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C AP ÍTULO 1 Introducción a la geometría Resumen del contenido El Capítulo 1 presenta los fundamentos y vocabulario de geometría. Aunque se refiere a muchas formas geométricas que los estudiantes ya han visto antes, hace hincapié en lo que se necesita para poder formular buenas definiciones. Muchas de estas investigaciones hacen participar a los estudiantes en el proceso de redacción de definiciones presentándoles ejemplos visuales de formas que pertenecen a un grupo y formas que no pertenecen al grupo, llamado los no ejemplos. Este proceso hace que los estudiantes pasen de pensar en la apariencia general de las formas hacia pensar en sus partes y en las clases de formas, por ejemplo, pensar en lo que todos los rectángulos tienen en común y qué los hace rectángulos. Esto establece las bases para entender las propiedades de la formas, un nivel superior de razonamiento que pasa a ser cada vez más importante en los capítulos posteriores. Definiciones Una buena definición generalmente puede formularse como “Un [término que se trata de definir] es un/a [grupo general] que [tiene alguna característica]”. Por ejemplo, considere la definición de triángulo. Un triángulo es un polígono que tiene tres lados. Para que esta definición sea clara debemos saber el significado de los términos usados en la definición. ¿Qué significa polígono? ¿Qué significa lado de un polígono? Todos los términos usados en una definición válida deberían ya estar previamente definidos. Pero esto conlleva a un problema: ¿Por dónde empezamos? Debemos ponernos de acuerdo de que algunos términos se entiendan sin ser definidos. Entonces se pueden usar para definir la primera definición, que a su vez se puede usar en otras definiciones. En geometría, estos términos sin definir son puntos, recta y plano. A partir de estos términos, podemos definir otros términos, que luego se pueden usar para definir los términos triángulo y ángulo en el ejemplo original anterior. Los puntos son colineares si están en la misma recta. Un segmento de recta consiste de dos puntos (llamados extremos) y todos los puntos comprendidos entre ellos que son colineares con los dos puntos. Un polígono es una figura cerrada en un plano que se forma conectando segmentos extremo con extremo (llamados vértices) con cada segmento intersecando exactamente otros dos. Un lado de un polígono es un segmento que conecta vértices consecutivos del polígono. Mientras que estas definiciones tal vez no estén descritas exactamente de la misma forma que al principio de esta sección, la mayoría se basa en la clasificación del término dentro de un grupo general, luego su diferenciación del grupo de acuerdo a algunas características. Ángulos Además de definir ángulos, el libro habla sobre las medidas de los ángulos y les pide a los estudiantes que escriban las definiciones de distintos tipos de ángulos (recto, agudo, obtuso), así como pares especiales de ángulos (complementarios, suplementarios, opuestos por el vértice, par linear). Polígonos El libro define polígono y le pide a los estudiantes que escriban las definiciones de tipos especiales de polígonos (equilátero, equiángulo, regular). Los estudiantes ©2008 Kendall Hunt Publishing (continúa) Discovering Geometry: Una guía para los padres 5 Capítulo 1 • Introducción a la geometría (continúa) también definen distintos tipos de triángulos (rectángulo, agudo, obtuso, escaleno, equilátero, isósceles) y cuadriláteros (trapecio, papalote, paralelogramo, rombo, rectángulo, cuadrado). Círculos Un círculo es la serie de todos los puntos en un plano a una distancia dada desde un punto dado. Los estudiantes repasan algunas partes del círculo (centro, radio, arco) y definen otras partes (cuerda, diámetro, tangente). Problema resumen ¿Qué formas geométricas contiene cada uno de estos sólidos? Preguntas que puede hacerle en su rol de estudiante a su estudiante: ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ¿Cómo se llama cada sólido? ¿Hay partes de los sólidos que están escondidas en estos dibujos? ¿Cómo son las partes escondidas? ¿Qué