GEOMETRIA A �N6.ULO'¿, 'POLlf.D[Z.0'¿,. �N6.ULO T[Z.lf.D[Z.0 Un ángulo triedro es un ángulo poliedro de tres puntos. IN l. G Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: 11. Los elementos de un ángulo triedro son seis. 111. Un ángulo triedro es un ángulo poliedro de 3 aristas. AC AD EM IA IV. Ángulo poliedro es la figura determinada por una superficie piramidal. A) FFFV 8) VFVF D)FVFF E) FVFV C)FFVF 14U•):i0MZU02I Dado el ángulo poliedro P - A8CD, se traza un plano perpendicular a la arista PD en D con un diedro que mide 90 y dicho plano intersecta a las otras aristas en A, B y C; las caras adyacentes a la arista PD miden 45 y las otras caras son congruentes. Si BC = AD, cuánto mide la cara C8P. 1 A) tg- (/2) 8) tg-1{/3) C) tg-\2) D) tg-1(15) E) tg-1(/6) ¿Cuántos ángulos poliedros existen cuyas caras midan 60 cada una? A) 1 8) 3 D)5 E) 7 C)4 PROBLEMA [l!] Indique la verdad proposiciones: l. de las En todo ángulo poliedro convexo, la suma de las medidas de las caras es mayor que O y menor que 360. 11. Si dos caras de un triedro son congruentes, entonces los diedros opuestos a dichas caras son congruentes. 111. Si dos diedros de un tríedro son congruentes, entonces las caras opuestas a dichos diedros son congruentes. IV. Si un triedro tiene dos diedros desiguales, las caras opuestas son desiguales y a mayor diedro se opone mayor cara. A) FWF B) VWF D)FVW E) WFV C)WW 14,t•MMfüVZUos l Indique la verdad proposiciones: l. de las siguientes El menor ángulo poliedro es el triedro. 11. Al ángulo sólido también se le llama ángulo poliedro o anguloide. 111: En todo triedro se cumple que la suma de las medidas de todas sus caras está comprendido entre O y 80. A) VW 8)VFV D)WF E) VFV PROBLEMA C)VFF [iI;) Un plano interseca a las aristas de un ángulo triedro con vértice O en los puntos A, B y C de modo que: m L AOB = m L COB = 60° Geometria siguientes Geometría Geometría IQ;N=l•MtzA 121 Si OA + OC = 10cm, calcule OB en cm. PROBLEMA [iJl En un triedro, dos de sus caras miden 45 y la medida del diedro comprendido entre dichas caras es 90°. Entonces la medida de la otra cara es: A) 30 B) 45 D) 90 E) 120 PROBLEMA C) 60 lm] (i) E) are cos B) are cos 1") PROBLEMA (l) (Js) D) are cos (¡) B) are cos 1 E) are cos (- -) /To D) 61 E) 119 ffl C) 59 Demuestre que en un ángulo triedro la medida de una cara es menor que la suma de las medidas de las otras dos caras. m Demuestre que en un ángulo triedro la suma de las medidas de las caras es menor que 360. B) 40, 161 D) 42, 162 E) 41, 163 ffl C) 43, 161 (-i) D) are cos (-i) E) are cos (-�) PROBLEMA ffi Dado el ángulo triedro P-ABC, las caras adyacentes a la arista AP miden 54 y la cara BPC mide 60. ¿Cuánto mide el ángulo diedro en la arista OA . A) are cos (5 + 12.) B) are cos (./5 + 2) D) are cos (5 -12.) E) 88 14,t•J=l•=MfZG 22I A) 90 B) 100 ° ° D) 115 E) 120 D) 60 C) 45° E) 75 PROBLEMA Se tiene un ángulo triedro, donde cada diedro mide 120. Entonces, la medida de una cara del ángulo triedro es: ° m L BOC = 60 ° y OA = 8u. Calcule la longitud de la proyección de sobre la cara BOC. 4/6 3 A) 2 /6 3 B) D) /6 E) 2 /6 PROBLEMA C) OA 8/6 3 En un ángulo triedro equilátero 0-ABC cuyas caras miden 60° cada una, se ubican los puntos M, N y Q en las aristas y respectivamente. Si