exactamente el equivalente angular de la suma de longitudes de segmentos que viste en el tema anterior.

Ejemplo:

Si OP→\overrightarrow{OP} está dentro de ∠AOB\angle AOB, m∠AOP=30∘m\angle AOP = 30^\circ y m∠POB=50∘m\angle POB = 50^\circ, entonces:

m∠AOB=30∘+50∘=80∘ m\angle AOB = 30^\circ + 50^\circ = 80^\circ

Este postulado se usa muchísimo con varios rayos consecutivos.

Si tenemos, en orden, los rayos OA→\overrightarrow{OA}, OB→\overrightarrow{OB}, OC→\overrightarrow{OC} y OD→\overrightarrow{OD}, entonces:

m∠AOC=m∠AOB+m∠BOC m\angle AOC = m\angle AOB + m\angle BOC

y también:

m∠AOD=m∠AOB+m∠BOC+m∠COD m\angle AOD = m\angle AOB + m\angle BOC + m\angle COD

Esto permite pasar de una figura a una ecuación.


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3. Clasificación de los ángulos según su abertura

Según cuánto mide su abertura, un ángulo puede clasificarse así:

Tipo Medida
Nulo α=0∘\alpha = 0^\circ
Agudo 0∘<α<90∘0^\circ < \alpha < 90^\circ
Recto α=90∘\alpha = 90^\circ
Obtuso 90∘<α<180∘90^\circ < \alpha < 180^\circ
Llano α=180∘\alpha = 180^\circ
Cóncavo 180∘<α<360∘180^\circ < \alpha < 360^\circ
Completo α=360∘\alpha = 360^\circ

En los problemas de San Marcos, los más usados son los tres primeros de la tabla: agudo, recto y obtuso.

Un ángulo agudo es, por definición, menor que 90∘90^\circ. Por ejemplo, 35∘35^\circ, 60∘60^\circ, 89∘89^\circ son agudos; 90∘90^\circ no es agudo, es recto.

Un ángulo obtuso es mayor que 90∘90^\circ pero menor que 180∘180^\circ. Por ejemplo, 100∘100^\circ, 120∘120^\circ, 175∘175^\circ.

Un ángulo llano equivale a media vuelta, es decir, a dos rayos opuestos.

Ángulo llano formado por los rayos opuestos OA y OB

Usar la clasificación por abertura no es solo teoría: sirve para plantear desigualdades. Por ejemplo, si un ángulo es agudo, su medida xx cumple:

0∘<x<90∘ 0^\circ < x < 90^\circ

Esto permite hallar valores máximos o mínimos enteros.


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4. La bisectriz de un ángulo

4.1. Definición

La bisectriz de un ángulo es un rayo que cumple tres condiciones:

  1. tiene el mismo origen que el ángulo;
  2. está en el interior del ángulo;
  3. divide al ángulo en dos ángulos de igual medida.

Si OM→\overrightarrow{OM} es bisectriz de ∠AOB\angle AOB, entonces:

m∠AOM=m∠MOB m\angle AOM = m\angle MOB

Además:

m∠AOM=m∠MOB=m∠AOB2 m\angle AOM = m\angle MOB = \frac{m\angle AOB}{2}

Bisectriz de un ángulo AOB

Ejemplo:

Si OM→\overrightarrow{OM} es bisectriz de ∠AOB\angle AOB y m∠AOB=70∘m\angle AOB = 70^\circ, entonces:

m∠AOM=m∠MOB=70∘2=35∘ m\angle AOM = m\angle MOB = \frac{70^\circ}{2} = 35^\circ

4.2. Bisectriz de un ángulo llano

Un caso especial: si el ángulo es llano, es decir, si sus lados son rayos opuestos, su bisectriz es un rayo perpendicular a los lados.

Por ejemplo, si ∠AOB=180∘\angle AOB = 180^\circ, su bisectriz forma 90∘90^\circ con OA→\overrightarrow{OA} y con OB→\overrightarrow{OB}.

Esto se usa mucho cuando aparece una recta ABAB y una bisectriz perpendicular a ABAB.


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5. Clasificación según la posición de los lados

5.1. Ángulos consecutivos

Dos o más ángulos son consecutivos cuando tienen el mismo vértice y, además, cada par de ángulos consecutivos comparte un lado.

Por ejemplo, los ángulos ∠AOB\angle AOB, ∠BOC\angle BOC y ∠COD\angle COD son consecutivos: comparten los rayos OB→\overrightarrow{OB} y OC→\overrightarrow{OC}.

