lunes, 9 de enero de 2012

GEOMETRIA ANALITICA

CIRCUNFERENCIA:


TEOREMA I


La circunferencia cuyo centro es el punto (h,k) y cuyo radio es la constante r tiene por ecuación
                        “(x – h)^2 + (y - k)^2 = r^2 ”
                                   CP = R
                                   CP = Distancia entre dos puntos
                                   CP = (x – h)^2 + (y - k)^2
                                   CP ^2 = (x – h)^2 + (y - k)^2
                                   R^2 =(x – h)^2 + (y - k)^2                  à ecuación ordinaria de la circunferencia
                        Cuando h y k son 0
                        R^2 = X^2 + Y^2 


EJEMPLO:


1.- Hallar la ecuación dela circunferencia de centro C(2, -3) y que es tangente al eje y
                                               R = 2
                                               R^2 =    (x – h)^2 + (y - k)^2
                                               2^2 = (X-2) ^2 + (Y+4) ^2
                                               4  =   (X-2) ^2 + (Y+4) ^2




EL CÍRCULO

TEOREMA I


En un mismo círculo o en círculos iguales, ángulos centrales iguales intercepción arcos iguales, y el mayor de dos ángulos desiguales intercepta mayor
DEMOSTRAR:
Q’ el arco AB = arco A’B’
Q’ el arco AC = arco A’B’
                        Arco AB coincidirán con A’B’             à decisión del circulo
                        <AOC ><A’O’B’                                  à hipótesis
                        <AOB ><A’O’B’
                        <AOC ><AOB                          à axioma 8
                        AB = arco A’B’
                        AC > arco A’B’                                    à axioma 8    l.q.q.d
   � � � � p/\ P7Q              <AOD = <BOD                        AD=BD
                        CB < CD + BD à postilado 3
                        CB < CD + AD
                        CB < AC                      àl.q.q.d




TEOREMA II


En el mismo circulo o círculos iguales, arcos iguales, subtienden ángulos centrales  iguales, y el mayor de dos arcos desiguales subtender mayor ángulo central que el menor
DEMOSTRAR:
<AOB = <A’D’B’
<AOC ><A’O’B’
                        OB coincidencia con O’B’                  àpostulado 1
                        <AOB = <A’O’B’
                        Arco AC es mayor A’B
                        <AOC ><AOB                          à axioma 10
                        <AOC ><A’O’B’                                  àaxioma 8




TEOREMA III


En un mismo círculo o en círculos iguales, arcos iguales son subtendidos por cuerdas iguales, y el mayor de dos arcos desiguales es subtendido por mayor cuerda
DEMOSTRAR:
                        Trace  AO, OB, OF      à en el círculo O Y O’A’
                                                         OA = O’A’         y                      OB=O’B’
                        <AOB = <A’O’B’                      àteorema II
                        Cuerda AB = A’B’                   àcorolario
                        Triangulo OAF , O’A’B’
                        OA = O’B’,       OF = O’B’        àigualdad de radios
                        <AOF ><A’O’B’                                   àteorema II
                        Cuerda AF > A’B’                                àl.q.q.d



TEOREMA IV


En un mismo círculo o círculos iguales, cuerdas iguales subtienden arcos iguales y la mayor de dos cuerdas desiguales subtiende el mayor arco.
DEMOSTRAR:
Arco AB = arco A’B’
Arco AF = arco  A’B’
                        OA, OB, OF, O’A’, O’B’           àconstruccion
                        AO = A’O’        y          OB = O’B’        à igualdad de radios
                        Cuerda AB = cuerda A´B´                              àhipótesis
                        Triangulo OAB = Triangulo O’A’B’                àteorema VI
                        <AOB = A’O’B’                                               à corolario
                        AB = A’B’                                            àteorema I
                        OA = O’A’  y  OF=O’F’                                    à igualdad de radios
                        Cuerda AF > A´B                                            à hipótesis
                        <AOF ><A’O’F’                                               àteorema XIV
                        Arco AF > arco A´B’                           àl.q.q.d








TEOREMA XX

Demostrar:

               BC+CA>AB

               AB-BC<CA

              

               RECTA: AC + BC > AB      à  Postulado 3

               AC > BC –BC

               AB – BC < AC     à  lqqd



TEOREMA XXI

Si 2 lados de un triangulo son desiguales, al mayor lado se opone al mayor lado

DEMOSTRAR:

