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TALLER # 3 DE GEOMETRÍA: CIRCUNFERENCIAS Y POLIGONOS PROFESOR: MANUEL J. SALAZAR JIMENEZ 1. En la siguiente figura, asocie un término del lado izquierdo con los nombres del lado derecho. a) OE b) FG c) FH d) CD e) IJ f) EF g) FGH h) FEG i) ∠EOF j) Circulo O alrededor de EFGH k) Circulo O en ABCD l) Cuadrilátero EFGH m) Cuadrilátero ABCD 1. Radio 2.Angulo central 3.Semicírculo 4.Arco menor 5.Arco mayor 6.cuerda 7.Diámetro 8. Secante 9. Tangente 10. Polígono inscrito 11. Polígono circunscrito 12. Circulo inscrito 13.Circulo circunscrito. 1 2. Demuestre cada una de las siguientes proposiciones: Sí un radio biseca a una cuerda, entonces biseca sus arcos. Si un diámetro biseca al arco mayor de una cuerda, entonces es perpendicular a la cuerda. Sí un diámetro es perpendicular a una cuerda, entonces biseca a la cuerda y a sus arcos. Un radio que pasa por el punto de intersección de dos cuerdas congruentes, biseca al ángulo formado por ellas. Sí dos cuerdas dibujadas desde los extremos de un diámetro hacen ángulos congruentes con el diámetro entonces, son cuerdas congruentes. 3. Demostrar que el perímetro de un triángulo rectángulo es igual a la suma del diámetro de la circunferencia inscrita y dos veces el diámetro de la circunferencia circunscrita. 4. En la siguiente figura, resuelva cada uno de los problemas siguientes(t y p son tangentes). a) Calcule m∠PAQ si m∠POQ = 80° b) Calcule m∠1 y m∠PAQ si m∠PBO = 25° c) Calcule m∠1 y m∠PBO si m∠PAQ = 72° 5. En la siguiente figura, resuelva cada uno de los problemas siguientes (t y p son tangentes). 2 a) Calcule m∠2 si PB biseca al ∠APQ b) Calcule m∠2 si m∠1 = 35° c) Calcule m∠1 si PQ = QB 6. Si dos círculos tienen radios de 20 y 13 respectivamente, calcule su línea de centros si: a) b) c) d) 7. Los círculos son concéntricos Los círculos se encuentran separados por 7 unidades. Los círculos son externamente tangentes. Los círculos son internamente tangentes. En la siguientes figuras determine el valor de xˆ ∧ (a) 8. (b) ŷ (c) Calcule la m∠x si en la figura (a) la mŷ = 140° Calcule myˆ si en la figura (a) la m∠x = 165° Calcule m∠x si en la figura (b) la m∠y = 115 ° Calcule m∠y si en la figura (b) la m∠x = 108° Calcule m∠x si en la figura (c) la mŷ = 105° Calcule la myˆ si en la figura (c) la m∠x = 96° En las siguientes figuras calcule x y y. 3 9. Calcule x y y en las siguientes figuras (t y p son tangentes). (a) (b) (c) 10. Sí AC y BD son cuerdas que se interceptan dentro de un círculo, como se muestra en la figura, calcule: m∠x si mAB = 90° y mCD = 60° m∠x si mAB = 75° y mCD = 75° m∠x si mAB + mCD = 230° m∠2 x si mBC + mAD = 160° mAB + mCD si m∠x = 70° mBC + mAD si m∠x = 65° mBC si m∠x = 60° y mAD = 160° mBC si m∠y = 72° y mAD = 2mBC 4 11. Calcule x y y para cada una de las siguientes figuras: (a) (b) (c) 12. Sí AB y AC son secantes que se intersecan como en la siguiente figura, determine: m∠A si mc = 100 ° y ma = 40° m∠A si mc − ma = 74° m∠A si mc = ma + 40° ma si mc = 160° y m∠A = 20° mc si ma = 60° y m∠A = 35° mc − ma si m∠A = 47° ma si mc = 3a y m∠A = 25° 13. Si la tangente AP y la secante AB se intersecan como se muestra en la siguiente figura, calcule: 5 → m∠A si mc = 150° y ma = 60° m∠A si mc = 200° y mb = 110° m∠A si mb = 120° y ma = 70° m∠A si mc − ma = 73° ma si mc = 220° y m∠A = 40° mc si ma = 55° y m∠A = 30° ma si mc = 3ma y m∠A = 25° ma si mb = 100° y m∠A = 50° → 14. si AP y AQ son tangentes que se intersecan