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Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 1 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 2 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Agenda Sesión Tema Tiempo 00 CONOCIENDO GEOGEBRA 10 min 01 GEOMETRÍA ELEMENTAL 20 min 02 ANGULOS 20 min 03 TRIÁNGULOS 30 min 04 PUNTOS IMPORTANTES DEL TRIÁNGULO Y TRANSFORMACIONES ISOMÉTRICAS 25 min 05 CUADRILATEROS 30 min 06 PROPIEDADES DE OTROS CUADRILATEROS 30 min 07 POLIGONOS Y ÁNGULOS EN LA CIRCINFERENCIA 25 min 08 POTENCIA DE UN PUNTO RESPECTO DE UNA CIRCUNFERENCIA 30 min 09 PERÍMETRO Y ÁREA y ALGO MÁS DE LA CIRCUNFERENCIA 30 min 3 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Actividades del curso-taller Sesión 00 Conociendo GeoGebra Para el desarrollo del curso-taller se trabajará con el programa GeoGebra principalmente por las siguientes dos razones: a) Es una herramienta informática muy versátil y útil para el estudiantado y docentes de Matemáticas. b) Es un software libre. GeoGebra es un software de Matemáticas que reúne geometría, álgebra y cálculo. Lo desarrolló Markus Hohenwarter en la Universidad Atlántica de Florida (Florida Atlantic University) para la enseñanza de Matemáticas escolar. Al abrir el GeoGebra aparece una ventana en la cual se pueden identificar cuatro secciones: Barra de herramientas, Ventana de Álgebra, Zona gráfica y Campo de entradas. Captura de pantalla 1. Pantalla principal del GeoGebra. Guiando con el mouse los útiles de construcción (modos) de la Barra de herramientas pueden construirse figuras sobre la Zona gráfica cuyas coordenadas o ecuaciones aparecen en la Ventana de Álgebra. En el Campo de entradas o Campo de texto pueden anotarse directamente coordenadas, ecuaciones, comandos y funciones que pasarán a representarse en la Zona gráfica al ingresarse pulsando la tecla “Enter”. Para el trabajo en este curso-taller se hará énfasis en la Zona gráfica y el menú de la parte superior de la pantalla. También se hará referencia a la Ventana de Álgebra, sin entrar en detalles sobre las ecuaciones de los objetos geométricos. 4 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Antes de hacer construcciones se hará un recorrido por las diferentes opciones que brinda el menú del GeoGebra: 5 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 01 GEOMETRÍA ELEMENTAL TÉRMINOS INDEFINIDOS DE LA GEOMETRÍA: (PUNTO, LÍNEA Y PLANO) PUNTO Un punto sólo tiene posición en el espacio. Es la unidad indivisible de la geometría. No tiene ninguna dimensión (largo, alto, ancho) LÍNEA Línea es una figura geométrica que se genera por un punto en movimiento. LÍNEA RECTA Si el punto se mueve sin cambiar de dirección, entonces es una línea recta. Notación: ó LÍNEA CURVA Si el punto cambia continuamente de dirección línea curva. entonces es una Notación: Una línea puede ser puede extenderse recta, curva o combinada. Una línea cualquiera, en forma ilimitada. RAYO Línea recta que crece en un solo sentido y una dirección TRAZO Notación: Línea segmentada, se caracteriza por dos puntos terminales y se le asocia una dimensión (longitud) PLANO Un plano es una superficie que tiene longitud y anchura pero no espesor. El plano tiene dos dimensiones a diferencia de la mayoría de los casos que nos rodean que están en tres dimensiones. La geometría plana estudia por ejemplo los triángulos, cuadriláteros, circunferencia, círculo. 6 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria ÁNGULO Es la figura formada por 2 semirectas que parten de un mismo punto. Las semirectas se llaman lados y el punto común vértice. Notación: Un ángulo se denota de la siguiente forma: a) Una letra mayúscula en el vértice. b) Una letra griega o un símbolo en la abertura. c) Tres letras mayúsculas. PARALELAS Y PERPENDICULARES Las rectas paralelas son rectas que están en el mismo plano y que nunca se intersecan. Se presenta un ejemplo a la derecha. Las rectas perpendiculares son rectas que están en el mismo plano y que se intersecan en un ángulo recto. 7 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 02 ANGULOS: SISTEMAS DE MEDICIÓN DE ÁNGULOS Sistema sexagesimal : Grados Se divide la circunferencia en 360 partes iguales y cada una de estas partes constituyen un grado sexagesimal. Uno de estos grados se divide en 60 partes iguales (60’) que corresponden, cada una de ellas, a un minuto. Un minuto se divide nuevamente en 60 partes iguales (60") correspondiendo cada una de estas partes a un segundo. Sistema Internacional de Unidades SI: Radianes Una circunferencia se divide 2 pi radianes. 