Tema 18 de 34Geometría

Relaciones métricas III: relaciones métricas en el triángulo oblicuángulo

Aprenderás relaciones métricas en triángulos oblicuángulos y a calcular lados, medianas, bisectrices, alturas y cevianas para resolver problemas geométricos.

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Relaciones métricas II: Relaciones métricas en el triángulo oblicuángulo

El porqué del tema

¿Para qué estudiamos este tema?

En el tema anterior trabajamos relaciones métricas en la circunferencia: cuerdas, secantes, tangentes y el teorema de Pitágoras aplicado a triángulos rectángulos. Esas herramientas funcionan muy bien cuando hay un ángulo recto o una circunferencia a la vista. Pero muchos problemas reales, y muchos problemas de admisión, involucran triángulos oblicuángulos, es decir, triángulos que no tienen ángulo recto.

Este tema responde preguntas como:

  • Si conozco dos lados de un triángulo y el ángulo que forman, ¿cómo hallo el tercer lado?
  • Si conozco los tres lados, ¿cómo sé si el triángulo es acutángulo u obtusángulo?
  • ¿Cómo calculo la longitud de una mediana, una bisectriz, una altura o una ceviana cualquiera?

Dominar estas relaciones métricas te permitirá resolver problemas de distancias, terrenos, estructuras y figuras geométricas compuestas. Además, deja preparado el siguiente tema: para calcular áreas de regiones triangulares necesitarás alturas, y aquí aprenderás a obtenerlas a partir de los lados.

Antes de empezar

Lo que necesitas saber antes

Antes de entrar al tema, conviene recordar tres ideas breves.

1. Proyección ortogonal de un punto y de un segmento

La proyección ortogonal de un punto PP sobre una recta LL es el pie P′P' de la perpendicular trazada desde PP hacia LL.

La proyección de un segmento AB‾\overline{AB} sobre una recta LL se obtiene proyectando sus extremos AA y BB. Si las proyecciones son A′A' y B′B', entonces la proyección del segmento es A′B′‾\overline{A'B'}.

2. Notación estándar en un triángulo

En todo triángulo ABCABC usaremos:

a=BC,b=CA,c=AB a=BC,\qquad b=CA,\qquad c=AB

Es decir:

  • aa es el lado opuesto al vértice AA.
  • bb es el lado opuesto al vértice BB.
  • cc es el lado opuesto al vértice CC.

Esta notación es clave para no equivocarse al aplicar las fórmulas.

3. Líneas y cevianas notables

  • Altura: segmento perpendicular desde un vértice hacia el lado opuesto o su prolongación.
  • Mediana: segmento que va de un vértice al punto medio del lado opuesto.
  • Bisectriz interior: segmento que divide a un ángulo interior en dos ángulos iguales.
  • Bisectriz exterior: segmento que divide a un ángulo exterior en dos ángulos iguales.
  • Ceviana: cualquier segmento trazado desde un vértice hasta un punto del lado opuesto o de su prolongación.

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1. Proyección ortogonal en un triángulo oblicuángulo

Tomemos un triángulo ABCABC y fijemos como base el lado AC=bAC=b. Trazamos la altura BH=hBH=h desde BB hacia la recta ACAC.

Sea HH el pie de la perpendicular.

Triángulo ABC con altura BH y proyecciones AH y HC

Si HH está entre AA y CC, llamamos:

  • AH=mAH=m: proyección de ABAB sobre ACAC.
  • HC=nHC=n: proyección de BCBC sobre ACAC.

En ese caso:

m+n=b m+n=b

Cuando el triángulo es obtusángulo, la altura puede caer fuera del lado. Por ejemplo, si el ángulo en AA es obtuso, el pie HH queda en la prolongación de CACA más allá de AA.

Triángulo obtusángulo ABC: altura BH con pie H en la prolongación de CA

Esta idea de proyección es la base del primer teorema importante.