Ángulos consecutivos α, β y θ formados por los rayos OA, OB, OC y OD

La suma de ángulos consecutivos se puede plantear así:

m∠AOD=α+β+θ m\angle AOD = \alpha + \beta + \theta

5.2. Ángulos adyacentes

Dos ángulos son adyacentes cuando son consecutivos y, además, sus interiores no se superponen.

En la práctica, dos ángulos adyacentes comparten vértice y un lado, y los otros dos lados están en semiplanos distintos respecto del lado común.

Par lineal:

Un caso muy importante de ángulos adyacentes es el par lineal: dos ángulos adyacentes cuyos lados no comunes son rayos opuestos.

Par lineal: ∠AOC y ∠BOC son adyacentes y sus lados no comunes (OA y OB) son opuestos.

Si dos ángulos forman un par lineal, entonces suman 180∘180^\circ:

m∠AOC+m∠BOC=180∘ m\angle AOC + m\angle BOC = 180^\circ

5.3. Ángulos opuestos por el vértice

Cuando dos rectas se cortan, se forman cuatro ángulos. Los ángulos que están uno frente al otro, sin compartir lado, se llaman ángulos opuestos por el vértice.

Ángulos opuestos por el vértice ∠AOB y ∠COD

Propiedad fundamental:

Los ángulos opuestos por el vértice tienen igual medida.

m∠AOB=m∠COD m\angle AOB = m\angle COD

Justificación breve: si ∠AOB+∠BOC=180∘\angle AOB + \angle BOC = 180^\circ y ∠COD+∠BOC=180∘\angle COD + \angle BOC = 180^\circ, entonces ∠AOB\angle AOB y ∠COD\angle COD son suplementarios del mismo ángulo ∠BOC\angle BOC, por lo que son iguales.


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6. Relaciones angulares básicas

Estas relaciones se obtienen directamente del postulado de adición y del par lineal.

6.1. Ángulos alrededor de un punto

Si varios ángulos consecutivos dan una vuelta completa alrededor de un punto, su suma es 360∘360^\circ.

α+β+θ+ω=360∘ \alpha + \beta + \theta + \omega = 360^\circ

6.2. Ángulos a un lado de una recta

Si varios ángulos consecutivos están contenidos en un mismo semiplano con respecto a una recta, su suma es 180∘180^\circ.

α+β+θ=180∘ \alpha + \beta + \theta = 180^\circ

Este es el caso del par lineal extendido a más de dos ángulos.

6.3. Ángulos que llenan un ángulo recto

Si varios ángulos consecutivos completan un ángulo de 90∘90^\circ, su suma es 90∘90^\circ.

α+β=90∘ \alpha + \beta = 90^\circ

Estas tres reglas son de uso constante. Por ejemplo, si en una figura se ven tres ángulos consecutivos que ocupan toda una recta, de inmediato se plantea que su suma es 180∘180^\circ.


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7. Ángulos complementarios y suplementarios

7.1. Ángulos complementarios

Dos ángulos son complementarios cuando la suma de sus medidas es 90∘90^\circ.

No es necesario que sean adyacentes; lo importante es la suma.

α+β=90∘ \alpha + \beta = 90^\circ

Cada uno es el complemento del otro.

La notación que suele usarse es:

Cα=90∘−α C\alpha = 90^\circ - \alpha

Por ejemplo:

C(30∘)=60∘ C(30^\circ) = 60^\circ

porque:

90∘−30∘=60∘ 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ

7.2. Ángulos suplementarios

Dos ángulos son suplementarios cuando la suma de sus medidas es 180∘180^\circ.

Tampoco necesitan ser adyacentes.

α+β=180∘ \alpha + \beta = 180^\circ

Cada uno es el suplemento del otro.

Se escribe:

Sα=180∘−α S\alpha = 180^\circ - \alpha

Por ejemplo:

S(60∘)=120∘ S(60^\circ) = 120^\circ

porque:

180∘−60∘=120∘ 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ

7.3. Uso algebraico

En los problemas de admisión, muchas veces se dice "el doble del complemento", "el triple del suplemento", etc.

Para traducirlo:

  • complemento de xx: 90∘−x90^\circ - x
  • suplemento de xx: 180∘−x180^\circ - x

Así, "el doble del complemento de xx" se escribe:

2(90∘−x) 2(90^\circ - x)

y "el triple del suplemento de xx, disminuido en 120∘120^\circ" se escribe:

3(180∘−x)−120∘ 3(180^\circ - x) - 120^\circ

Este tipo de traducción es exactamente lo que necesitas para plantear la ecuación y resolver.


