Teorema de Pitágoras. Aplicaciones

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==Teorema de Pitágoras== ==Teorema de Pitágoras==
-{{Teorema|titulo=Teorema de Pitágoras|enunciado=+{{Teorema de Pitágoras}}
-{{Tabla75|celda1=En un [[Triángulos#Triángulos rectángulos | triángulo rectángulo]] la hipotenusa al cuadrado es igual al cuadrado de la suma de los catetos+
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-donde <math>a\;\!</math> y <math>b\;\!</math> son los catetos y <math>c\;\!</math> la hipotenusa.+
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-Este teorema se debe a [[Pitágoras de Samos]] (aprox. 582 a.C.- 507 a.C.)+
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-<table align="center">+
-<tr>+
-<td>Fíjate en la figuar de la derecha y observa como el cuadrado grande, de lado <math>a+b</math>, puede descomponerse en un cuadrado de lado <math>c</math> y 4 triángulos rectángulos, como el de partida, de catetos <math>a</math> y <math>b</math> e hipotenusa <math>c</math>.+
-La superficie del cuadrado grande de lado <math>a+b</math> es:+
-<center><math>(a+b)^2=a^2+b^2+2ab\;\!</math></center>+
-La superficie de los cuatro triángulos rectángulos es :+
-<center><math>4 \cdot \cfrac {b \cdot a}{2}=2ab</math></center>+
-Restando el área del cuadrado grande de lado <math>a+b</math> menos las areas de los 4 triángulos rectángulos, se obtiene el área del cuadrado de lado <math>c</math>:+
-<center><math>c^2=(a+b)^2-2ab\;\!</math></center>+
-Desarrollando el cuadrado del binomio:+
-<center><math>c^2=(a^2+b^2+2ab)-2ab\;\!</math></center>+
-De donde obtenemos, simplificando:+
-<center><math>c^2=a^2+b^2 \;\!</math></center></td>+
-<td>[[Imagen:pitagoras.png|300px|right]]</td>+
-</tr>+
-</table>+
-----[http://maralboran.ath.cx/web_ma/descartes/3_eso/Demostraciones_graficas_teorema_pitagoras/Demostraciones_1.htm#INTRODUCCIÓN Otras demostraciones gráficas]+
-}}+
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-{{AI2|titulo=Actividad Interactiva: ''Teorema de Pitágoras''|cuerpo=+==Aplicaciones del teorema de Pitágoras==
-{{ai_cuerpo+===Cálculo del lado desconocido en un triángulo rectángulo===
-|enunciado=1. Dado el triángulo de lados b=3, c=4 y a=5, comprueba el teorema de Pitágoras mediante el procedimiento gráfico de los cuadrados construidos sobre los lados del triángulo.+{{Cálculo del lado desconocido en un triángulo rectángulo}}
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-{{Video+===Cálculo de la distancia entre dos puntos===
-|titulo=Pitágoras: mucho más que un teorema+{{Cálculo de la distancia entre dos puntos}}
-|duracion=25´+{{p}}
-|sinopsis=Sin duda Pitágoras es el matemático más conocido del gran público. Todo el mundo recuerda su famoso teorema. Perolas Matemáticas le deben a Pitágoras y a los pitagóricos mucho más. Ellos son los que pusieron las primeras piedras científicas no solo de la Geometría sino también de la Aritmética, de la Astronomía y de la Música. Pero antes de Pitágoras otras dos culturas habían desarrollado unas matemáticas prácticas muy potentes: los babilonios y los egipcios. Exploraremos sus aportaciones tanto en el terreno de los sistemas de numeración que empleaban, como de sus habilidades astronómicas y geométricas. Del sistema sexagesimal de los babilonios hemos heredado tanto la división de la circunferencia en 360 grados como la forma actual de medir el tiempo en horas, minutos y segundos. Sus tablillas nos reservan unas cuantas sorpresas matemáticas. Quizás la más importante, la tablilla Plimpton, nos desvela el hecho sorprendente de que conocían las ternas pitagóricas mil años antes de que Pitagoras viera la luz.Disfrutaremos de alguna de las demostraciones gráficas más llamativas del famoso teorema, el que cuenta con un mayor número de demostraciones distintas a lo largo de la historia. +==Clasificación de un triángulo atendiendo a sus ángulos conocidos sus lados==
-|video=+{{Clasificar un triángulo atendiendo a sus ángulos conocidos sus lados}}
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==Ternas pitagóricas== ==Ternas pitagóricas==
-{{Caja_Amarilla|texto=Se llaman '''ternas pitagóricas''' a las ternas de números naturales que verifican el teorema de Pitágoras, por ejemplo 3,4,5. También son ternas pitagóricas sus múltiplos: 6,8,10; 9,12,15 ...+{{Ternas pitagóricas}}
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-{{AI2|titulo=Actividades Interactivas: ''Ternas pitagóricas''|cuerpo=+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=1. Comprueba las siguientes ternas pitagóricas.+