OM = 6 cm, ON = 4 cm y OQ = 2 cm, entonces el área (en cm2 ) de la región triangular MNQ es: OA , 08 OC B) 6 D) 5/3 E) 10 Geometría A) are cos (-i) C) are cos (-�) B) are cos (i) D) are cos (�) E) are cos (.;;) •U•M=l!MtM241 ffl A) 5 C) 110 IQ,M=l•Mf+W23I ff:1 C) 512. F.fi1 180º < a + 13 + y < 540 ° Geometría D) 82 C) 76 B) 30° En un ángulo triedro O - ABC los ángulos diedros correspondientes miden a, 13, y y. Demuestre la siguiente relación: E). are cos (2./5) B) 72 A) 15° PROBLEMA C) are cos (./5 - 2) A) 68 En un triedro 0-MNQ. Si los ángulos diedros ON y OQ miden 135, y la cara opuesta a la arista OM mide 90, entonces la medida del diedro OM es: m L. AOB = m L AOC = 45 , B) are cos Los ángulos diedros de un ángulo triedro miden 102 y 42. Calcule la diferencia entre el mayor y menor valor entero de la medida del tercer ángulo diedro. En un ángulo triedro 0-ABC, m L BOC = 90º y la m L AOB = m L. AOC = 60 °. Entonces, la medida del ángulo que forma OA y con el plano OBC es: En un ángulo triedro O - ABC tal que AC B) 45 mr Las tres caras de un ángulo triedro miden 60 cada una. Halle la medida de un ángulo diedro. (i) C) are cos ()g) A) 42, 160 PROBLEMA D] (-i) C) are cos (-i) ffl;] A) 39 PROBLEMA PROBLEMA A) are cos Dado un triedro cuyas medidas de sus caras están en progresión aritmética de razón "K". Calcular el máximo valor entero que puede adquirir "K". PROBLEMA E) 152 En un ángulo triedro, la medida de cada ángulo diedro es 120. ¿Cuánto mide una cara del ángulo triedro? 3 D) are cos ( �) (i) D) 151 C) 150 AD C) are cos ( B) 149 A) are cos En un ángulo triedro 0-ABC, el ángulo diedro en la arista OA mide 30 ° y las caras AOC y AOB miden 30° y 45° . Entonces la medida del ángulo BOC es: A) are cos A) 148 G E) 8 IN D) 6 Dos caras de un ángulo triedro miden 78 y 120 respectivamente. Halle los valores mínimo y máximo de la medida de la tercera cara. En un tetraedro O - ABC, OA = BC, OB = AC y OC = AB, además se cumple que AC > OC > AO. Halle la suma del máximo y mínimo valor entero de la cara AOC. C) 5 1Q;J,1:fN3M.tW21 I ff;1 IA B) 4 EM A) 3 PROBLEMA A m L. AOC = m L. ABC = 90° En un ángulo triedro O - ABC, m L. AOC = 90º y la medida del ángulo diedro OA = medida del ángulo diedro OC = 150. Calcule la medida del ángulo diedro OB. (-i) C) are cos (-i) E) are cos (-i) A) are cos (-¡) D) are cos (-t) B) are cos Geometría Geometría Un poliedro convexo tiene por caras cinco regiones pentagonales, tres regiones triangulares y otras regiones cuadrangulares. Si el número total de diagonales del poliedro es 70, entonces el número de vértices del poliedro es: A) 15 B) 16 D) 19 E) 20 Si F es la vista frontal, P es la vista perfil derecho Calcule el área de dicho poliedro C) 17 D) 3 E) 4 D) 13 E) 14 Calcule: =C+A E V PROBLEMA El número de caras de un tetraedro regular es igual al número de vértices del mismo poliedro. l. C) 12 ffi'I C) a2./6 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: 11. El número de caras del octaedro regular es numéricamente igual al número de vértices del hexaedro regular. 