partes se mencionan es este capítulo? ¿Cuáles de esas formas están contenidas en los sólidos? ¿Las puedes colorear? ¿Hay alguna de esas formas que no esté contenida en los sólidos? ¿Puedes cambiar estos sólidos a alguno que no contenga esas formas? ¿Qué relaciones geométricas se mencionan en el capítulo? ¿Cuáles de esas relaciones tienen las formas de los sólidos? ¿Qué medidas se mencionan en el capítulo? ¿Puedes tomar alguna de esas medidas en estos sólidos? Ejemplo de respuestas Juntas, las formas —una pirámide rectangular y un cilindro atravesado por un hoyo cilíndrico— contienen segmentos, puntos colineares y coplanares (vértices) ángulos agudos y rectos, triángulos, un rectángulo y círculos concéntricos. El fondo del cilindro, el interior del hoyo cilíndrico y el triángulo de atrás en la pirámide están escondidos y no se ven. Otros términos en el capítulo incluyen semirrecta; ángulos opuestos por el vértice, polígonos de varios tipos, incluyendo varios cuadriláteros; muchas rectas relacionadas con los círculos, incluyendo tangente y otros sólidos, incluyendo cilindros, conos y esferas. Es posible hacer alguno de esos polígonos tomando una “sección” o cortando en rebanadas la pirámide. Las relaciones mencionadas en el capítulo incluyen bisecciones, congruente, perpendicular, paralelo, rectas oblicuas y ángulos suplementarios y complementarios. En las figuras pareciera que: La base de la pirámide tiene aristas perpendiculares entre sí y aristas opuestas congruentes entre sí; las bases del cilindro son paralelas entre sí; y si los triángulos son equiláteros o isósceles, tienen ángulos y aristas congruentes. El dibujo tal vez no represente los verdaderos ángulos o longitudes de los lados, pero de lo contrario podría hallar la medida de cada ángulo con un transportador y la longitud de cada lado con una regla. 6 Discovering Geometry: Una guía para los padres ©2008 Kendall Hunt Publishing Capítulo 1 • Ejercicios de repaso Nombre Período Fecha (Lecciones 1.1, 1.2) Identifica lo siguiente: 1. Punto medio: _______ 2. Segmento: ______ 3. Mediatriz: ______ 4. Semirrecta: ______ 5. Recta: ______ 6. Ángulo: ______ A B E C F D 7. (Lección 1.2) Marca la figura con la siguiente información: A C B BC AB BD DC A D C (Lecciones 1.3, 1.5, 1.6, 1.7) Dibuja y rotula cuidadosamente cada figura. 8. Ángulos suplementarios ABD y DBC siendo mABD 90° y tangente CD 9. Triángulo isósceles rectángulo 10. Círculo O con diámetro AB 11. Paralelogramo ABCD 12. (Lección 1.4) ABCDE FGHIJ. El perímetro de ABCDE es de 36 cm. Halla estas distancias. a. AB _______ b. HI ______ c. FJ _______ B G x2 C A H F 7 2x D E I 4x – 3 J 13. (Lección 1.8) Halla las longitudes faltantes. Haz de cuenta que todas las aristas son perpendiculares entre sí. a. x _______ b. y ______ 2 c. z _______ x 8 y 6 4 z 14. (Lección 1.9) Crea un diagrama de Venn para mostrar las relaciones entre los triángulos, triángulos isósceles y triángulos rectángulos. ©2008 Kendall Hunt Publishing Discovering Geometry: Una guía para los padres 7 SOLUCIONES DE LOS EJERCICIOS DE REPASO DEL C APÍTULO 1 porque AE ED . 1. E es el punto medio de AD 2. Hay varios segmentos, por ejemplo AE o AD . es la bisectriz del ángulo porque BEC 3. EC CED. o EC 4. Hay varias semirrectas, por ejemplo BF 5. FB 6. Hay varios ángulos, por ejemplo BEC o BED. 7. B A C D 8. 11. C D A 12. Como los dos pentágonos son congruentes, ED JI 4x – 3. Las marcas en los pentágonos muestran que BC ED. Por lo tanto, BC ED 4x – 3. El perímetro de ABCDE (x 2) (4x 3) 7 (4x – 3) 2x 36 cm. Al resolver la x, obtienes x 3 cm. Sustituye la x con el 3 y usa el hecho de que los lados correspondientes son congruentes para hallar las longitudes de estos lados. a. AB 5 cm b. HI 7 cm c. FJ 6 cm D B A C B x2 A B G C 2x 10. C F 7 D E 9. H I 4x – 3 J 13. x 4; y 4; z 6 14. Aunque es posible que un triángulo sea isósceles y rectángulo, también es posible que sea uno sin ser lo otro, entonces están representados por dos círculos que se superponen. D Triángulos A O B Triángulos isósceles 8 Discovering Geometry: Una guía para los padres Triángulos rectángulo ©2008 Kendall Hunt Publishing