360º = 6,2836 rd 1 rd = 57.3 grados sexagesimales TIPOS DE ÁNGULOS: ang Cóncavo 0° < < 180° Agudo 0° < < 90° Recto Llano = 90° Obtuso 90° < < 180° Convexo 180° < < 360° = 180° Completo = 360° Por ejemplo, el ángulo obtuso está comprendido entre 90° y 180°, no incluyendo estos valores. PAREJA DE ÁNGULOS Ángulos adyacentes Son ángulos que tienen un lado común y el mismo vértice. BAC es adyacente con DAC Ángulos opuestos por el vértice - Dos líneas que se intersectan vértice. - Son ángulos no 1, 2, 3y generan ángulos opuestos por el adyacentes. 4 8 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria - Son ángulos congruentes: 1= 2y 3= 4 Ángulos complementarios - Es un tipo especial de ángulo adyacente cuya particularidad es que suman 90°. El BAC es adyacente al DAC y viceversa. Ángulos suplementarios - Es un tipo especial de ángulo adyacente cuya particularidad es que suman 180°. El BAC es adyacente al DAC y viceversa. RECTAS PARALELAS: Ángulos formados por rectas paralelas cortadas por una transversal. Ángulos correspondientes entre paralelas. 1=5 2=6 3=7 4=8 Ángulos alternos externos entre paralelas. 1=7 2=8 Ángulos alternos internos entre paralelas. 3=5 4=6 Ángulos opuestos por un vértice 1=5 2=6 3=7 4=8 Son Suplementarios (suman 180°) Ángulos contrarios o conjugados 1=3 2=4 5=7 6=8 9 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 03 TRIANGULOS: Clasificación según ángulos: Clasificación según lados: > Rectángulo = 1 ángulo recto (90º) > Acutángulo = 3 ángulos agudos (menores que 90º) > Obtusángulo = 1 ángulo obtuso (mayor que 90º) > Equilátero = 3 lados iguales > Isósceles = 2 lados iguales > Escaleno = 3 lados distintos PARA CUALQUIER TRIANGULO: P=a+b+c C γ' · α + β + γ = 180º · α’ + β’ + γ’ = 360º · ( α’ = β + γ ) ; ( β’ = α + γ ) ; ( γ’= α + β ) A γ α α’ β β' B · Cada lado es menor que la suma de los otros dos lados. · Cada lado es mayor que la diferencia entre los otros dos lados. · Al lado de mayor medida se le opone el ángulo mayor. · Al lado de menor medida se le opone el ángulo menor. C TRIANGULO EQUILATERO: 2 a 3 4 a h 3 2 · Los 3 lados miden lo mismo (a = b = c) · Los ángulos miden 60º (α = β = γ = 60º) A γ b a h A α β c B C γ TRIANGULO ISOSCELES: b · 2 lados iguales (a = b) y una base (c) a h · Los ángulos basales son iguales (α = β) A 10 α β c B Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria TRIANGULO RECTANGULO: Teorema de Pitágoras: 2 2 2 a +b =c Teorema de Euclides: 2 a = c*p 2 b = c*q 2 h = p*q h a *b c Números pitagóricos: (a – b – c) (3 – 4 – 5) (5 – 12 – 13) (8 – 15 – 17) (7 – 24 – 25) (20 – 21 – 29) (12 – 35 – 37) CONGRUENCIA DE TRIANGULOS: DEFINICIÓN Dos triángulos son congruentes si y sólo si existe una correspondencia entre sus vértices, de modo que cada par de lados y ángulos correspondientes sean congruentes. AB PQ AC PR C B R Q ΔABC ΔPQ R A P B Q C R 11 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria POSTULADOS DE CONGRUENCIA DE TRIÁNGULOS ALA: Dos triángulos son congruentes si tienen respectivamente iguales un lado y los dos ángulos adyacentes a ese lado. LAL: Dos triángulos son congruentes cuando tienen dos lados y el ángulo comprendido entre ellos respectivamente iguales. LLL: Dos triángulos son congruentes si tienen sus tres lados respectivamente iguales. LLA >: Dos triángulos son congruentes cuando tiene dos lados y el ángulo opuesto al mayor de esos lados respectivamente iguales. SEMEJANZA DE TRIANGULOS: · Dos triángulos son semejantes si tiene los lados correspondientes son proporcionales y los ángulos correspondientes son congruentes. · Criterios: > LLL = los 3 lados correspondientes proporcionales. > LAL = 2 lados correspondientes proporcionales y ángulo entre ellos igual. > AA = 2 ángulos correspondientes iguales. 12 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 04 BARICENTRO: C Mediana es el segmento que une el punto medio de un lado con el vértice opuesto en un triángulo. · Las 3 medianas se intersectan en un mismo punto y el triángulo queda dividido en 3 triángulos equivalentes (de igual área). tc M ta tb G A B N · Al trazar las 3 medianas el triángulo se divide en 6 triángulos equivalentes. C ORTOCENTRO: M · Altura es la recta que pasa por un vértice y es perpendicular al lado opuesto o a su prolongación. · Un triángulo tiene 3 alturas y se intersectan en un mismo punto. L L hb G hc ha B A N INCENTRO: C Bisectriz es la semirecta que pasa por un vértice y divide el ángulo en dos ángulos congruentes. L M · Un triángulo tiene 3 bisectrices y se intersectan en un mismo punto. I A B N C CIRCUNCENTRO: Mediatriz es la recta perpendicular construida sobre el punto medio de cada lado del triángulo. · Un triángulo tiene 3 mediatrices y se intersectan en un mismo punto. 