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TEOREMA DE PITAGORAS - Soluciones de los problemas

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Indice del artículo
TEOREMA DE PITAGORAS
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Problema 1

En el siguiente triángulo, ¿cuál de los lados es la hipotenusa y cuál es el ángulo recto?

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Calcular cuánto mide la hipotenusa.

Solución

Los catetos son los lados aabb. La hipotenusa es el lado hh. El ángulo recto es el ángulo que forman ambos catetos.

Para calcular la longitud de la hipotenusa, aplicamos Pitágoras. Los catetos miden a=2a=2b=4b=4, con lo que

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Finalmente, hacemos la raíz cuadrada:

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Simplificamos el resultado escribiendo el radicando como un producto y aplicando la propiedad de que la raíz de una producto es el producto de las raíces de sus factores:

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Si aproximamos, h4,47h≃4,47.


Problema 2

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Se quiere colocar un cable desde la cima de una torre de 25 metros altura hasta un punto situado a 50 metros de la base la torre. ¿Cuánto debe medir el cable?

Solución

El cable coincide con la hipotenusa de un triángulo rectángulo cuyos catetos miden a=25ma=25mb=50mb=50m.

Calculamos la longitud del cable (es la hipotenusa hh):

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Como 3.125=25253.125=252⋅5, podemos simplificar:

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El cable debe medir h=255h=255 metros, es decir, aproximadamente 55.9 metros.


Problema 3

Una parcela de terreno cuadrado dispone de un camino de longitud 2222 kilómetros (segmento discontinuo) que la atraviesa según se muestra en la siguiente imagen:

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Calcular el área total de la parcela.

Solución

Observando la figura, el camino coincide con una de las diagonales del cuadrado, así que divide a éste en dos triángulos iguales. Además, los dos triángulos son rectángulos y los catetos miden lo mismo.

Si llamamos xx a la medida de los catetos, aplicando Pitágoras,

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Hemos usado que el cuadrado de un producto es el producto de los cuadrados.

Para calcular xx, pasamos el 2 dividiendo al otro lado de la igualdad y hacemos la raíz cuadrada:

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Por tanto, los cuatro lados de la parcela miden 2 kilómetros y, por consiguiente, su área es 4 kilómetros cuadrados.


Problema 4

La hipotenusa de un triángulo rectángulo mide 10 metros y sus catetos miden xxx+2x+2:

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¿Cuánto miden los catetos?

Solución

Por Pitágoras, h2=a2+b2h2=a2+b2, con lo que

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No olvidemos la fórmula del cuadrado de un binomio:

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Sustituyendo,

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Simplificamos la ecuación:

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Resolvemos la ecuación de segundo grado:

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Como xx representa una longitud, la solución debe ser positiva: x=6x=6. Los catetos miden 6 y 8 metros.



Problema 5

Se desea pintar una cuadrado inscrito en una circunferencia de radio R=3cmR=3cm como se muestra en la figura:

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Calcular el área del cuadrado.

Solución

El radio mide R=3cmR=3cm. El diámetro (d=2Rd=2R) coincide con la diagonal del cuadrado y, por ende, divide al cuadrado en dos triángulos rectángulos iguales:

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Como la figura es un cuadrado, los catetos aabb miden lo mismo, así que escribiremos simplemente aa. La hipotenusa mide dos veces el radio: h=23=6cmh=2⋅3=6cm.

Aplicamos el teorema de Pitágoras para calcular los lados del cuadrado:

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No calculamos la raíz cuadrada ya que no necesitamos saber cuánto miden los lados del cuadrado.

El área de un cuadrado de lado aa es a2a2. Por tanto, el área del cuadrado inscrito es 18 centímetros cuadrados.


Problema 6

Calcular cuánto mide el cateto bb de un triángulo rectángulo si su otro cateto, aa, y su hipotenusa, hh, miden

a=322 ma=322m

h=1946 mh=1946m

Solución

Por Pitágoras, sustituyendo aahh,

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Aplicamos las propiedades de las potencias para calcular los cuadrados:

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Calculamos bb:

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Aplicamos las propiedades de las raíces para simplificar:

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Por tanto, el cateto bb mide 223 m223m.


Problema 7

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Hallar las medidas de los lados de una vela con forma de triángulo rectángulo si se quiere que tenga un área de 30 metros al cuadrado y que uno de sus catetos mida 5 metros para que se pueda colocar en el mástil.

Solución

Llamamos aabbhh a la altura, base e hipotenusa de la vela.

Por un lado, como el área de un triángulo es base por altura, tenemos

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De donde tenemos que la base debe medir 12 metros.

Por otro lado, como la vela tiene forma de triángulo rectángulo, podemos calcular la hipotenusa por Pitágoras:

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Por tanto, los lados de la vela deben medir 5, 12 y 13 metros.


Problema 8

Si el cateto de un triángulo rectángulo mide xx y el otro mide el doble, obtener una fórmula para calcular la longitud de la hipotenusa en función del cateto menor, xx.

Utilizar la fórmula obtenida para calcular la hipotenusa cuando x=5x=5x=25x=2⋅5.

Solución

Supongamos que uno de los catetos mide xx, entonces el otro debe medir 2x2x. Para calcular la hipotenusa, hh, aplicamos Pitágoras:

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Aplicamos la fórmula para x=5x=5:

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Aplicamos la fórmula para x=25x=2⋅5:

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Problema 9

Se tiene un rectángulo cuya base mide el doble que su altura y su área es 12 centímetros cuadrados. Calcular el perímetro del rectángulo y su diagonal.

Solución

Llamamos aabb a la altura y la base del rectángulo, respectivamente. Como la base es el doble que la altura, b=2ab=2a.

El área de un rectángulo es base por altura, así que

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La altura del rectángulo mide 6cm6cm y la base mide 26cm26cm. El perímetro del rectángulo es 66cm66cm.

Como la diagonal del rectángulo lo divide en dos triángulos rectángulos y sabemos cuánto miden los catetos, aplicamos Pitágoras para calcular la diagonal, dd:

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La diagonal del rectángulo mide 3030 centímetros.


Problema 10

Resolución de problemas mediante la aplicación del Teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual a la hipotenusa al cuadrado). Problemas para secundaria. ESO. Geometría plana. Álgebra básica.

Calcular el área del triángulo rectángulo cuyos vértices son A=(1,3)A=(1,3)B=(3,1)B=(3,−1)C=(4,2)C=(4,2).

Solución

Observad la siguiente figura:

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Podemos calcular el lado hh y el lado bb aplicando dos veces Pitágoras ayudándonos de los segmentos de color rojo, que forman triángulos rectángulos.

Los catetos del triángulo cuya hipotenusa es hh miden 2 y 4 unidades. Por tanto,

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Los catetos del triángulo cuya hipotenusa es bb miden 1 y 3 unidades. Por tanto,

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Conocemos la hipotenusa, hh, y la base, bb, del triángulo del problema. Aplicamos Pitágoras para calcular la altura aa:

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Calculamos el área del triángulo (base por altura entre 2):

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El área del triángulo es 5 unidades al cuadrado.

 



 


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