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2. Teorema de Euclides o teorema de las proyecciones

El teorema de Euclides relaciona un lado de un triángulo con los otros dos y la proyección de uno de ellos.

2.1 Lado opuesto a un ángulo agudo

Consideremos nuevamente el triángulo ABCABC con base AC=bAC=b, altura BH=hBH=h y AH=mAH=m, suponiendo que HH cae dentro de ACAC.

Aplicando el teorema de Pitágoras en el triángulo rectángulo ABHABH:

c2=h2+m2 c^2 = h^2 + m^2

En el triángulo rectángulo BHCBHC, como HC=b−mHC=b-m, se tiene:

a2=h2+(b−m)2 a^2 = h^2 + (b-m)^2

Desarrollamos:

a2=h2+b2−2bm+m2 a^2 = h^2 + b^2 - 2bm + m^2

Pero h2+m2=c2h^2 + m^2 = c^2. Reemplazando:

a2=b2+c2−2bm \boxed{a^2 = b^2 + c^2 - 2bm}

Aquí:

  • a=BCa=BC es el lado opuesto al ángulo en AA.
  • mm es la proyección de AB=cAB=c sobre AC=bAC=b.

Ejemplo numérico:
Si AB=7AB=7, AC=5AC=5, y la proyección de ABAB sobre ACAC es m=1m=1, entonces:

BC2=52+72−2(5)(1) BC^2 = 5^2 + 7^2 - 2(5)(1)

BC2=25+49−10=64 BC^2 = 25+49-10=64

BC=8 BC=8

2.2 Lado opuesto a un ángulo obtuso

Si el ángulo en AA es obtuso, la altura BHBH cae fuera del lado ACAC. Si AH=mAH=m y HH queda más allá de AA, entonces:

HC=b+m HC = b + m

Aplicando Pitágoras:

c2=h2+m2 c^2 = h^2 + m^2

y

a2=h2+(b+m)2 a^2 = h^2 + (b+m)^2

Desarrollamos:

a2=h2+b2+2bm+m2 a^2 = h^2 + b^2 + 2bm + m^2

Nuevamente h2+m2=c2h^2+m^2=c^2. Por lo tanto:

a2=b2+c2+2bm \boxed{a^2 = b^2 + c^2 + 2bm}

Ejemplo numérico:
Si AB=6AB=6, AC=7AC=7, el ángulo en AA es obtuso y la proyección exterior es m=2m=2, entonces:

BC2=72+62+2(7)(2) BC^2 = 7^2 + 6^2 + 2(7)(2)

BC2=49+36+28=113 BC^2 = 49+36+28=113

BC=113 BC = \sqrt{113}

2.3 Forma en diferencias de proyecciones

De las relaciones anteriores también se obtiene una forma muy práctica. Si HH está dentro de ACAC, teníamos:

a2=h2+n2 a^2 = h^2 + n^2

c2=h2+m2 c^2 = h^2 + m^2

Restando:

a2−c2=n2−m2 a^2 - c^2 = n^2 - m^2

Pero n=HCn=HC y m=AHm=AH, con m+n=bm+n=b. Entonces:

a2−c2=(n−m)(n+m)=b(n−m) a^2 - c^2 = (n-m)(n+m) = b(n-m)

Es decir:

a2−c2=b(n−m) \boxed{a^2 - c^2 = b(n-m)}

Esta versión es útil cuando se pregunta por la diferencia de cuadrados de dos lados.


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3. Naturaleza de un triángulo

A partir del teorema del coseno, que veremos enseguida, se obtiene un criterio para clasificar un triángulo por sus ángulos.

Sea aa el lado mayor del triángulo. Comparando a2a^2 con b2+c2b^2+c^2:

Comparación Tipo de triángulo
a2=b2+c2a^2 = b^2 + c^2 Rectángulo
a2>b2+c2a^2 > b^2 + c^2 Obtusángulo
a2<b2+c2a^2 < b^2 + c^2 Acutángulo

Ejemplos:

  • Lados 3,4,53,4,5:
    52=255^2 = 25 y 32+42=253^2+4^2=25. Como son iguales, es rectángulo.