-|actividad=+
-Comprueba que los números 10, 8 y 6 (el doble de 5, 4 y 3) también verifican la relación anterior. Cualquier múltiplo 5*k, 4*k y 3*k de esos tres números (donde k es un número positivo, cualquiera) también la verifican. En el cuadro siguiente varía los valores del parámetro k y comprueba que el triángulo cuyos lados tienen esas medidas siempre es rectángulo y que efectivamente se verifica la relación anterior. Observa que k puede tomar valores decimales.+
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- +==Ejercicios y problemas==
-==Aplicaciones del teorema de Pitágoras==+{{Cálculo de medidas con el teorema de Pitágoras}}
-{{AI2|titulo=Actividades Interactivas: ''Aplicaciones del teorema de Pitágoras''|cuerpo=+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=1. Conocidos los catetos: a=4 cm. y b=5 cm., calcular la hipotenusa, c.+
-|actividad=+
-Usaremos el teorema de Pitágoras:+
- +
-<center><math>c^2=a^2+b^2;\ c^2=4^2+5^2;\ c^2=16+25=13;\ c=\sqrt {41}=6,4</math></center>+
- +
-Compruébalo en la escena siguiente:+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/descartes/1y2_eso/Teorema_de_Pitagoras/pitagoras_4.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=2. Conocido un cateto a=5 cm. y la hipotenusa c=8 cm., calcular el otro cateto, b.+
-|actividad=+
-Usaremos, de nuevo, el teorema de Pitágoras:+
- +
-<center><math>c^2=a^2+b^2;\ 8^2=5^2+b^2;\ b^2=64-25=39;\ b=\sqrt {39}=6,25</math></center>+
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-Compruébalo en la escena siguiente:+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/descartes/1y2_eso/Teorema_de_Pitagoras/pitagoras_4.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
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-|enunciado=3. Halla la altura de un triángulo equilatero de 4 cm. de lado.+
-|actividad=+
-Resuélvelo en tu cuaderno y compruébalo en la siguiente escena.+
- +
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/descartes/Geometria/pitagoras_pgs/Aplicaciones_1.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
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-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=4. Halla la altura de un triángulo isósceles cuyos lados miden c=5 cm. y a=b=4 cm.+
-|actividad=+
-Resuélvelo en tu cuaderno y compruébalo en la siguiente escena. Para ello tendrás que mover los vértices del triángulo y usar "la regla" (segmento negro) para medir la altura.+
- +
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/geometria/geoweb/trian9_5.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=5. Calcular el área de un cuadrado inscrito en una circunferencia de 3 cm de radio.+
-|actividad=+
-Resuélvelo en tu cuaderno y compruébalo en la siguiente escena.+
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/descartes/Geometria/pitagoras_pgs/Aplicaciones_2.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
-}}+
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- +[[Categoría: Matemáticas|Pitágoras]][[Categoría: Geometría|Pitágoras]]
-==Clasificar un triángulo atendiendo a sus ángulos, conocidos sus lados==+
-{{Caja_Amarilla|texto=+
-En un triángulo cualquiera, si llamamos <math>a</math> al lado mayor, y a los otros dos <math>b</math> y <math>c</math>, se cumple que:+
- +
-* Si <math>a^2 > b^2 + c^2</math>, el triángulo es obtusángulo+
-* Si <math>a^2 = b^2 + c^2</math>, el triángulo es rectángulo+
-* Si <math>a^2 < b^2 + c^2</math>, el triángulo es acutángulo+
-}}{{p}}+
-{{AI2|titulo=Actividad Interactiva: ''Clasificar un triángulo conocidos sus lados''|cuerpo=+
-{{ai_cuerpo+
-|enunciado=1. Clasifica los siguientes triángulos:+
-|actividad='''Clasifica los siguientes triángulos, atendiendo a sus ángulos:'''+
- +
-'''a) Triángulo de lados 4, 5 y 2.<br>b) Triángulo de lados 5, 3 y 4.<br>c) Triángulo de lados 5, 3 y 3.'''+
- +
-Primero, en tu cuaderno, haz los cálculos necesarios para contestar a las preguntas. A continuación, en la siguiente escena, mueve los puntos para cambiar el valor de los lados y comprueba los resultados que has obtenido.+
- +
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-<center>[http://maralboran.org/web_ma/geometria/geoweb/trian9_3.html '''Shift-Click''' aquí si no se ve bien la escena]</center>+
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Revisión actual