111. El número de vértices del dodecaedro regular es igual al número de caras del icosaedro regular. A) VFV B) VFF D) WF E) FW PROBLEMA C) VW m solo que 5 poliedros existen 5 B) are cos (\;) 5 C) are cos ( �) 1 D) are cos ( E) are cos ( .r:) 1 PROBLEMA 4 1 �) fm Se traza un plano secante a un tetraedro ABCD, tal que la sección determinada sea paralela a la 3rista AB y CD. Si estas aristas son cruzadas y jeterminan un ángulo que mide a. Halle el área <náxima de la sección determinada. A. (AB)(CD) ) sena 2 B) (AB)(CD) sena 4 ·' (AB)(CD) ,� ) sena 8 D) (AB)(CD) sena 2 ::.) (AB) (CD) sen a. La relación entre las longitudes de los lados Geometría A) 4 5 B) 60 D ) 100 E) 125 ffl PROBLEMA En un hexaedro regularABCD-EFGH, M y N son puntos medios de E H y HG respectivamente, O es el centro de la cara BCGF. Calcule la medida del ángulo diedro que forman MNO y EFG. (i) B) are tg (�) C) arc tg (�) D) 30 La altura de un tetraedro regular es h. Calcule el área de la superficie total del tetraedro. A) 3/2h 2 2 B) D) 3Í3h 2 4 E) h2 /3 PROBLEMA ::n un tetraedro regular ABCD se traza la altura .A.H , en la cual se ubica el punto T. Calcule la 3Í3h 2 2 C) 3/2h 2 4 lffl En un hexaedro regular ABCD-EFGH. P, Q y R son puntos medios de AB, BC y HG respectivamente; si AB = e, entonces el área de la sección plana que pasa por P, Q, R al intersectar al hexaedro es: 3Q 2 .fs 3Q 2 /2 3Q2 /3 A) B) C) 4 4 5 E) ·PROBLEMA ?Q2/3 3 lffl En un hexaedro regular de arista a, halle la distancia de un vértice al centro de una cara opuesta. 3 A) -a 2 Geometría C) 90 E) 45 A) are cos ( �) 1 4 medida del ángulo determinado por CD y TB A) are tg ffl Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: l. L.F E) 2a AC A es el número de aristas. 2 D) a El gráfico representa al desarrollo de un poliedro, donde: V es el número de vértices B) a2 /3 2 lif:1 C es el número de caras E) VFF IN A) a2 ./s Un poliedro convexo está formado por 8 regiones triangulares, 9 regiones cuadrangulares y m regiones pentagonales, y un total de 33 vértices. Entonces "m" sería. B) 11 D) FFV C) VFV En un tetraedro regular SABC, O es el centro de la cara ABC, D es punto medio de la arista SA. Si CE .L BS, calcule la medida del ángulo entre las rectas 00 y CE. p C) 2 ffl A) 10 B) WF Demuestre regulares. AD B) A) FVF PROBLEMA ffl A) O PROBLEMA 111. La longitud de la arista de un hexaedro regular es tres veces la longitud del poliedro conjugado del poliedro que es conjugado inscrito a dicho hexaedro regular. ffl caras Un poliedro convexo tiene 2 cuadrangulares, 2 caras pentagonales y algunas caras triangulares. Si se sabe que la suma de las medidas de los ángulos interiores de todas sus caras es 2160, entonces el número de caras triangulares de dicho poliedro es: PROBLEMA 11. El poliedro conjugado inscrito en un icosaedro regular es el octaedro. IA PROBLEMA PROBLEMA de un tetraedro regular y su poliedro regular conjugado es de 3 a 1. i3 A D) 3 ffl C) EM PROBLEMA 3 2 9 E) 4 B) A) � 3 G 1'0 LI f.DJZ-0. -POLI f.DJZ-0'5 JZ..f.6.U LAJZ..f.'5. '51Mf.TJZ..ÍA f.N f.L f.'51'AC.IO. a D) ./5 3 B) a/2 E) a./6 3 C) a/3 2 Geometría Geometría En un hexaedro regular de arista a, se unen los puntos medios de los lados de cada cara. halle el área total del poliedro determinando. B) a2(3 + /3) A) 2a2 2 C) 6a 111. Existen poliedros regulares cuyas caras son regiones hexagonales congruentes. A) VW B) WF D)FFF E) FFV C) VFF m 4 B) A) VFVF B) WFF D)VWF E) FVFV PROBLEMA Q2 /3 3 C) Q2 /3 2 C) WVV n a A) /6 B) /6 a D) /6 3 a E) /6 2 a 6 5 !f:1 a C) /6 4 En un icosaedro regular. Diga el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. Es un poliedro convexo. 