como se muestra en la siguiente figura, determine: m∠A si mb = 200° m∠A si ma = 95° m∠A si ma = (90 − x)° ma si mb = ma + 50° m∠A si mb = 5ma − 60° ma si m∠A = 35° 15. La distancia de un punto E al centro, A, de una circunferencia es 20. El radio de la circunferencia es 5. Una recta que pasa por E es tangente a la circunferencia en B. Determinar la medida de EB. 6 16. Calcule el valor de x y y para cada una de las siguientes figuras( t y p son tangentes) a) (b) (c) 17. Si AB y AC son secantes que se intersecan como se muestra en la siguiente figura, calcule: mx mx mx my my si si si si si m∠1 = 80° y m∠A = 40° m∠1 + m∠A = 150° ∠1 y ∠A son suplementarios. m∠1 = 95° y m∠A = 45° mx + my = 190° y m∠A = 50° 18. Determinar x y y en cada una de las siguientes figuras (t y p son tangentes). (a) (b) PBAC es un cuadrado inscrito 7 (c) (d) 19. Dadas dos circunferencias concéntricas, toda cuerda de la circunferencia mayor que es tangente a la circunferencia menor es bisecada en su punto de tangencia. 20. En la figura, cada una de las circunferencias con centros A, B, y C es tangente a las otras dos. Sí AB=10, AC=14 y BC=18, determínese el radio de cada circunferencia. 21. En la siguiente figura, AB es un diámetro de la circunferencia con centro P; L es tangente en T a la circunferencia; AD y BC son perpendiculares a L. Demuéstrese que PD=PC. 8 22. Demostrar que si dos cuerdas (que no sean diámetros) congruentes de una circunferencia se intersecan en un diámetro, forman ángulos congruentes con el diámetro. 23. En la siguiente figura, mAC y m∠K mBD = 70 y m∠DMB = 4m∠K , determínese 24. En la siguiente figura AD y DB son diámetros de circunferencias congruentes ↔ y tangentes; BC es una tangente en C. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ) ) ) Demostrar que m AXC = m CYD + m DZE y m AC < m CD + m DE . 25. Demostrar que las tangentes comunes internas a dos circunferencias que no se cortan y la recta de los centros de las circunferencias se intersecan en el mismo punto. 9 26. Dar una explicación precisa de porque la siguiente figura no es un polígono convexo. 27. Un segmento cuyos extremos son dos vértices no consecutivos de un polígono se llama una diagonal del polígono. Determinar el número de diagonales que tiene un polígono de 3, 4, 5, 6 y 7 lados. ¿Cuantas diagonales tiene un polígono de 103 lados?¿Y uno de n lados? Calcular la suma de los ángulos internos de un polígono de 6, 7 y 8 lados. 28. Determinar el número de lados de un polígono convexo, si la suma de las medidas de sus ángulos es 900; 1260; 1980; 2700; 4140. 29. Verificar la siguiente generalización: La suma de las medidas de los ángulos externos de un polígono convexo de n lados es 360°. 30. ¿Como se podría construir un octágono regular, utilizando solamente un compás y una regla sin marcas? 31. Construir un triangulo rectángulo, dados un cateto y el radio de la circunferencia inscrita. 32. Demostrar que dos cuerdas iguales que se cortan en una misma circunferencia, son las diagonales de un trapecio isósceles. 33. En una circunferencia de centro O, un diámetro AB y una cuerda AC hacen un ángulo de 30º; se traza una tangente por el punto C, que encuentra a la prolongación del diámetro en el punto D. demostrar que el triángulo ACD es isósceles. 