Geometría (159). Área 3

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Geometría (159). Área 3

Foto: Antonio Martínez García, alcazar de Segovia.

El problema que sigue puede resolverse con relativa facilidad de dos maneras:
1) Aplicando trigonometría;
2) Aplicando solo los teorema de Pitágoras y de Tales.
En el post anterior se resolvió de la segunda manera, aplicando Pitágoras y Tales. En este voy a resolverlo aplicando trigonometría, en concreto la expresión de la tangente del ángulo mita, con el fin de evitar números decimales, que podrían dar lugar a una solución no exacta. (Hacerlo así requiere manejar con soltura las expresiones radicales; por tanto, también puede utilizarse como ejercicio práctico de operaciones con radicales, aunque limite el público al que pueda ser propuesto el problema).

Problema
El octógono regular de la figura tiene lado 1 cm. Halla, aplicando razones trigonométricas, el área de la estrella sombreada.

Fig B158.jpg

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Geometría (158). Área 2

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Geometría (158). Área 2

Foto: Catalina Martínez García.

El problema que sigue puede resolverse con relativa facilidad de dos maneras:
1) Aplicando trigonometría;
2) Aplicando solo los teorema de Pitágoras y de Tales.

En este post voy a resolverlo de la segunda manera; así lo recomiendo al lector. Este método es menos directo, pero tiene la ventaja de al hacerlo así exige algo más de imaginación y se puede proponer a los estudiantes más jóvenes, digamos de 3º de ESO en adelante.
En el próximo post lo resolveré aplicando trigonometría.

Problema
El octógono regular de la figura tiene lado 1 cm. Halla el área de la estrella sombreada.

Fig B158.jpg

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Geometría (157). Área

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Geometría (157). Área

Foto: Carmen García Matas (Puente de Arganda, Madrid))

El problema que sigue se ha propuesto en Primera fase del concurso de Primavera de Matemáticas https://www.concursoprimavera.es/resources/downloads/UAPfo8ki977VBVmP/problemas-2018-fase1-nivel4.pdf

Es un problema del Nivel IV (Bachillerato), pero es relativamente sencillo. Solo hay que conocer algunas propiedades elementales de ángulos en polígonos regulares y algo más. Puede proponerse a los alumnos de 3º de ESO en adelante.

 Problema
El cuadrado de la figura tiene 2 decímetros cuadrados de área. ¿Cuál es el área del dodecágono regular?

Fig B157.jpg

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Geometría (156). Alfa 4

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Geometría (156). Alfa 4

Foto: Caty Martínez García, (Segovia, España)

El problema que sigue se propuso en la LI OLIMPIADA MATEMÁTICA ESPAÑOLA (Comunidad de Madrid). FASE CERO: jueves 20 de noviembre de 2014.
https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-81215/LI_OME_Madrid_1_Sesion.pdf

Pienso que es un problema fácil, adecuado para alumnos de Secundaria (de cualquier nivel). Puede utilizarse para recordar propiedades de los triángulos isósceles. (Esos triángulos se encuentran teniendo en cuenta los datos del problema).

Problema
En la figura que observas, E es el centro de la circunferencia que pasa por A, B y D. El centro de la circunferencia que pasa por E y C es D. Si el ángulo en B es de 63º, ¿cuál es el valor del ángulo en C?

Fig B156.jpg

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Geometría (155). Alfa 3

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Geometría (155). Alfa 3

Foto: José María Martinez García, puente de Brooklyn.

Continúo con otro problema similar a los dos últimos. De nuevo se utiliza la propiedad del ángulo inscrito en una circunferencia: “todo ángulo inscrito en una circunferencia mide la mitad que el ángulo central correspondiente”.
Pienso que también es fácil. Podría proponerse a partir de 2º de ESO.

Problema
Con los datos dados en la figura, ¿cuánto mide el ángulo α?

Fig B155.jpg

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Geometría (154). Alfa 2

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Geometría (154). Alfa 2

Foto: Cristina Martínez García (“Cachalote” en el río Manzanares, Madrid)

Vuelvo con otro problema fácil.
Puede utilizarse para recordar la propiedad del ángulo inscrito en una circunferencia: “todo ángulo inscrito en una circunferencia mide la mitad que el ángulo central correspondiente”.
Podría proponerse a partir de 2 de ESO.

Problema
Con los datos dados en la figura (los arcos AD y BC miden 85º y 75º, respectivamente), ¿cuánto mide el ángulo α?

Fig B154.jpg

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Geometría (153). Ángulo alfa

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Geometría (153). Ángulo alfa

Foto: María Jesús Zarza (Monasterio de Santa María de Huerta, Soria)

Para inaugurar el curso 2018–2019 comienzo con un ejercicio fácil, para animar a todos.
Podría proponerse a partir de 1º de ESO. Sirve para recordar propiedades muy básicas: polígonos regulares; triángulos isósceles; suma de los ángulos de cualquier polígono…

Este problema se propuso en la XX Olimpiada Matemática Asturiana (Año 2013).

Problema
Los polígonos mostrados son regulares, y O el centro del hexágono. ¿Cuánto mide el ángulo α?

Fig B153.jpg

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Geometría (152). Teorema de Ptolomeo

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Geometría (152). Teorema de Ptolomeo

Foto: Caty Martinez García (Hacia Santiago de Compostela)

El problema que sigue es un clásico de la Geometría. Las formulaciones y demostraciones de este teorema pueden encontrarse fácilmente en internet: hay varias; y algunas muy originales. (Por ejemplo, una de las formulaciones del teorema dice así: “Un cuadrilátero ABCD es cíclico sí y solo sí AB · CD + AD · BC = AC · BD”).
Lo dicho en el párrafo anterior implica que mi contribución al asunto es prácticamente nula. Si lo propongo a los seguidores de este blog es porque a mí me ha entretenido un buen rato; obligándome a descubrir relaciones que me permitieran su demostración. 
Doy una pista: además de aplicar la relación de los ángulos inscritos, debe construirse un triángulo sobre el lado AD que sea semejante al triángulo ACB.

Teorema
En todo cuadrilátero ABCD inscriptible en una circunferencia el producto de las diagonales es igual a la suma de los productos de los lados opuestos. Esto es: AC · DB = AB · CD + BC · AD.

Fig B152.jpg

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