  • Lados 3,5,73,5,7:
    72=497^2 = 49 y 32+52=343^2+5^2=34. Como 49>3449>34, es obtusángulo.

  • Lados 5,7,85,7,8:
    82=648^2 = 64 y 52+72=745^2+7^2=74. Como 64<7464<74, es acutángulo.


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4. Teorema del coseno

El teorema del coseno generaliza el teorema de Euclides para cualquier ángulo, sin importar si es agudo u obtuso.

En un triángulo ABCABC:

a2=b2+c2−2bccos⁡A \boxed{a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A}

Análogamente:

b2=a2+c2−2accos⁡B b^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos B

c2=a2+b2−2abcos⁡C c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C

¿De dónde sale?

Si el ángulo AA es agudo, en el triángulo rectángulo ABHABH se tiene:

cos⁡A=mc \cos A = \frac{m}{c}

Por lo tanto m=ccos⁡Am=c\cos A. Reemplazando en a2=b2+c2−2bma^2=b^2+c^2-2bm:

a2=b2+c2−2b(ccos⁡A) a^2 = b^2 + c^2 - 2b(c\cos A)

a2=b2+c2−2bccos⁡A a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A

Si AA es obtuso, cos⁡A\cos A es negativo y la fórmula sigue funcionando, porque el signo menos por un coseno negativo produce el signo más del caso obtuso.

¿Para qué sirve?

  1. Si conoces dos lados y el ángulo comprendido, puedes hallar el tercer lado.
  2. Si conoces los tres lados, puedes hallar cualquier ángulo despejando:

cos⁡A=b2+c2−a22bc \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}

Ejemplo numérico:
Si AB=5AB=5, AC=8AC=8 y ∠A=60∘\angle A = 60^\circ, hallemos BCBC.

Usamos:

a2=b2+c2−2bccos⁡A a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A

a2=82+52−2(8)(5)cos⁡60∘ a^2 = 8^2 + 5^2 - 2(8)(5)\cos 60^\circ

a2=64+25−80(12) a^2 = 64+25 - 80\left(\frac12\right)

a2=89−40=49 a^2 = 89 - 40 = 49

a=7 a=7

Por lo tanto, BC=7BC=7.


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5. Teorema de Stewart: cálculo de una ceviana

Una ceviana es un segmento trazado desde un vértice de un triángulo hasta un punto cualquiera del lado opuesto o de su prolongación.

El teorema de Stewart permite calcular la longitud de una ceviana si se conocen los lados del triángulo y cómo la ceviana divide al lado.

Consideremos un triángulo ABCABC. Sea ADAD una ceviana interior, con DD en BCBC.

Triángulo ABC con ceviana AD y notación para el teorema de Stewart

Llamamos:

BC=a,CA=b,AB=c BC=a,\qquad CA=b,\qquad AB=c

AD=x,BD=m,DC=n AD=x,\qquad BD=m,\qquad DC=n

Entonces:

b2m+c2n=a(x2+mn) \boxed{b^2m + c^2n = a(x^2 + mn)}

Recuerda que:

a=m+n a = m+n

Justificación breve

Sea θ\theta el ángulo ∠ADC\angle ADC. En el triángulo ADCADC:

b2=x2+n2−2xncos⁡θ b^2 = x^2 + n^2 - 2xn\cos\theta

En el triángulo ABDABD, el ángulo ∠ADB=180∘−θ\angle ADB = 180^\circ - \theta, y por lo tanto cos⁡(180∘−θ)=−cos⁡θ\cos(180^\circ-\theta)=-\cos\theta:

c2=x2+m2+2xmcos⁡θ c^2 = x^2 + m^2 + 2xm\cos\theta

Multiplicando la primera ecuación por mm, la segunda por nn, y sumando, se eliminan los términos con coseno y se obtiene la fórmula de Stewart.

