Grado 9 ↓
Triángulo
Un triángulo es un polígono con tres lados. Es una de las formas más simples en geometría y tiene algunas propiedades interesantes. La palabra "triángulo" proviene del latín; "tri-" significa tres y "-ángulus" significa esquina o ángulo. Por lo tanto, un triángulo es una forma que tiene tres ángulos.
Fundamentos de los triángulos
Antes de discutir los tipos, propiedades y reglas de los triángulos, comprendamos los elementos básicos de un triángulo.
- Lados: Un triángulo tiene tres lados. Estos son las líneas rectas que forman los límites del triángulo.
- Vértices: Un triángulo tiene tres vértices. Un vértice es el punto donde se encuentran dos lados de un triángulo.
- Ángulos: Un triángulo tiene tres ángulos. La suma de los ángulos interiores de un triángulo siempre es
180°
.
Tipos de triángulos
Los triángulos se pueden clasificar según dos criterios:
- En sus lados.
- Por sus ángulos.
Clasificación basada en lados
Triángulo equilátero
Un triángulo equilátero es aquel en el que los tres lados son iguales en longitud, y en consecuencia, los tres ángulos también son iguales, midiendo cada uno 60°
.
En la figura anterior, el triángulo ABC
es equilátero con los lados AB = BC = CA
Triángulo isósceles
En un triángulo isósceles, dos lados son de igual longitud y los ángulos opuestos a estos lados también son iguales.
En el triángulo ABC
, si AB = AC
, entonces es un triángulo isósceles en el que los ángulos ∠ABC
y ∠ACB
son iguales.
Triángulo escaleno
Un triángulo escaleno es aquel en el que los tres lados son de diferentes longitudes. Como resultado, los tres ángulos también son diferentes.
En la figura anterior, el triángulo ABC
no tiene lados o ángulos iguales.
Clasificación basada en ángulos
Triángulo acutángulo
Un triángulo acutángulo es aquel en cuyo interior los tres ángulos son menores de 90°
.
Triángulo rectángulo
Un triángulo rectángulo es aquel en el que un ángulo es exactamente 90°
. El lado opuesto al ángulo recto es el lado más largo y se llama hipotenusa.
En el triángulo ABC
, el ángulo en C
es 90°
. Por lo tanto, AB
es la hipotenusa.
Triángulo obtusángulo
Un triángulo obtusángulo es aquel en el que uno de los ángulos es mayor de 90°
.
En este diagrama, ∠ABC
es mayor de 90°
, haciendo de ABC
un triángulo obtusángulo.
Propiedades de los triángulos
Ángulos de un triángulo
Como se mencionó anteriormente, la suma de los ángulos interiores de un triángulo siempre es 180°
. Este hecho es fundamental para entender los triángulos y resolver muchos problemas que los involucran.
Supongamos que los ángulos de un triángulo son A
, B
y C
. Entonces la ecuación es:
A + B + C = 180°
Teorema de la desigualdad del triángulo
El teorema de la desigualdad del triángulo establece que la suma de las longitudes de dos lados cualesquiera de un triángulo debe ser mayor que la longitud del lado restante. Para un triángulo con lados etiquetados como a
, b
y c
, las desigualdades son:
a + b > c
a + c > b
b + c > a
Teorema de Pitágoras
El teorema de Pitágoras se aplica a los triángulos rectángulos. Establece que en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la longitud de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de las longitudes de los otros dos lados. Si la hipotenusa es c
:
c² = a² + b²
Por ejemplo, en un triángulo rectángulo:
a = 3, b = 4, c = 5
El teorema de Pitágoras es el siguiente:
5² = 3² + 4²
así que:
25 = 9 + 16
25 = 25
Congruencia en triángulos
La congruencia significa que dos triángulos tienen exactamente el mismo tamaño y forma. Si dos triángulos son congruentes, entonces sus lados y ángulos correspondientes son iguales. Existen varias propiedades o criterios para la congruencia de triángulos.
Criterios de congruencia
- LLL (Lado-Lado-Lado): Si los tres lados de un triángulo son iguales a tres lados de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
- LAL (Lado-Ángulo-Lado): Si dos lados y el ángulo entre ellos de un triángulo son iguales a dos lados y el ángulo entre ellos de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
- ALA (Ángulo-Lado-Ángulo): Si dos ángulos y el lado incluido de un triángulo son iguales a dos ángulos y el lado incluido de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
- AAS (Ángulo-Ángulo-Lado): Si dos ángulos y un lado no conectado de un triángulo son iguales a dos ángulos y el lado no conectado correspondiente de otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
- RHS (Ángulo Recto-Hipotenusa-Lado): En triángulos rectángulos, si la hipotenusa y un lado de un triángulo son iguales a la hipotenusa y un lado del otro triángulo, entonces los triángulos son congruentes.
Área y perímetro de triángulos
Perímetro
El perímetro de un triángulo es la suma de las longitudes de sus lados. Si los lados del triángulo son a
, b
y c
, entonces el perímetro P
se calcula como:
P = a + b + c
Área
La fórmula general para el área de un triángulo es:
Área = 0.5 × base × altura
Si la base es b
y la altura es h
, entonces:
Área = 0.5 × b × h
Por ejemplo, si la base de un triángulo es 10
unidades y la altura es 5
unidades entonces el área es:
Área = 0.5 × 10 × 5 = 25 unidades cuadradas
Fórmula de Herón para el área
Si se conocen los lados de un triángulo, podemos usar la fórmula de Herón para encontrar el área. Según la fórmula de Herón:
Primero, calcule el semiperímetro s
del triángulo:
s = (a + b + c) / 2
Luego, el área A
se da por:
A = √[s(s - a)(s - b)(s - c)]
Consideremos un triángulo con lados 7
, 8
y 9
unidades:
Semi-perímetro:
s = (7 + 8 + 9) / 2 = 12
Usando la fórmula de Herón:
A = √[12(12-7)(12-8)(12-9)] = √[12×5×4×3] = √720 ≈ 26.83 unidades cuadradas
Medianas de un triángulo
La mediana de un triángulo es un segmento de línea que conecta el vértice con el punto medio del lado opuesto. Cada triángulo tiene tres medianas y todas se encuentran en un punto llamado el centroide. El centroide divide cada mediana en dos partes, una de las cuales es el doble de la longitud de la otra.
Resumen
Los triángulos son figuras fundamentales en la geometría, con propiedades y características únicas que los hacen interesantes de estudiar. Pueden clasificarse según sus lados y ángulos. Desde la suma de ángulos de 180°
hasta criterios de congruencia, el teorema de Pitágoras en triángulos rectángulos, y cálculos de área y perímetro; los triángulos ofrecen una gran cantidad de desafíos matemáticos fascinantes y aplicaciones.