13 L M A O N B Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria TRANSFORMACIONES ISOMÉTRICAS Definición: Se llaman transformaciones isométricas de una figura a las transformaciones que no alteran la forma ni el tamaño de la figura sobre la que se aplica; sólo pueden cambiarla de posición (la orientación o el sentido de ésta) Entre las transformaciones isométricas están las traslaciones, las rotaciones (o giros) y las reflexiones (o simetrías) Una traslación es el movimiento que se hace al deslizar o mover una figura, en línea recta, manteniendo su forma y su tamaño. En una traslación se distinguen tres elementos: Dirección: que puede ser horizontal, vertical u oblicua Sentido: derecha, izquierda, arriba, abajo Magnitud del desplazamiento: es la distancia que existe entre la posición inicial y la posición final de cualquier punto de la figura que se desplaza. Al trasladar una figura en un sistema de ejes coordenados es necesario señalar el vector de traslación. Éste es un par ordenado de números (x,y) donde x representa el desplazamiento horizontal e y representa el desplazamiento vertical Una rotación es el movimiento que se efectúa al girar una figura en torno a un punto. Este movimiento mantiene la forma y el tamaño de la figura. En una rotación se identifican tres elementos: El punto de rotación ( o centro de rotación) que es el punto en torno al cual se va a efectuar la rotación: éste puede formar parte de la figura o puede ser un punto exterior a ella. Magnitud de rotación, que corresponde a la medida del ángulo determinado por un punto cualquiera de la figura original, el centro de rotación, o vértice del ángulo, y el punto correspondiente en la figura obtenida después de la rotación El sentido de giro, que puede ser obtenido ( en el sentido contrario al avance de los punteros del reloj) Nota: En una rotación se cumple siempre que la distancia entre un punto cualquiera de la figura girada y el centro de rotación es la misma que la distancia entre el punto correspondiente de la figura original y el centro de rotación. Rotación de 90º (x,y) ------- (-y,x) Rotación de 180º (x,y) ------- (-x,-y) Una reflexión de un figura geométrica respecto de un eje llamado eje de simetría es el movimiento que transforma la figura de manera que cada punto P y su imagen P’ equidisten del eje de simetría y el segmento PP' sea perpendicular al eje de simetría Nota: 14 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria (1) Una reflexión respecto de un eje es conocida como simetría axial (2) Una reflexión respecto de un punto es conocida como simetría central Ejes de simetría: Si al aplicar una reflexión a una figura geométrica en torno a un eje ésta se mantiene “invariante”, es decir, no cambia, diremos que ése es un eje de simetría de la figura. El cuadrado de la figura permanecerá igual si se refleja en torno a sus diagonales. Ambas diagonales son ejes de simetría del cuadrado. También permanecerá igual (o se superpondrá sobre sí mismo) si se refleja en torno a los ejes determinados por los puntos medios de lados opuestos Estos ejes también son ejes de simetría del cuadrado. El cuadrado tiene cuatro ejes de simetría En el caso de los triángulos, tenemos: Tipo Ejes Triángulo equilátero Tres ejes de simetría Triángulo Isósceles Un eje de simetría Triángulo Escaleno Ningún eje de simetría En el caso de los cuadriláteros, tenemos: Tipo Ejes Cuadrado Cuatro ejes de simetría Rectángulo Dos ejes de simetría Rombo Dos ejes de simetría Trapecio isósceles Un eje de simetría Trapezoide Ningún eje de simetría Nota: El círculo tiene infinitos ejes de simetría. Cada recta que pasa por el centro es un eje de simetría del círculo. Nota: En el caso de los polígonos regulares, estos tienen tantos ejes de simetría como números de lados Teselar una superficie consiste en cubrirla completamente con “baldosas”, de modo que éstas encajen perfectamente sin dejar espacios por cubrir 15 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Con rectángulos, cuadrados y rombos es muy sencillo cubrir una superficie o teselar. También es posible teselar con cualquier tipo de triángulos Con polígonos regulares. La condición que debe cumplirse para recubrir una superficie es que los ángulos que convergen en cada vértice sumen 360°. Nota: Los únicos polígonos regulares que permiten teselar son los triángulos equiláteros, los cuadrados y los hexágonos regulares. Todo cuadrilátero tesela el plano 16 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria TEOREMA GENERAL DE THALES Si tres o más rectas paralelas son intersectadas por dos transversales, entonces