Grado 9 → Entendiendo los Círculos ↓
Comprender las propiedades de los acordes en los círculos
Un acorde es una línea recta que une dos puntos en la circunferencia de un círculo. Entre las diversas propiedades y conceptos relacionados con los círculos, los acordes juegan un papel importante, especialmente en la geometría. Comprender las propiedades de los acordes nos da la capacidad de explorar una amplia gama de conceptos geométricos y resolver problemas complejos que involucran círculos. Vamos a profundizar en las propiedades de los acordes y entenderlas en detalle.
Propiedades básicas de los acordes
Antes de explorar más las propiedades de los acordes, consideremos una comprensión básica de lo que es un círculo. Un círculo es una figura cerrada donde todos los puntos están a la misma distancia de un punto central. Esta distancia constante desde el centro hasta la circunferencia se llama radio.
Ahora, considera un acorde en un círculo. El segmento de línea que forma el acorde divide al círculo en dos regiones distintas, que pueden ser segmentos o arcos. Algunas propiedades básicas de un acorde son:
- El acorde más largo de un círculo es su diámetro.
- Si los acordes tienen la misma longitud, entonces están equidistantes del centro del círculo.
Acordes iguales y distancia desde el centro
Una propiedad importante de los acordes es el concepto de equidistancia desde el centro. En otras palabras, si dos acordes son iguales en longitud, entonces están equidistantes del centro. A la inversa, si dos acordes están equidistantes del centro, entonces deben ser iguales en longitud.
Por ejemplo, considere un círculo con centro (O). Si los acordes (AB) y (CD) son iguales, entonces están equidistantes de (O). Representemos esto visualmente en el siguiente ejemplo:
Hey A B C D
Perpendicular desde el centro al acorde
Si dibujas una perpendicular desde el centro de un círculo hasta un acorde, esta perpendicular biseca el acorde. Esta es otra propiedad importante de los acordes en los círculos.
Esta propiedad implica que si (OM) es la perpendicular desde el centro (O) al acorde (AB), entonces (M) es el punto medio de (AB). Veamos esto con una ayuda visual:
Hey A B M
Desarrollo del acorde y arco
Hay una relación interesante entre un acorde y los arcos que forma en un círculo. Dos principales teorías abordan esta relación:
- Si dos acordes de un círculo son iguales, entonces los arcos que subtienden también serán iguales.
- Por otro lado, si dos arcos son iguales, entonces los acordes que los intersectan también son iguales.
Por ejemplo, si ( overset{frown}{AB} ) y ( overset{frown}{CD} ) son arcos iguales, entonces los acordes (AB) y (CD) también son iguales en longitud. Explicamos esto:
B A D C
Ángulos en el mismo segmento
Los ángulos subtenidos por el acorde en cualquier punto del segmento restante del círculo son iguales. Este principio se conoce como el teorema de los ángulos en segmentos iguales.
Considera un acorde (AB). Ahora, dibuja dos puntos (C) y (D) en la circunferencia, que se encuentran en el mismo lado del acorde. Entonces, (angle ACB = angle ADB). Visualicemos este concepto:
A B D C
Bisector perpendicular de un acorde
El bisector perpendicular de un acorde pasa por el centro del círculo. Esta propiedad es constructiva cuando se trata de dibujar el centro de un círculo usando acordes.
Tomemos un acorde (AB) y su bisector perpendicular (CD). De acuerdo con esta propiedad, la línea (CD) cortará el acorde (AB) en su punto medio y pasará por el centro del círculo. Nota:
Hey A B D C
Ejemplos y ejercicios
Apliquemos estas propiedades de los acordes y resolvamos algunos ejercicios. Esto te dará una comprensión integral de los conceptos.
Ejemplo 1
Dado dos acordes iguales (AB) y (CD) en un círculo con centro (O), demuestre que:
- La perpendicular trazada desde (O) biseca (AB) y (CD)
- Los ángulos en los segmentos formados por (AB) y (CD) son iguales
Solución: Dado que los acordes son iguales ((AB = CD)), están equidistantes de (O). Por lo tanto, (OM) y (ON) son bisectores perpendiculares de (AB) y (CD), respectivamente.
Ejemplo 2
Un acorde (AB) de longitud 8 cm, a una distancia perpendicular del centro (O) es 3 cm está dado por:
- Calcule el radio del círculo.
Solución: Sea la perpendicular dibujada desde (O) que se encuentra con (AB) en (M). Por lo tanto, (M) es 4 cm, ya que el acorde (AB) es bisecado:
Según el teorema de Pitágoras:
OM 2 + AM 2 = OA 2 3 2 + 4 2 = OA 2 9 + 16 = OA 2 OA = 5 cm (radio)
Ejercicio
Intenta resolver estos problemas para solidificar tu comprensión:
- Si dos acordes de un círculo son iguales, entonces demuestre que las distancias de estos acordes desde el centro del círculo son iguales.
- En un círculo de radio 10 cm, un acorde mide 12 cm de largo. Encuentre la distancia del acorde desde el centro del círculo.
Conclusión
El estudio de los acordes dentro de los círculos nos proporciona una comprensión más profunda de la geometría de los círculos. Comprender las relaciones y propiedades asociadas con los acordes es fundamental para resolver problemas geométricos en temas más avanzados. A través de la visualización y la aplicación práctica, el concepto de los acordes puede volverse menos abstracto y más intuitivo, sirviendo como el marco fundamental para una multitud de construcciones geométricas y teoremas.