34. En una circunferencia de centro O se trazan dos cuerdas subtiende un arco de 120°. Desde el centro O se trazan en M. en 10 a) Encontrar b) Mostrar que es bisectriz de 35. Sean dos circunferencias de centros O y O’ tangentes en A. Trazar por el punto A la tangente común a esas dos circunferencias. Por un punto P (≠A) de esa tangente, trazar dos tangentes a las circunferencias O y O’. Sean B y C los respectivos puntos de tangencias. Las rectas punto D. Demostrar: se cortan en un a) b) P, B, C y D están sobre una misma circunferencia. c) es mediatriz de 36. Dos circunferencias iguales de centro O y O’ se cortan en A y en B. Por el punto A, trazamos una secante que corta a la circunferencia de centro O en C y a la circunferencia de centro O’ en D. Probar que el triángulo CBD es isósceles. 11 37. Demostrar que si se tiene un paralelogramo inscrito en una circunferencia entonces este es un rectángulo. 38. En un cuadrilátero ABCD inscrito en una circunferencia, la cuerda subtiende un arco igual a de la circunferencia; la cuerda de la circunferencia y la diagonal un arco igual a , un arco DAB igual a de la circunferencia: a) Indicar la naturaleza del cuadrilátero ABCD. b) Calcular los ángulos formados por las diagonales. c) Si se prolongan los lados y calcular el ángulo formado por ellos. y 39. En una circunferencia con centro O se tienen dos radios perpendiculares entre sí. En sentido contrario a las manecillas del reloj se congruentes. Probar que trazan dos cuerdas 40. Se tienen dos circunferencias O y O’ secantes, que se cortan en los puntos A y B. Por A se traza una recta secante a las dos circunferencias que corta la circunferencia O en M y la circunferencia O’ en M’. Por B se traza otra secante a las dos circunferencias que corta la circunferencia O en N y la circunferencia . O’ en N’. Pruebe que 12 41. En una circunferencia se traza una cuerda diametral y una cuerda , tal que , se traza una recta tangente a la circunferencia en D y paralela a Hallar el valor de los ángulos 42. Dos circunferencias dos secantes por A que cortan a respectivamente. Demostrar que 43. Sea M punto medio del lado Mostrar que es isósceles. son tangentes en el punto A, se trazan en los puntos B, B’, C, C’ son paralelas. en el ∆ABC y sean alturas. 44. Por F, punto medio del arco AB de una circunferencia, se trazan dos cuerdas cualesquiera que cortan la cuerda en K y L respectivamente. Probar que el cuadrilátero KLHG es inscriptible. 13 45. A,B,C,D están sobre una circunferencia demuestre 46. C(O): circunferencia de centro O. Demostrar que el arco DC es congruente al arco CB, y 47. están en C(O). ∆abd. Demuestre: es bisectriz de es el incentro del triángulo 48. Demostrar que todo trapecio, inscrito en un círculo, es isósceles. 49. Demostrar que todo rombo inscrito en un círculo, es un cuadrado. 50. Demostrar que la medida del lado de un hexágono regular inscrito, es igual al radio del círculo. 51. Se inscribe un triángulo isósceles ABC en un círculo. de ; X pertenece a la circunferencia. Demostrar que del círculo y que es recto. . bisectriz pasa por el centro 14 52. Demostrar que en un cuadrilátero circunscrito a un círculo la suma de las medidas de los lados opuestos, es igual a la suma de las medidas de los otros dos lados. 53. El triángulo ABC es isósceles con pertenece al arco BC. Demuestre que y está inscrito en un círculo. X es bisectriz de 54. Se tienen dos circunferencias exteriores y se trazan las tangentes interiores a éstas. Demostrar que los segmentos de estas tangentes determinados por los puntos de tangencia son congruentes y que el punto de intersección de dichas tangentes y los centros de las dos circunferencias son colineales. 