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8. Propiedades usuales con bisectrices

8.1. Bisectrices de dos ángulos adyacentes

Sean ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC dos ángulos adyacentes.

Sea OP→\overrightarrow{OP} bisectriz de ∠AOB\angle AOB y OQ→\overrightarrow{OQ} bisectriz de ∠BOC\angle BOC.

Si:

m∠AOB=a m\angle AOB = a

y

m∠BOC=b m\angle BOC = b

entonces el ángulo entre las bisectrices es:

m∠POQ=a+b2 m\angle POQ = \frac{a + b}{2}

Justificación:

m∠POB=a2 m\angle POB = \frac{a}{2}

y

m∠BOQ=b2 m\angle BOQ = \frac{b}{2}

Como OB→\overrightarrow{OB} es común y está entre las bisectrices:

m∠POQ=a2+b2=a+b2 m\angle POQ = \frac{a}{2} + \frac{b}{2} = \frac{a+b}{2}

Consecuencia importante:

Si los ángulos adyacentes son suplementarios, es decir:

a+b=180∘ a + b = 180^\circ

entonces las bisectrices forman:

180∘2=90∘ \frac{180^\circ}{2} = 90^\circ

Es decir, las bisectrices de dos ángulos adyacentes suplementarios son perpendiculares.

8.2. Bisectrices de dos ángulos con lado común y los otros lados en un mismo semiplano

Ahora imagina que dos ángulos comparten un lado, pero los otros lados están en el mismo semiplano respecto del lado común. En ese caso, un ángulo queda contenido en el otro.

Por ejemplo, supón que ∠AOB=a\angle AOB = a, ∠BOC=b\angle BOC = b, y OC→\overrightarrow{OC} está dentro de ∠AOB\angle AOB, con a>ba > b.

Entonces el ángulo entre las bisectrices de ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC es:

x=a−b2 x = \frac{a - b}{2}

Idea: las dos bisectrices están del mismo lado respecto del lado común, así que sus posiciones se restan.

Este caso es muy importante porque con él se puede calcular la diferencia de dos ángulos cuando se conoce la suma y el ángulo entre bisectrices.

8.3. Bisectrices de ángulos formados por tres rayos consecutivos

Si se tienen los rayos consecutivos OAOA, OBOB, OCOC y ODOD, y se trazan las bisectrices de los ángulos extremos ∠AOB\angle AOB y ∠COD\angle COD, se cumple:

aˊngulo entre dichas bisectrices=m∠AOC+m∠BOD2 \text{ángulo entre dichas bisectrices} = \frac{m\angle AOC + m\angle BOD}{2}

Esto se deduce escribiendo las medidas de los tres ángulos consecutivos:

a=m∠AOB a = m\angle AOB

b=m∠BOC b = m\angle BOC

c=m∠COD c = m\angle COD

Entonces:

m∠AOC=a+b m\angle AOC = a + b

m∠BOD=b+c m\angle BOD = b + c

Al sumar:

m∠AOC+m∠BOD=a+2b+c m\angle AOC + m\angle BOD = a + 2b + c

La distancia angular desde la bisectriz de ∠AOB\angle AOB hasta la bisectriz de ∠COD\angle COD es:

a2+b+c2 \frac{a}{2} + b + \frac{c}{2}

que es exactamente la mitad de a+2b+ca + 2b + c.

Por lo tanto:

aˊngulo pedido=m∠AOC+m∠BOD2 \text{ángulo pedido} = \frac{m\angle AOC + m\angle BOD}{2}

8.4. Bisectriz perpendicular a una recta

Cuando una bisectriz es perpendicular a una recta, aparece un ángulo de 90∘90^\circ con esa recta.

Esto se combina con el ángulo formado por dos bisectrices para plantear ecuaciones.

Un detalle importante: dos rayos o dos rectas pueden formar dos ángulos suplementarios. Si dos rectas forman un ángulo ϕ\phi, el otro ángulo tiene medida 180∘−ϕ180^\circ - \phi.

Por eso, al leer "forman un ángulo de 110∘110^\circ" en una figura, hay que observar si se refiere al ángulo agudo o al obtuso.


Cuidado

9. Errores frecuentes

9.1. Confundir complemento con suplemento

Este es el error más común.

  • Complemento de 40∘40^\circ: 90∘−40∘=50∘90^\circ - 40^\circ = 50^\circ.
  • Suplemento de 40∘40^\circ: 180∘−40∘=140∘180^\circ - 40^\circ = 140^\circ.

No se deben intercambiar.