ellas determinan segmentos proporcionales en dichas transversales. L // L 2 // L 3 Hipótesis: 1 M 1 y M 2 tr ansver sales Tesis: AB A' B' BC B' C' Nota: en una proporción es posible: (a) alternar los términos medios (b) alternar los términos extremos (c) invertir las razones (d) permutar las razones (e) componer o descomponer la proporción respecto al antecedente o al consecuente de cada razón Teorema recíproco del teorema general de Thales señala que: “Si tres o más rectas son intersectadas por dos transversales, determinando en estas segmentos proporcionales, entonces las rectas son paralelas” M1 y M2 transversales AB A ' B' L1 // L 2 // L 3 BC B' C' 17 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 05 CUADRILATEROS: Los ángulos interiores suman 360º Los ángulos exteriores suman 360º Clasificación según par de lados opuestos paralelos: > Paralelogramos (2 pares) > Trapecios (1 par) > Trapezoides (ningún par) A. PARALELOGRAMOS: Tienen 2 pares de lados opuestos paralelos. Cuadrado – Rectángulo – Rombo – Romboide 1. CUADRADO: 4 ángulos interiores rectos 4 lados iguales Lados opuestos paralelos Las diagonales son iguales y son perpendiculares Las diagonales se dividen en partes iguales) Las diagonales bisectan los ángulos Se puede inscribir una circunferencia Se puede circunscribir una circunferencia D d1 d2 d= a 2 P = 4a 2 A=a A B a D 2. RECTANGULO: C 4 ángulos interiores rectos Lados opuestos de igual medida Lados opuestos paralelos Las diagonales son iguales y se dimidian Se puede circunscribir una circunferencia P = 2a + 2b = 2(a+b) A = ab C d1 b d2 A B a 3. ROMBO: 4 lados iguales Lados opuestos paralelos Ángulos opuestos iguales Ángulos contiguos suplementarios Las diagonales son perpendiculares Las diagonales se dimidian y bisectan los ángulos Se puede inscribir una circunferencia P = 4a ef A = ah = 2 18 D C d2 d1 h e A f a B Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 4. ROMBOIDE: Lados opuestos de igual medida Lados opuestos paralelos Ángulos opuestos iguales Ángulos contiguos suplementarios Las diagonales se dimidian P = 2a + 2b = 2(a+b) A = ah B. TRAPECIOS: D C d1 h b d2 A B a Tienen 1 par de lados opuestos paralelos llamados basales. Trapecio Escaleno – Trapecio Isósceles – Trapecio Rectángulo 1. TRAPECIO ESCALENO: Lados no paralelos no son congruentes. AB // CD α + δ = 180º β + γ = 180º p=a+b+c+d (a b) h A = MN*h = 2 MN b D c M N A ab 2 β α Uno de sus lados no paralelos es perpendicular a las bases. AB es perpendicular a AD DA es perpendicular a DC AB // CD c = h = altura Ángulos en A y D son rectos β + γ = 180º p=a+b+c+d A = MN · h / = A b δ d1 γ C c d M N d2 h β α A B a D Lados no paralelos son iguales (AD = BC) AB // CD Las diagonales son iguales Ángulos contiguos suplementarios α=β γ=δ p = a + b + 2c (a b) h 2 A = MN · h / A = B a 3. TRAPECIO RECTANGULO: d h 2. TRAPECIO ISOSCELES: C γ δ b D γ C c M d N h A ( a b) h 2 19 β a B Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 4. MEDIANA DE UN TRAPECIO: Segmento que une los puntos medios de los lados no paralelos. Es paralela a las bases. MN = (AB + DC)/2 D C M N A B D C. TRAPEZOIDES: b δ γ C c No tienen lados opuestos paralelos. d α A α 20 β a B Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 06 PROPIEDADES DE OTROS CUADRILATEROS: En todo cuadrilátero inscrito en una circunferencia, los ángulos opuestos son suplementarios. (α + γ = β + δ = 180º) D δ AD*CB+CD*AB=AC*BD D c α C A d b A a B C γ β α B · En todo cuadrilátero circunscrito a una circunferencia, las sumas de cada par de lados opuestos son iguales entre sí. (a + c = b + d) EJEMPLO 1: En la figura, AD = 3, DC = 4 y CB = 1. El área del cuadrilátero ABCD es: EJEMPLO 2: En la figura, ABCD es un rectángulo y FCGI es un cuadrado. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s)? I) El área de FCGI es 12 II) El área de ABFI es 6 III) El área de AEIH es 3 EJEMPLO 3: Los vértices de una figura son: A(2, 0); B(0, 2); C(−2, 0) y D(0, −2). ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s) ? I) El perímetro de la figura es 8 2 . II) Cada diagonal mide 4. III) El área de la figura es 4 2 . 