55. Se tienen dos circunferencias no congruentes. Si a dichas circunferencias se les trazan dos tangentes exteriores, demostrar que los segmentos determinados por los puntos de tangencia son congruentes y que si se prolongan dichas tangentes hasta que se intersecten en un punto P, este punto es colineal con los centros de las dos circunferencias. 15 56. en el trapecio ABCD. es bisectriz de es bisectriz de es bisectriz de es bisectriz de Demostrar es diámetro del círculo circunscrito a MXNY. que MXNY es inscriptible y 57. Demostrar que el radio del círculo inscrito en un triángulo rectángulo cuyos catetos miden X y Y y cuya hipotenusa mide Z vale: 16 58. Un rectángulo esta inscrito en un círculo. Por los vértices del rectángulo se trazan tangentes al círculo que se intersecan dos a dos. Demostrar que el cuadrilátero formado por las tangentes al intersecarse, forman un rombo. 59. Los lados opuestos de un cuadrilátero inscriptible se intersectan en los puntos p y q. Demostrar que la intersección de las intersección de las bisectrices de están sobre la circunferencia de diámetro 60. La recta la cuerda es secante a una circunferencia en A y B. Por el punto B se traza . Demostrar que el diámetro paralelo a biseca al segmento cuyos extremos son C y un punto cualquiera de la recta 61. El triángulo ABC está inscrito en el círculo de centro O, es la altura correspondiente a y H es el ortocentro. N, Q, P son los puntos medios de respectivamente. Demostrar que OPNQ es un paralelogramo. (Trace . 17 62. Por un punto A exterior a una circunferencia de centro O, se traza una tangente a la circunferencia en B y se traza Sobre se toma y se traza que corta la circunferencia en E. Probar que trazadas en una misma circunferencia 63. Demostrar que si las cuerdas divide la cuerda y el de centro O son congruentes, entonces el radio arco ABC en partes iguales respectivamente. 64. Por los extremos A y B de un diámetro de una circunferencia de centro O, se trazan dos cuerdas paralelas y 18 a) Mostrar que esas cuerdas equidistan del centro O y por consiguiente son congruentes. b) Mostrar que el segmento es un diámetro. c) Cuál es la naturaleza del cuadrilátero ABCD. 65. Un triángulo isósceles ABC ( ) esta inscrito en un círculo de centro de los ángulos de la base cortan la circunferencia O. Las bisectrices en D y F. Comparar los triángulos ∆ACF y ∆BAD. CONSTRUCCIONES 1. Trazar una circunferencia que tenga un radio dado, pase por un punto dado y sea tangente a una recta dada. 2. Trazar una circunferencia que tenga un radio dado, pase por un punto dado y sea tangente a otra circunferencia dada. 3. Trazar una tangente a una circunferencia que sea paralela a una recta l dada. 4. Construir una circunferencia que sea tangente a una recta dada en un punto dado sobre esta recta y pase por otro punto dado. 5. Construir un triángulo rectángulo, conociendo la hipotenusa y sobre ella, el pie de la bisectriz del ángulo recto. 6. Construir un trapecio conociendo las diagonales, un ángulo del trapecio y uno de los lados no paralelos. 19 7. Construir un triángulo rectángulo conociendo los puntos medios M y M’ de los catetos y el punto H en que la recta que une estos puntos, encuentra la altura relativa a la hipotenusa. de un triángulo ABC, que corte a los 8. Trazar una paralela a la base lados en D y E respectivamente, de manera que se tenga: 9. Construir un triángulo dados: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) 20