Ejemplo numérico:
En un triángulo ABCABC, AB=7AB=7, AC=5AC=5, BC=8BC=8. Desde AA se traza una ceviana ADAD hacia BCBC, tal que BD=3BD=3 y DC=5DC=5. Hallemos AD=xAD=x.

Aplicamos Stewart:

b2m+c2n=a(x2+mn) b^2m + c^2n = a(x^2+mn)

Aquí b=5b=5, c=7c=7, a=8a=8, m=3m=3, n=5n=5.

52(3)+72(5)=8(x2+3⋅5) 5^2(3) + 7^2(5) = 8(x^2+3\cdot 5)

75+245=8(x2+15) 75 + 245 = 8(x^2+15)

320=8x2+120 320 = 8x^2 + 120

200=8x2 200 = 8x^2

x2=25 x^2 = 25

x=5 x = 5

Por lo tanto, la ceviana mide 55.


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6. Longitud de la mediana

La mediana es un caso particular de ceviana. Si DD es el punto medio de BCBC, entonces:

m=n=a2 m = n = \frac a2

Sustituyendo en el teorema de Stewart:

b2(a2)+c2(a2)=a(x2+a2⋅a2) b^2\left(\frac a2\right) + c^2\left(\frac a2\right) = a\left(x^2 + \frac a2\cdot \frac a2\right)

a2(b2+c2)=a(x2+a24) \frac a2(b^2+c^2) = a\left(x^2 + \frac{a^2}{4}\right)

Dividiendo entre a/2a/2:

b2+c2=2x2+a22 \boxed{b^2 + c^2 = 2x^2 + \frac{a^2}{2}}

o equivalentemente:

x=122b2+2c2−a2 \boxed{x = \frac12 \sqrt{2b^2 + 2c^2 - a^2}}

donde xx es la mediana trazada hacia el lado aa.

Mediana AM en el triángulo ABC

Ejemplo numérico:
En un triángulo de lados 5,7,85,7,8, hallemos la mediana relativa al lado 88.

Tomamos a=8a=8, b=5b=5, c=7c=7.

x=122(52)+2(72)−82 x = \frac12\sqrt{2(5^2)+2(7^2)-8^2}

x=1250+98−64 x = \frac12\sqrt{50+98-64}

x=1284 x = \frac12\sqrt{84}

x=21 x = \sqrt{21}

Por lo tanto, la mediana mide 21\sqrt{21}.


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7. Longitud de la bisectriz

7.1 Bisectriz interior

Sea ADAD la bisectriz interior del ángulo AA, con DD en BCBC.

Triángulo ABC con bisectriz interior AD

La bisectriz interior cumple el teorema de la bisectriz:

BDDC=ABAC \frac{BD}{DC} = \frac{AB}{AC}

Es decir:

mn=cb \frac mn = \frac cb

Además, la longitud de la bisectriz interior está dada por:

x2=bc−mn \boxed{x^2 = bc - mn}

Justificación rápida

Por el teorema de la bisectriz:

mn=cb \frac mn = \frac cb

Entonces existe un factor kk tal que:

m=ck,n=bk m = ck,\qquad n = bk

Como m+n=am+n=a:

ck+bk=a ck + bk = a

k=ab+c k = \frac{a}{b+c}

Luego:

m=acb+c,n=abb+c m = \frac{ac}{b+c},\qquad n = \frac{ab}{b+c}

Aplicando Stewart y simplificando se obtiene:

x2=bc−mn x^2 = bc - mn

Ejemplo numérico:
En un triángulo ABCABC, AB=6AB=6, AC=8AC=8, BC=7BC=7. Hallemos la bisectriz interior desde AA.