9.2. Creer que los ángulos complementarios o suplementarios deben ser adyacentes

No es cierto. Pueden estar separados; lo único que importa es que sus medidas sumen 90∘90^\circ o 180∘180^\circ.

9.3. Decir que 90∘90^\circ es agudo

El ángulo recto no es agudo. Agudo es estrictamente menor que 90∘90^\circ.

9.4. Usar la fórmula de suma de bisectrices cuando corresponde la de diferencia

Si los ángulos son adyacentes, el ángulo entre sus bisectrices es la mitad de la suma.

Si un ángulo está contenido en otro, el ángulo entre sus bisectrices es la mitad de la diferencia.

Un buen hábito es mirar de qué lado del lado común quedan los otros rayos.

9.5. Olvidar convertir a radianes

Algunos problemas piden la respuesta en radianes. Aunque la ecuación se resuelva en grados, la respuesta final debe convertirse usando:

180∘=π rad 180^\circ = \pi \text{ rad}

9.6. Plantear mal el postulado de adición

Solo se suman ángulos si los rayos están en el interior o en el orden adecuado. Si un rayo no está dentro del ángulo, no se puede sumar directamente.


Aprende resolviendo

10. Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: adición de ángulos

Se tiene un ángulo ∠AOC\angle AOC que mide 125∘125^\circ. En su interior se traza un rayo OB→\overrightarrow{OB}. Si:

m∠AOB=3x+5 m\angle AOB = 3x + 5

m∠BOC=2x−10 m\angle BOC = 2x - 10

Halla xx y clasifica ∠AOB\angle AOB.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 2: uso directo de bisectriz

Se tiene ∠AOB\angle AOB con:

m∠AOB=7x+4 m\angle AOB = 7x + 4

Se traza OM→\overrightarrow{OM} bisectriz de ∠AOB\angle AOB. Si:

m∠AOM=2x+26 m\angle AOM = 2x + 26

Halla m∠AOBm\angle AOB.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 3: ángulo entre bisectrices cuando un ángulo está contenido en otro

Dos ángulos ∠AOB\angle AOB y ∠BOC\angle BOC comparten el lado OB→\overrightarrow{OB}, y sus otros lados están en un mismo semiplano. La suma de sus medidas es 100∘100^\circ y el ángulo entre sus bisectrices mide 30∘30^\circ. Halla la medida del mayor de los dos ángulos.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Ejemplo 4: complemento, suplemento y conversión a radianes

El complemento de un ángulo es igual a la mitad de su suplemento, disminuida en 30∘30^\circ. Halla la medida del ángulo en radianes.

Intenta resolverlo primero. Luego revisa la resolución paso a paso.

Lo que viene

Hacia el siguiente tema

Ya sabes cómo se forma un ángulo, cómo se mide, cómo se clasifica y cómo se relacionan dos ángulos mediante complemento, suplemento y bisectrices.

Esto es la base para el siguiente tema: ángulos entre dos rectas paralelas y una secante. Allí aparecerán ángulos alternos internos, correspondientes y conjugados, y las propiedades que estudiaste aquí —par lineal, opuestos por el vértice, suplementarios, bisectrices— se usarán constantemente.

Ir al siguiente tema: Ángulos II: ángulos entre dos rectas paralelas y una secante. Teoremas asociados

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Básico 5/6Intermedio 17/8Avanzado 5/6Total 27/20

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1En un ángulo obtuso, el triple del complemento de su suplemento es igual al doble del complemento de la mitad de dicho ángulo, aumentado en \(30^\circ\). Halle la medida del ángulo.UNMSM Sin procesoAvanzado
2Se tienen los rayos consecutivos \(\overrightarrow{OA}, \overrightarrow{OB}, \overrightarrow{OC}\) y \(\overrightarrow{OD}\). Si \(m\angle AOB = 3x+10^\circ\), \(m\angle BOC = 2x-5^\circ\) y \(m\angle COD = x+15^\circ\), además \(\angle AOB\) es agudo y \(\angle AOD\) es obtuso, halle el máximo valor entero de \(x\).UNMSM Sin procesoAvanzado
3Se tienen dos ángulos adyacentes suplementarios \(\angle AOB\) y \(\angle BOC\), con \(\angle BOC\) mayor que \(\angle AOB\). Se traza la bisectriz \(\overrightarrow{OP}\) de \(\angle BOC\). Si el ángulo formado por \(\overrightarrow{OP}\) y \(\overrightarrow{OA}\) mide \(100^\circ\), halle \(m\angle AOB\).UNMSM Sin procesoAvanzado