21 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 4: El cuadrado ABCD de lado a se ha dividido en 9 cuadrados congruentes entre sí, como se muestra en la figura. El área del cuadrado PQRS es A) B) C) D) E) 4a 2 9 5a 2 3 3a 2 4 5a 2 9 8a 2 9 EJERCICIO 5: En el plano de la figura, se muestra el polígono ABCD, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s) ? I) El perímetro del polígono es 8 2 . II) Cada diagonal del polígono mide 4. III) El área del polígono es 4 2 . EJEMPLO 6: En la figura, ABCD es un rectángulo que se ha dividido en seis cuadrados congruentes. Si los arcos corresponden a cuartos de círculo, entonces ¿Cuál(es) de las afirmaciones siguientes es(son) verdadera(s)? I. II. III. La suma de las áreas sombreadas es igual al área de un círculo de 1 radio BC 2 La suma de los perímetros de las áreas sombreadas es igual al perímetro de una circunferencia de 1 radio AB 3 La suma de los perímetros de las regiones sombreadas es mayor que el perímetro de ABCD. 22 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 7: Dado el cuadrado ABCD de lado k en la figura, donde PC 3PB , QD 2QC y M es el punto de intersección de DP y AQ, entonces el área del ∆ DMQ es A) B) C) D) E) k2 9 k2 3 4k 2 9 2k 2 9 2 k 6 EJEMPLO 8: En la figura, dadas las dimensiones del rectángulo ABCD, entonces la medida del lado BE en el rectángulo DBEF mide A) B) C) D) E) 5 2 1 5 2 5 3 2 5 1 EJEMPLO 9: En la figura, ABCD es un rectángulo en el cual BC = 8 cm. Los triángulos son todos equiláteros y congruentes entre sí. El perímetro de la región sombreada es A) 42 cm B) 46 cm C) 48 cm D) 50 cm E) 56 cm EJEMPLO 10: El largo de una piscina rectangular es el doble de su ancho. Se construyó una cerca, rodeándola, separada un metro de sus bordes. Si el área cercada 2 es de 40 m , ¿cuál es el largo de la piscina de la figura? A) 3 m 80 m D) B) 6 m C) 12 m E) 3 165 m 2 23 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 11: En el triángulo ABC de la figura, ADEF es un rombo, AF FC y mide 60º, entonces ¿cuál(es) de las afirmaciones siguientes es(son) verdadera(s)? I ) FE FC AB 2 III) AB BC II) FE EJEMPLO 12: La figura está formada por 6 cuadrados congruentes de 30 cm de lado cada uno. El área de la región achurada mide A) 50 cm 2 B) 75 cm 2 C) 100 cm 2 D) 112,5 cm E) 125 cm 2 2 EJEMPLO 13: ¿Cuánto mide el perímetro del polígono de la figura con p > q? A) 4p + 3q B) 4p + 4q C) 3p + 3q D) 3p + 2q E) No se puede determinar EJEMPLO 14: En la figura, ABCD es un cuadrado de lado a, M y N son puntos medios de los lados AD y AB , respectivamente. ¿Cuál es el área del triángulo MAN? A) a2 2 B) a2 4 a2 8 a D) 4 a E) 8 C) 24 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 15: ABCD es un rectángulo tal que AB = 5 y BC = 4. Si se ha dividido en cuadrados congruentes como se muestra en la figura, ¿cuál(es) de las afirmaciones siguientes es(son) verdadera(s)? I. II. Área de la región sombreada es 13 Perímetro de la región sombreada es igual al perímetro de ABCD Suma de los perímetros de las áreas no sombreadas es mayor que el perímetro del rectángulo ABCD III. EJEMPLO 16: En el cuadrado ABCD de la figura T, M, L y P son puntos medios de los lados respectivos. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) siempre verdadera(s)? I) ΔTLP ΔTMB II) ΔPML ΔLTM III) DTA CBL EJEMPLO 17: En la figura AQ = 1 y QC = 2, entonces ¿cuál es el área del rectángulo ABCD? A) 2 B) 6 C) 2 3 D) 3 3 E) 3 2 EJEMPLO 18: En la figura ABCD es un cuadrado. El área del triángulo AMN es: 9 8 B) 1 C) 2 A) D) E) 2 3 3 3 1 EJEMPLO 19: En la figura ABCD es un cuadrado de lado 3 cm y CQ = 3 3 cm. Si P, B y Q son puntos colineales, entonces el área de la región NO sombreada mide: A) 6 3 cm 2 B) 9 3 cm 2 C) 12 3 cm2 D) 9 cm 2 E) 18 cm2 25 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 20: EFGH es un rectángulo. Si Δ AHD Δ CFB y Δ DGC Δ BEA entonces ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) siempre verdadera(s)? I) DCB DAB II) DC AB III) DCG ADG EJEMPLO 21: ¿Cuál es el perímetro de la figura plana formada por 4 rombos congruentes cuyas diagonales miden 8 cm y 6 cm? A) 60 cm B) 70 cm C) 80 cm D) 84 cm E) 120 cm EJEMPLO 22: En la figura, ABCD es un cuadrado de lado 10, en el cual se ha inscrito el trapecio isósceles EFGH. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s)? I) El área de EFGH es 48 II) AEH CFG III) HJ = EF 26 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 07 POLIGONOS: Figura plana limitada por lados rectos. De acuerdo al nº de lados se clasifican en: > 3 lados: Triángulo > 9 lados: Nonágono o Eneágono > 4 lados: Cuadrilátero > 10 lados: Decágono > 5 lados: Pentágono > 11 lados: Undecágono o Endecágono > 6 lados: Hexágono > 12 lados: Dodecágono > 7 lados: Heptágono > 15 lados: Pentadecágono > 8 lados: Octágono u Octógono > 20 lados: Icoságono La suma de los ángulos interiores de un polígono de n lados es: 180º*(n-2) (n = número de lados del polígono) La suma de los ángulos exteriores es 360º. Nº de diagonales que se pueden trazar desde un vértice de un polígono de n lados: n-3 Nº total de diagonales que se pueden trazar en un polígono de n lados: POLIGONOS REGULARES: Tienen todos sus lados y sus ángulos internos iguales. Cada ángulo interior de un polígono de n lados mide: Cada ángulo exterior de un polígono de n lados mide: Se les puede inscribir y circunscribir una circunferencia. EJEMPLO -1: En la figura, se muestra un hexágono regular, sobre sus lados se construyen exteriormente triángulos equiláteros, cuyos lados son de igual medida que el lado del hexágono. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) verdadera(s) ? I) El área de la nueva figura duplica al área del hexágono. II) La suma de las áreas de los triángulos es igual al área del hexágono. III) El perímetro de la nueva figura es el doble del perímetro del hexágono. 27 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria CIRCUNFERENCIA: p=2πr 2 A=πr A A. MEDIDA DEL ANGULO CENTRAL: O · El ángulo central mide lo mismo que el arco correspondiente. B < AOB = 90º, entonces AB = 90º A B. MEDIDA DEL ANGULO INSCRITO: · El ángulo inscrito mide la mitad del arco correspondiente. B C A C. MEDIDA DEL ANGULO INTERIOR: C P x B D D. MEDIDA DEL ANGULO EXTERIOR: A C P O x D B E. MEDIDA DEL ANGULO SEMI-INSCRITO: Q Angulo cuyo vértice está en la circunferencia y sus lados son una tangente y una cuerda. O < x = < AQP A 28 x B P Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 1: En la figura AB BC y O es centro de la circunferencia. Si AB // DE , entonces el ángulo mide: A) 10º B) 40º C) 20º D) 70º E) 80º EJEMPLO 2: En la figura, se tiene un semicírculo de centro O y BAC = 20°. El valor del x es A) 20° B) 35° C) 40° D) 55° E) 70° EJEMPLO 3: En la figura, O y O1 son los centros de las circunferencias. En el triángulo ABC, el ángulo CAB mide 22°, entonces el valor del ángulo α es A) 68° B) 66° C) 57° D) 44° E) ninguno de los valores anteriores EJEMPLO 4: En la circunferencia de centro O y diámetro AB de la figura, la medida del ángulo x es A) 32º B) 26º C) 38º D) 52º E) 64º 29 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 5: En la figura, CD es un diámetro de la circunferencia de centro O. Si el BOD = 20° y arco AD es congruente con el arco DB, entonces ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) FALSA(S)? I) CBO = 20° II) CAO = AOD III) AOD = BOD EJEMPLO 6: En la semicircunferencia de centro O de la figura, el BOC mide 100º. ¿Cuánto mide el AED en el triángulo isósceles AED? A) 70º B) 50º C) 40º D) 20º E) Ninguno de los valores anteriores. EJEMPLO 7: En la figura, el ángulo del centro correspondiente al arco PQ mide 110°. Si R es un punto cualquiera del arco PQ, el x mide A 55° B 70° C 110° D 125° E 220° EJEMPLO 8: En la circunferencia de centro O de la figura, AB es diámetro, DOC 60º y DB es bisectriz del OBC . ¿Cuál(es) de las siguientes aseveraciones es(son) verdadera(s)? I) ΔO BC ΔAO D II) ΔACB ΔBDA III) ΔAED ΔBEC 30 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 9: En la figura, AB es el diámetro de la circunferencia de centro O, ¿cuál es la medida del ángulo x? A) 20º B) 40º C) 70º D) 110º E) 160º EJEMPLO 10: En la figura, ¿cuál es el radio de la circunferencia de centro O, si la cuerda AC 2 y el ángulo ABC es inscrito de 45º? 2 2 4 1 B) 3 1 C) 4 1 D) 2 E) 1 A) EJEMPLO 11: Se tiene el triángulo ABC isósceles rectángulo en A. Sus catetos miden 1. AD, DE y DF son radios de la semicircunferencia y DF es perpendicular a BC . ¿Cuánto vale el radio de la semicircunferencia inscrita? A) 2 1 2 2 C) 2 1 B) D) 3 1 E) 2 2 EJEMPLO 12: En la circunferencia de centro O de la figura, el ángulo OCB mide 24°. ¿Cuál es la medida del ángulo AOC? A) 12° B) 24° C) 48° D) 132° E) 156° 31 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria EJEMPLO 13: En la figura, PT es tangente en P a la circunferencia circunscrita al triángulo PQR. La medida del ángulo es A) 80º B) 100º C) 120º D) 125º E) 130º EJEMPLO 14: En la figura, los puntos A. B y C están sobre la circunferencia de radio r y la medida del ángulo ACB es 30º. La longitud del arco AB es: 1 πr 3 1 B) πr 6 2 C) πr 3 1 D) πr 12 A) E) Ninguna de las anteriores EJEMPLO 15: En la circunferencia de centro O de la figura, si α β 32º , entonces el valor del ángulo γ es: A) 16º B) 32º C) 48º D) 64º E) Indeterminable 32 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 08 POTENCIA DE UN PUNTO RESPECTO DE UNA CIRCUNFERENCIA Si desde un punto P, exterior a una circunferencia, trazamos dos rectas secantes a una circunferencia, se cumple que: PA x PB PC x PD A este producto se le llama POTENCIA del punto P respecto de la circunferencia. Si dos cuerdas se cortan en un punto P, los segmentos que se forman cumplen la siguiente relación: PA x PB PC x PD Ejemplos: 1.