Por el teorema de la bisectriz:

BDDC=68=34 \frac{BD}{DC} = \frac{6}{8} = \frac34

Como BD+DC=7BD+DC=7, se obtiene:

BD=3,DC=4 BD = 3,\qquad DC = 4

Aplicamos la fórmula:

x2=6⋅8−3⋅4 x^2 = 6\cdot 8 - 3\cdot 4

x2=48−12=36 x^2 = 48 - 12 = 36

x=6 x = 6

La bisectriz interior mide 66.

7.2 Bisectriz exterior

La bisectriz exterior de un ángulo también genera una relación importante.

Si ADAD es la bisectriz exterior del ángulo AA y corta la prolongación de BCBC en DD, se cumple:

BDCD=ABAC \frac{BD}{CD} = \frac{AB}{AC}

La longitud x=ADx=AD se calcula con:

x2=mn−bc \boxed{x^2 = mn - bc}

donde mm y nn son los segmentos determinados por DD sobre la recta BCBC, medidos desde DD hasta BB y desde DD hasta CC, respectivamente.

Es una fórmula análoga a la de la bisectriz interior, pero con los productos cambiados de signo.

7.3 Fórmula trigonométrica para la bisectriz

Si se conoce el ángulo A=θA=\theta y los lados que lo forman b=ACb=AC y c=ABc=AB, la bisectriz interior xx también puede calcularse como:

x=2bccos⁡(θ/2)b+c \boxed{x = \frac{2bc\cos(\theta/2)}{b+c}}

Esta forma es útil cuando el dato es el ángulo y no los segmentos en que la bisectriz divide al lado opuesto.


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8. Longitud de la altura

Para calcular una altura a partir de los tres lados se usa la fórmula de Herón.

Sea pp el semiperímetro de un triángulo de lados a,b,ca,b,c:

p=a+b+c2 p = \frac{a+b+c}{2}

El área SS del triángulo es:

S=p(p−a)(p−b)(p−c) S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}

Como el área también es:

S=12⋅base⋅altura S = \frac12 \cdot \text{base} \cdot \text{altura}

entonces la altura relativa al lado aa es:

ha=2ap(p−a)(p−b)(p−c) \boxed{h_a = \frac{2}{a}\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}}

Análogamente:

hb=2bp(p−a)(p−b)(p−c) h_b = \frac{2}{b}\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}

hc=2cp(p−a)(p−b)(p−c) h_c = \frac{2}{c}\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}

Ejemplo numérico clásico:
Un triángulo tiene lados 13,14,1513,14,15. Hallemos la altura relativa al lado 1414.

Calculamos el semiperímetro:

p=13+14+152=21 p = \frac{13+14+15}{2} = 21

El área es:

S=21(21−13)(21−14)(21−15) S = \sqrt{21(21-13)(21-14)(21-15)}

S=21⋅8⋅7⋅6 S = \sqrt{21\cdot 8\cdot 7\cdot 6}

S=7056=84 S = \sqrt{7056} = 84

La altura relativa al lado 1414 es:

h=2S14=16814=12 h = \frac{2S}{14} = \frac{168}{14} = 12

Por lo tanto, la altura mide 1212.

Triángulo de lados 13, 14 y 15, con altura 12 sobre la base 14


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9. Propiedades adicionales

9.1 Suma de los cuadrados de las medianas

Si mam_a, mbm_b y mcm_c son las medianas de un triángulo de lados a,b,ca,b,c, entonces:

ma2+mb2+mc2=34(a2+b2+c2) \boxed{m_a^2 + m_b^2 + m_c^2 = \frac34(a^2+b^2+c^2)}

Esta propiedad se obtiene al sumar las tres expresiones de la mediana.

9.2 Cuadrilátero de diagonales perpendiculares

En todo cuadrilátero cuyas diagonales son perpendiculares, la suma de los cuadrados de dos lados opuestos es igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados opuestos.