                               <BAC < <B

                               AC > BC                               à Hipótesis

                               CX = AC – X        à Construcción

                               Triángulo ACX   à Isósceles

                               < CXA = < XAC   à lqqd


 
TEOREMA XII

Si dos  ángulos de un triangulo son desiguale al mayor ángulo se opone mayor lado

DEMOSTRAR:

                               BC > CA

                               <A > <B

Si BC fuera = a CA

< A = < B              à teorema IV

<B > <A                à teorema XXI

<A = <B

<A < <B

BC >CA                                 à l.q.q.d


TEOREMA XXIV

Si dos lados de un triangulo son respectivamente iguales a los lados de otro, y el ángulo comprendido por los dos primeros es mayor por el comprendido por los segundos, en 3 ángulo del primer triangulo es mayor que el tercero lado del segundo.

DEMOSTRAR:

<C > <Z

                AB seria mayor que XY                 à teorema XXIII

                Si C fuera = Z

                El trgn. ABC = trgn. XYZ                 à corolario

                C < Z

                <C > <Z l.q.q.d


TEOREMA XXV
Si los lados de un ángulo son respectivamente paralelos a los de otro, los dos ángulos son iguales o suplementarios.
DEMOSTRAR:
<P = <O
<P’ es suplementario <O’
                Prolongar AO hasta M.
                OA es paralela a YW       à hipótesis
                OB es paralela a XZ         à hipótesis
                <P = <M              à teorema XVIII
                <M = <O              à teorema XVIII
                <P = <O                               à axioma 7 l.q.q.d
                <P’ es suplementario al <P (suplementario o colineales)
                <P = <O
                <P’ es suplementario <O l.q.q.d


TEOREMA XXVI

En todo paralelogramo cada lado es igual a su opuesto.




DEMOSTRAR:
AB = CD
AD = BC

Trazamos diagonal AC
            Triangulo ABC = Triangulo ADC
            AC = AC           àidentidad
            <BAC = <ACD à teorema XVI
            <CAD = < ACB             à teorema XVI
            Triangulo ABC = Triangulo ADC        àteorema III
            AB = BC                      àl.q.q.d



 

TEOREMA XXVII 
       
Demostrar:
ABCD es un paralelogramo
            DC = AB          à hipótesis
            AD = CB          àhipótesis
            Triangulo ADC = Triangulo ABC                    àteorema VI
            <BCA = <DCA à teorema XVI
            <ACB = <CAD  à corolario   (las pastes homologas de dos figuras congruentes son                                                                             iguales)
            BC es paralela  DA     à teorema XVII
            ABCD   à paralelas  l.q.q.d



TEOREMA XXVIII


Si dos de un cuadrilátero son iguales y paralelos, los otros 2 también lo son, y por lo tanto el cuadrilátero es un paralelogramo
DEMOSTRAR:
ABCD es paralelogramo
            Trazamos diagonales AC
            AD = CB          à hipótesis
            <CAD = <ACB àteorema XVI
            DC Perpendicular AB             àteorema XVII
            Triangulo BCD  es paralela 







TEOREMA XXIX


Las diagonales de un paralelogramo se dividen mutuamente en partes iguales.
DEMOSTRAR:
AO = OC
DO = OB
            AB Paralelas DC         àhipótesis
            DA Paralelas BC         àhipótesis
            <OCD = <OAB                        à teorema XVI
            <CDO = <OBA                        à teorema XVI
            Triangulo OCD = Triangulo OAB       à teorema III
            AO = OC          y          DO = OB         àl.q.q.d








TEOREMA XXX


Si dos lados adyacentes de un paralelogramo y el ángulo comprendido son respectivamente iguales a los de otro, los dos paralelogramos son iguales

            AB = A’B’         àhipótesis
            AD = A’D’        à hipótesis
            <A = <A’          àhipótesis
            A’ caiga en A              à postulado 5
            A’B’ toma la dirección de AB
            A’D’ toma la dirección de AD
            D’ caerá en D
            B’ caerá B
            <A = <C                       y          <B = <D
            D’C’ = DC        àteorema XVII
            BC = B’C’
            ADCD = ABCD 