- Si PA 4 cm; PB 12 cm; PC 7 cm; Cuánto mide PD ? PA x PB PC x PD 4 m · 12 cm 7 cm · PD 4 cm · 12 cm PD 7cm PD 6.85cm 2.- Si AB 8cm ; PC 3cm y PD 4cm Cuánto mide PB ? Llamemos: PA x PB 8 x (porque AB 8cm ) PA x PB PC x PD x · (8 – x) = 3 · 4 2 8x – x = 12 2 x – 8x + 12 = 0 (x – 6) (x – 2) = 0 x1 = 6 ^ x2 = 2 Luego: PA 6cm PB 8 6 2cm (o bien PA 2cm PB 6cm ) 33 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Construye y resuelve los siguientes ejercicios y encierra la respuesta correcta: 1. En la circunferencia de centro O y radio r, MN es diámetro, si MP = r y Q punto medio de MP , entonces QN = N a) r 3 O r 3 2 r 13 c) 2 b) M d) r 21 e) No se puede determinar 2. En la figura el ABC es equilátero ¿Cuánto mide el x?. Si O es el centro de la circunferencia Q P C x a) 100° O b) 30° A B c) 120° d) 60° e) falta información 3. El triángulo ABC está trazado en la mitad de la circunferencia. Si hc = 4cm y el lado CB = 5cm. El radio de la circunferencia es: a) 3 cm 1 a) 4 cm 6 1 b) 6 cm 3 1 c) 12 cm 2 d) Ninguna de las anteriores. C A B O 4. En la figura se tiene circunferencia de centro O, MP bisectriz del OMN. Si MPN = 40°, entonces x =? a) b) c) d) e) 25° 30° 35° 40° 45° O M P x N 34 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 5. En la semicircunferencia de centro O, DAB = 40° y AD // OC, entonces el ACO vale: a) b) c) d) e) 10° 15° 20° 30° 45° 6. En la figura, O es el centro de la circunferencia. Si AB // RT y AOC = 94°; la medida del ángulo es: a) 47° b) 94° c) 123° d) 133° e) 152° 7. PA 16; AB PA ; entonces PT es : 4 a) 8 b) 4 48 c) 4 3 d) 8 3 e) 8 2 8. AB = diámetro = 12; EB = 2; CE = 5; ED = ? a) b) c) d) e) 1 2 3 4 5 9. AC 10; CP 8; PD 9 , entonces la medida del segmento BD =? a) b) c) d) e) 16 10 7 8 6 35 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 10. MN es diámetro de la circunferencia. ¿Cuánto mide el radio? a) 7 b) 8 c) 10 d) 11 e) 12 11. ¿Cuál es la medida del diámetro MN, si PM 40; PT 60 y O es centro? a) 36 b) 40 c) 45 d) 50 e) 54 12. AC 2·PC 12cm; PD 4cm , entonces la medida del segmento BD =? a) b) c) d) e) 16 10 7 8 N.A. 36 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Sesión 09 PERÍMETRO Y ÁREA y ALGO MÁS DE LA CIRCUNFERENCIA: El número π es igual al cociente: Circunferencia entre diámetro de una misma circunferencia y este valor es aproximadamente igual a 3.141592654 C P=2πr La curva que delimita al círculo es una circunferencia. En otras palabras, el círculo es el área que queda encerrada por la circunferencia. Nosotros podemos calcular el área de un círculo, pero no así para la circunferencia. Igualmente, podemos calcular el perímetro de una circunferencia, pero no así del círculo. La fórmula para calcular el área: A = π r Calcula el perímetro y el área de las regiones sombreadas 37 2 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 38 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria 39 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Curso-taller: Con GeoGebra, construcciones útiles para profesores y actividades constructivas para los alumnos de Educación Básica El objetivo de este curso-taller es poner a disposición de los profesores de quinto, sexto grado de Educación Primaria y primero, segundo y tercero de Secundaria, estrategias que les permitan dinamizar sus clases e innovar en ellas. Esto se hará por medio del software GeoGebra. Materiales requeridos para la realización del curso-taller Estos materiales deberán estar a disposición de los profesores del curso-taller. 1) Tener instalado el Software libre GeoGebra 2) Instaladas las carpetas de los archivos digitales (versión alumno, maestro y videos tutoriales) de las secuencias didácticas de los meses comprendidos desde Septiembre 2015 a Junio 2016 del Proyecto EMAT-Hidalgo, del nivel correspondiente 3) Libro Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria, PROPUESTA HIDALGO. a) 5º y 6º grados Primaria b) 1º, 2º y 3º grados Secundaria 4) Disco DVD que contenga: Carpetas de archivos (versión alumno y maestro) y los video tutoriales de los meses comprendidos desde Septiembre 2015 a Junio 2016 del Proyecto EMAT-Hidalgo Primaria 40 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria Problemática en la que se centra el curso-taller Necesidad de los profesores de contar con herramientas para trabajar los conceptos y competencias de los ejes temáticos: Sentido Numérico y Pensamiento Algebraico (SNPA), Forma Espacio y Medida (FEM) y, Manejo de la Información (MI), que le permitan no solo hacer más dinámicas sus actividades, sino evaluar de una manera más cercana al trabajo de aula y esto lo proporciona el Software GeoGebra. Planteamiento del curso-taller El