Si ABCDABCD es un cuadrilátero con AC⊥BDAC\perp BD, entonces:

AB2+CD2=BC2+AD2 \boxed{AB^2 + CD^2 = BC^2 + AD^2}

Se justifica aplicando Pitágoras en los cuatro triángulos rectángulos que se forman alrededor de la intersección de las diagonales.

9.3 Propiedad del rectángulo

En un rectángulo ABCDABCD, para cualquier punto PP se cumple:

PA2+PC2=PB2+PD2 \boxed{PA^2 + PC^2 = PB^2 + PD^2}

Esta propiedad se demuestra con el teorema de la mediana. Sea OO el centro del rectángulo, es decir, el punto donde se cortan las diagonales.

Rectángulo ABCD con punto interior P y centro O

En el triángulo APCAPC, como OO es punto medio de ACAC, la mediana POPO cumple:

PA2+PC2=2PO2+AC22 PA^2 + PC^2 = 2PO^2 + \frac{AC^2}{2}

En el triángulo BPDBPD, como OO es punto medio de BDBD:

PB2+PD2=2PO2+BD22 PB^2 + PD^2 = 2PO^2 + \frac{BD^2}{2}

Pero en un rectángulo las diagonales son iguales:

AC=BD AC = BD

Por lo tanto:

PA2+PC2=PB2+PD2 PA^2 + PC^2 = PB^2 + PD^2

Esta propiedad es muy útil cuando se dan tres distancias desde un punto PP a tres vértices de un rectángulo y se pide la cuarta.


Cuidado

Errores frecuentes

  1. Usar mal la notación a,b,ca,b,c.
    Recuerda: aa es el lado opuesto al vértice AA. Si cambias los nombres, la fórmula se desordena.

  2. Aplicar Pitágoras en triángulos no rectángulos.
    Es un error clásico. Solo se aplica Pitágoras si hay un ángulo recto.

  3. Equivocar el signo en el teorema de Euclides.
    Si el ángulo es obtuso, el término 2bm2bm se suma. Si es agudo, se resta. Verifica siempre si la proyección cae dentro o fuera del lado.

  4. Confundir mediana con altura o bisectriz.
    No siempre la mediana es perpendicular. No siempre divide el ángulo en partes iguales.

  5. Olvidar dividir a2a^2 entre 2 en la fórmula de la mediana.
    La fórmula correcta es:

    b2+c2=2x2+a22 b^2 + c^2 = 2x^2 + \frac{a^2}{2}

    Un error común es escribir a2a^2 en lugar de a22\frac{a^2}{2}.

  6. En la bisectriz interior, invertir los productos.
    La fórmula es x2=bc−mnx^2 = bc - mn. No uses bc+mnbc+mn.

  7. En Herón, olvidar que pp es el semiperímetro.
    Debes dividir la suma de los lados entre 2 antes de usar la fórmula.

  8. En la naturaleza del triángulo, comparar con un lado que no es el mayor.
    Siempre toma como aa el lado más grande.

  9. No reconocer cuándo se usa la propiedad del rectángulo.
    Si en un rectángulo te dan distancias desde un punto a tres vértices y piden la cuarta, usa PA2+PC2=PB2+PD2PA^2+PC^2=PB^2+PD^2.


Aprende resolviendo

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

En un triángulo ABCABC, AB=7AB=7, AC=5AC=5 y BC=8BC=8. Determina la naturaleza del triángulo y calcula la proyección de ABAB sobre ACAC.

Solución

El lado mayor es BC=8BC=8. Comparamos:

82=64 8^2 = 64

52+72=25+49=74 5^2 + 7^2 = 25+49=74

Como 64<7464<74, el triángulo es acutángulo.

Ahora, para hallar la proyección mm de ABAB sobre ACAC, usamos el teorema de Euclides:

a2=b2+c2−2bm a^2 = b^2 + c^2 - 2bm

Donde a=8a=8, b=5b=5, c=7c=7, mm es la proyección pedida.