Tabla de contenidos

Teorema de Pitágoras

ejercicio

Teorema de Pitágoras


En un triángulo rectángulo la hipotenusa al cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de los catetos:


a^2+b^2=c^2\;\!


donde a\;\! y b\;\! son los catetos y c\;\! la hipotenusa.


Este teorema se debe a Pitágoras de Samos (aprox. 582 a.C.- 507 a.C.)

Demostración geométrica animada

Aplicaciones del teorema de Pitágoras

Cálculo del lado desconocido en un triángulo rectángulo

ejercicio

Procedimiento


A partir de la fórmula del teorema de Pitágoras:

a^2+b^2=c^2\;\!

podemos despejar cualquiera de los lados:

c=\sqrt{a^2+b^2} \qquad a=\sqrt{c^2-b^2} \qquad b=\sqrt{c^2-a^2}

Cálculo de la distancia entre dos puntos

Conocidas las coordenadas de dos puntos del plano, el teorema de Pitágoras nos permite calcular la distancia entre ambos:

ejercicio

Proposición


La distancia entre dos puntos P(x_1,y_1)\, y Q(x_2,y_2)\, es igual a:

d(PQ)=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}

Clasificación de un triángulo atendiendo a sus ángulos conocidos sus lados

En un triángulo cualquiera, si llamamos a al lado mayor, y a los otros dos b y c, se cumple que:

  • Si a2 > b2 + c2, el triángulo es obtusángulo
  • Si a2 = b2 + c2, el triángulo es rectángulo
  • Si a2 < b2 + c2, el triángulo es acutángulo

Ternas pitagóricas

  • Se llaman ternas pitagóricas a las ternas de números naturales que verifican el teorema de Pitágoras.
  • Las ternas cuyos tres números son primos entre sí, es decir, tales que m.c.d(a,b,c)=1, reciben el nombre de ternas pitagóricas primitivas.

Generando ternas pitagóricas

ejercicio

Proposición


Si (a,b,c)\; es una terna pitagórica entonces también lo es (ka,kb,kc)\;, con k \in \mathbb{N}.

ejercicio

Proposición


  • \{ (a,b,c) \ / \ a=k^2+1 \, ; \ b=2k\, ; \ c=k^2-1  \, , \ k \in \mathbb{N} \} son ternas pitagóricas.
  • \{ (a,b,c)  \ / \ a=p^2-q^2 \, ; \ b=2pq \, ; \ c=p^2+q^2 \,, \ p>q \} son ternas pitagóricas.

ejercicio

Proposición


Si x_{n-1}, \, x_n, \, x_{n+1}, \, x_{n+2} \; son cuatro términos cualesquiera de la sucesión de Fibonacci, entonces los siguientes números

a_1 = x_{n-1} x_{n+2}\, ; \ \ a_2= 2x_n x_{n+1}\, ; \ \ a_3=\sqrt{a_1^2 +a_2^2}

forman una terna pitagórica.

Ejercicios y problemas


Herramientas personales
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