TEOREMA XXXI


Si los segmentos determinados en una transversal por tres o más paralelas son iguales, también son iguales las determinadas en cualquiera otra transversal por las mismas paralelas
DEMOSTRAR:
AC = CE = EG

            <APC, <CQE, <ERG = <BDC’, <DFE, <FHG     àteorema XVIII
            <BDC, <DFE, <FHG son iguales                      àteorema XVIII
            <APC, <CQE, <ERG                             à axioma 7
            AP, CQ, ER son paralelas                               à corolario 96
            <CPA, <ECQ, <GER                             àteorema XVIII
            AP = BD           y CQ = DF y ER = FH  
            BD = DF = FH                                      àhipótesis
            AP = CQ = ER                                     àaxioma 7
            Triangulo CPA, Triangulo EQC, Triangulo GRE son iguales             àteorema 3
            AC = CE = EC                                      à homologo  l.q.q.d





TEOREMA XXXII


La suma de los ángulos interiores de un polígono es igual a dos rectas multiplicadas por el número de lados del polígono menos dos 
DEMOSTRAR:
Que la suma de los ángulos internos 2rt (n-2)
            Suma de ángulos de triángulos así formados en iguales a las dumas de los ángulos polígono    à axioma 7
La suma de los ángulos de los (n-2) de los triángulos          à la suma de los polígonos es 2rt x (n-2) l.q.q.d
Sumatoria de los ángulos internos del triángulo =180°
180° * 4 = 720°
<internos – (n-2)2rt
Numero de triángulos = número de lados -2
2rt =2*90
    =180


EJEMPLO:
1.- Cual es la suma de los ángulos:
a)      De un pentágono.
<’s internos  = 180 (5-2)
                  = 180 * 3
                  = 540

b)      De un hexágono
<’s internos  = 180 (6-2)
                  = 180 *4
                  = 720

c)      De un heptágono
<’s internos  = 180 (7 -2)
                  = 180 * 5
                  = 900

d)      De un octágono
<’s internos  = 180 (8 - 2)
                  = 180 *6
                  = 1080

e)      De un decágono
<’s internos  = 180 (10 - 2)
                  = 180 * 8
                  = 1440

f)       De un dodecágono
<’s internos  = 180 (12 - 2)
                  = 180 * 10
                  = 1800

g)      Polígono de 24
<’s internos  = 180 (24 - 2)
                  = 180 * 22
                  = 3960

2.- Cinco de los lados de un hexágono son 100°, 120°, 130°, 150°, 90°. Respectivamente hállese el valor del otro
100 + 120° + 150° + 130° + 90° = 590°
                        -590 + 720 = 13°


TEOREMA XXXIII


La suma de los ángulos externos de un polígono formado prolongando los lados sucesivamente, es igual a cuadro rectas.
DEMOSTRAR:
<a’ + <b’ + <c’ + <e’ = 4rt
                       
                        <a + <a’ = 180°
                        <b + <b’ = 180°
                        <internos + <externos = 180°
                        Sumatoria de ángulos internos + Sumatoria de ángulos externos = 2rt
                                   n = número de lados de un polígono
                        Sumatoria de ángulos internos = 2rt (n-2)
                        Sumatoria de ángulos externos = 2rt - Sumatoria de ángulos internos
                                                                     = 2rt – 2rt (n-2)
                                                                    = 2rt * n – 2rt * n + 4rt
                                                                    = 4rt l.q.q.d



















EJEMPLO:
1.- Uno de los ángulos externos = 130° y el ángulo interno opuesto = 32°. Hallar los anglos de los triangulo
                        <a + <a = 180°
                        <a =180 – 130
                        <a = 50
                        <c = 180 – 32 – 50
                        <c = 98



TEOREMA XXXIV


La perpendicular bisectriz de una recta es el lugar geométrico de todos los puntos equidistantes de los extremos de una recta
DEMOSTRAR:
DY es lugar geométrico de los puntos de AB
                        AO = OB          à hipótesis
                        OD = OP          àidentidad
                        <AOP = <BOP
                        Triangulo AOP = Triangulo BOP        à teorema II
                        AD = BP
                        OD = OD         àidentidad
                        AO = OB
                        <AOD = <BOD                        AD=BD
                        CB < CD + BD à postilado 3
                        CB < CD + AD
                        CB < AC                      àl.q.q.d