64=25+49−2(5)m 64 = 25 + 49 - 2(5)m

64=74−10m 64 = 74 - 10m

10m=10 10m = 10

m=1 m = 1

La proyección mide 11.


Ejemplo 2

En un triángulo ABCABC, AB=3AB=3, AC=5AC=5 y ∠A=120∘\angle A = 120^\circ. Halle BCBC.

Solución

Usamos el teorema del coseno:

BC2=AB2+AC2−2(AB)(AC)cos⁡A BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2(AB)(AC)\cos A

BC2=32+52−2(3)(5)cos⁡120∘ BC^2 = 3^2 + 5^2 - 2(3)(5)\cos 120^\circ

Sabemos que cos⁡120∘=−12\cos 120^\circ = -\frac12.

BC2=9+25−30(−12) BC^2 = 9 + 25 - 30\left(-\frac12\right)

BC2=34+15=49 BC^2 = 34 + 15 = 49

BC=7 BC = 7

Por lo tanto, BC=7BC=7.


Ejemplo 3

En un triángulo ABCABC, AB=6AB=6, AC=8AC=8 y BC=7BC=7. Halle la longitud de la bisectriz interior trazada desde AA.

Solución

Sea ADAD la bisectriz. Por el teorema de la bisectriz:

BDDC=ABAC=68=34 \frac{BD}{DC} = \frac{AB}{AC} = \frac68 = \frac34

Como BD+DC=7BD+DC=7, tenemos:

BD=3,DC=4 BD = 3,\qquad DC = 4

Sea AD=xAD=x. Aplicamos la fórmula de la bisectriz interior:

x2=AB⋅AC−BD⋅DC x^2 = AB\cdot AC - BD\cdot DC

x2=6⋅8−3⋅4 x^2 = 6\cdot 8 - 3\cdot 4

x2=48−12=36 x^2 = 48 - 12 = 36

x=6 x = 6

La bisectriz mide 66.


Ejemplo 4

En un rectángulo ABCDABCD, un punto PP cumple que PA=3PA=3, PB=4PB=4 y PC=5PC=5. Halle PDPD.

Solución

En todo rectángulo, para cualquier punto PP, se cumple:

PA2+PC2=PB2+PD2 PA^2 + PC^2 = PB^2 + PD^2

Reemplazamos los datos:

32+52=42+PD2 3^2 + 5^2 = 4^2 + PD^2

9+25=16+PD2 9 + 25 = 16 + PD^2

34=16+PD2 34 = 16 + PD^2

PD2=18 PD^2 = 18

PD=32 PD = 3\sqrt2

Por lo tanto, PD=32PD = 3\sqrt2.


Lo que viene

Hacia el siguiente tema

Ahora que ya sabes calcular alturas a partir de los lados, tienes la herramienta principal para el siguiente tema: áreas de regiones triangulares. El área de un triángulo se puede obtener directamente con la fórmula de Herón o mediante la relación S=12bhS=\frac12 bh, y en los problemas de áreas compuestas tendrás que descomponer figuras en triángulos y aplicar estas alturas y bases.

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20 preguntas de práctica tipo admisión y 2 preguntas reales de San Marcos, con clave y resolución explicada.

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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.

Básico 5/6Intermedio 12/8Avanzado 5/6Total 22/20

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Preguntas relacionadas

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1En un triángulo \(ABC\), \(AB=5\) cm, \(AC=7\) cm y la proyección de \(AB\) sobre \(AC\) mide \(3\) cm. Halle \(BC\).UNMSM Sin procesoBásico
2Los lados de un triángulo miden \(7\) cm, \(9\) cm y \(12\) cm. Indique qué tipo de triángulo es según sus ángulos.UNMSM Sin procesoBásico
3En un triángulo \(ABC\), \(AB=7\) cm, \(AC=6\) cm y el ángulo \(A\) mide \(60^\circ\). Halle \(BC\).UNMSM Sin procesoBásico