Página 137 - Libro de Matemática de Décimo Grado
Volumen y capacidad de figuras geométricas
Resolución Página 137 - Libro de Matemática de Décimo Grado
Datos para la resolución:
Pistas para resolver
- Identifica que es un triángulo rectángulo (90° en el vértice inferior izquierdo).
- El lado de 22 unidades está adyacente al ángulo de 43°; el lado que falta (base) es opuesto a ese ángulo.
- Usa las razones trigonométricas:
$$\tan(\theta)=\dfrac{\text{opuesto}}{\text{adyacente}}$$
$$\cos(\theta)=\dfrac{\text{adyacente}}{\text{hipotenusa}}$$ - Para el perímetro necesitas los tres lados; para el área basta con los dos catetos.
- Revisa las funciones trigonométricas (en tu calculadora científica) asegurándote de estar en grados.
Explicación
1. Análisis del problema
Se muestra un triángulo rectángulo cuyo ángulo en el vértice superior izquierdo mide 43° y el cateto vertical (adyacente a dicho ángulo) mide 22 unidades. Debemos hallar el perímetro y el área.
2. Resolución paso a paso
- Cálculo del cateto horizontal (base)
El cateto horizontal es el opuesto al ángulo de 43°. Usamos la tangente:
$$\tan(\theta)=\frac{\text{opuesto}}{\text{adyacente}}$$
$$\text{opuesto}=\text{adyacente}\;\tan(43°)=22\,\tan(43°)\approx22(0.9325)\approx20.52$$ - Cálculo de la hipotenusa
Opción A (teorema de Pitágoras):
$$c=\sqrt{22^{2}+20.52^{2}}\approx\sqrt{484+421}\approx\sqrt{905}\approx30.08$$
Opción B (coseno):
$$c=\frac{22}{\cos(43°)}\approx\frac{22}{0.7314}\approx30.08$$ - Perímetro
$$P=22+20.52+30.08\approx72.60\;\text{unid}$$ - Área
En un triángulo rectángulo:
$$A=\frac{1}{2}(\text{cateto}_1)(\text{cateto}_2)=\frac{1}{2}(22)(20.52)\approx225.67\;\text{unid}^2$$
3. Conclusión / Respuesta final
Perímetro ≈ 72.60 unidades.
Área ≈ 225.67 unidades².
Datos para la resolución:
Pistas para resolver
- Recuerda que el área de un cuadrado es la arista al cuadrado: $$A=s^{2}$$.
- Para hallar la arista, toma la raíz cuadrada del área dada.
- Una vez conocida la arista, el volumen de un cubo se calcula con $$V=s^{3}$$.
- Asegúrate de mantener las unidades coherentes (cm y cm³).
Explicación
1. Análisis del problema
Se conoce el área de una cara (cuadrado) de un cubo: 400 cm². Con eso hallaremos la arista (lado) del cubo y luego su volumen.
2. Resolución paso a paso
- Hallar la longitud de la arista
Si $$s$$ es la medida del lado del cuadrado:
$$s^{2}=400\;\text{cm}^2$$
$$s=\sqrt{400}=20\;\text{cm}$$ - Calcular el volumen del cubo
El volumen de un cubo es:
$$V=s^{3}$$
$$V=20^{3}=20\times20\times20=8000\;\text{cm}^3$$
3. Conclusión / Respuesta final
El volumen del cubo es 8 000 cm³.
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¿Sabías qué?
“Pitágoras fue un filósofo y matemático griego (-570 a -490 AC) que estableció su teorema sobre el triángulo rectángulo: en donde la hipotenusa al cuadrado es igual a la suma cuadrada de sus catetos. Su teorema inspiró a la demostración matemática mediante fórmulas y al nacimiento de los números irracionales. (Mata, 2018)”.
c) André ha heredado un terreno de forma triangular. En los planos del terreno únicamente se puede visualizar un ángulo y un lado del terreno. ¿Cuál es el perímetro y el área del terreno?
[Ilustración: triángulo rectángulo con un ángulo de 43° y un cateto de longitud 22]
7. Resuelve los siguientes problemas.
- Las bases y el desarrollo de las caras de un cubo son cuadrados; si se sabe que el área del cuadrado es de $$400\ \text{cm}^2$$, ¿cuál es el volumen del cubo?