curso-taller está planteado para realizarse en una sesión de seis horas: Sesión de ejercicios de construcción y razonamiento para construir e interactuar con algunos archivos digitales (versión alumno) de las secuencias didácticas de los diez meses del Proyecto EMAT-Hidalgo. Elementos de uso de la herramienta para la construcción de prácticas y ejercicios de evaluación. Fundamentación teórica En la educación primaria se trabaja todos los años con contenidos de los ejes temáticos: Sentido Numérico y Pensamiento Algebraico (SNPA), Forma Espacio y Medida (FEM) y, Manejo de la Información (MI). En los planes de estudio oficiales para la Educación Básica, menciona los análisis de las características de estos elementos en varias oportunidades, distribuidos en los cinco bloques. En el caso de este curso-taller, se circunscribirá a trabajar únicamente con las sesiones destinadas al uso del Software GeoGebra. Esta limitación se hace precisamente por cuestiones de tiempo y profundidad en el estudio. El trabajo con las características de las figuras puede ser un tema atractivo para los alumnos, pues permite desarrollar actividades que requieran creatividad y el uso de su ingenio y visión geométrica como parte de su actividad de aula. Estas actividades se fundan en las sugerencias que propone el mismo programa de estudios oficial para la Educación Básica. Las actividades y situaciones que se diseñen tienen que enfocarse hacia la comprensión, asimilación e interiorización de conceptos de la matemática, a partir de la manipulación que el niño y la niña hagan de los materiales o recursos didácticos; pero recordando en todo momento, que estos son medios que coadyuvan a la construcción y reconstrucción de conceptos, y nunca un fin en sí mismos. El uso de actividades que se centren en procesos y habilidades cognitivas se enmarcar en las solicitudes que las autoridades educativas hacen a los profesores. Una actividad importante para el desarrollo del pensamiento del alumno es la clasificación, la cual se pone en juego al observar e identificar las propiedades que tienen los objetos. Al iniciar el trabajo con figuras geométricas, el educando reconstruye en gran parte el proceso evolutivo de la historia de la matemática, desde un proceso de visualización de objetos, hasta la construcción y reconstrucción de conceptos. Además, si se agrega el componente computacional como un ingrediente adicional, los resultados pueden ser sorprendentes. Por otra parte, los profesores que trabajen este tema a fondo, con su equipo personal y alguna herramienta tecnológica que lo permita, tendrán a su alcance no solo actividades llamativas, sino posibilidades de trasladar este tipo de actividades a la evaluación. Debido a que el currículo, las actividades y el conocimiento matemático que propugnan estos programas tienen una base conceptual, la evaluación no es una tarea simple ni reducida. El desarrollo de estructuras conceptuales constituye un proceso a largo plazo; las estructuras 41 Enseñanza de las Matemáticas con Tecnología para la Educación Primaria conceptuales se desarrollan, elaboran, profundizan y se van haciendo más completas con el paso del tiempo. En consecuencia, la evaluación debe ser un proceso continuo. No puede asumirse que una experiencia suelta de aprendizaje o de evaluación vaya a ofrecer un cuadro completo del desarrollo intelectual de los estudiantes. La evaluación debe intentar dar a todos los estudiantes la oportunidad de reconocer sus capacidades, potencialidades y limitaciones y de cómo superar estas últimas. Como se indica, la evaluación es una tarea continua y no sólo destinada a emitir una calificación. En este caso, se propone que las actividades que se trabajen permitan al docente usarlas tanto en la forma de pruebas escritas como de actividades de trabajo. Estas pueden realizarse en clase o extra clase y existe la posibilidad de que se usen para la evaluación sumativa. Para este curso-taller, se propone trabajar el primero de los esquemas y cuidar que la desventaja descrita no llegue a presentarse. Para esto se proyecta trabajar con la función evaluativa que los profesores deben cumplir y centrar allí la culminación del proceso de curso-taller. Los video tutoriales junto con los archivos versión maestro, harán la función de capacitación continua, donde el profesor tendrá el compromiso académico para revisar previamente antes de implementarlo con los alumnos. El formato es como se muestra: Presentación del tema, grado, mes y semana. Explicación de cómo trabajar la sesión con los alumnos, además de dar tips didácticos para contar con el soporte pedagógico. 42