11. Tiene 12 ángulos poliedros. AD IV Tiene 30 ángulos diedros. In! A) VFVF A) L(2 + /3) B) L(/5 + 1) C) �(/5 + 1) 2 D) L(3 + /2) E) �( + /2) 4 /6 D)WVV C)VWF E) FFW AC Dado un dodecaedro regular cuya arista mide L. Calcule la longitud de arista de un hexaedro regular inscrito en dicho dodecaedro, donde cada arista está incluida en cada cara del dodecaedro. B) WFF PROBLEMA !'f, Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: 1. A) VFVF B) FWF D)WW E) WFF La aristas opuestas de un tetraedro regular se cruzan ortogonalmente. 11. La menor distancia entre dos aristas opuestas Q/2 de un tetraedro regular de arista ( es - 2 Geometría 2Q /',', -v 3. 3 C) FVW Si distancia entre dos caras paralelas de un octaedro regular es ª 16. entonces la arista del 3 poliedro regular es: a 3 2 D) -a 3 A) PROBLEMA 111. El número de caras más el número de vértices es 32. PROBLEMA determinado por C, H y F es Es un hexaedro regular de arista "a", halle la distancia entre la diagonal del hexaedro y la diagonal de una cara, si estas se cruzan. PROBLEMA Dado un tetraedro regular de arista igual a €, se traza un plano de simetría por una arista. Halle el área de la sección que determina el plano. l/2 IV En un hexaedro regular ABCD - EFGH de arista c. la distancia del vértice Á al plano Se tiene un poliedro. IV El ángulo poliedro triedro es equilátero. 11. El poliedro regular conjugado del tetraedro regular es el octaedro cuyo volumen es 1 /2 del volumen del tetraedro. A) l. 111. Un ángulo poliedro, en un ángulo triedro. m Solo existen 5 poliedros regulares. PROBLEMA Diga el valor de verdad de las siguientes proposiciones. 11. Se tiene 20 ángulos poliedros. En las siguientes proposiciones decir cuáles son verdaderas y/o falsos: l. Se tiene un dodecaedro regular. IN PROBLEMA 111.-En un hexaedro regular ABCD - EFGH de arista f. la distancia entre los planos paralelos que pasan por los vértices, C, H, F y B, D. E Q/3 es--. IA E) a2 ( + 1) /6 f!1 A PROBLEMA G rTi1 EM PROBLEMA B) a 2 E) -a 4 En un hexaedro regular ABCD-EFGH se ubican los puntos medios M y N de las aristas AD y FG respectivamente. Calcule la medida del ángulo que determinan MN y EF . B) 53 D) 75 E) 90 PROBLEMA C) 60 l.!t1 El área total de un tetraedro regular conjugado cuyos vértices son los baricentros de las caras de un tetraedro es la novena parte del área total del tetraedro dado. 11. El poliedro regular conjugado del hexaedro regular es el octaedro regular. 111. El tetraedro regular y el hexaedro regular son poliedros conjugados. A) WF B) VW D)FFF E) FFV Geometría B) 2 D) _! 2 E) _! 4 PROBLEMA C)VFF C)1 ffl Halle el área de la sección determinada por un plano de simetría de un tetraedro regular de arista a. A) a 2 /2 2 D) a 2 18 8 B) 2 a /2 4 C) 2 a /2 6 ffl Dado un tetraedro regular ABCD de arista igual a 6cm, en las aristas AB y CD se ubican los puntos p y Q respectivamente tal que AP=QC=1 cm. Calcule el menor recorrido (en cm)para ir de P hacia Q pasando por un punto de AC. A) /5 B) /7 D) 2/7 E) /TI) PROBLEMA En las siguientes proposiciones decir cuáles son verdaderas y/o falsas: t. A) 3 PROBLEMA rr:J 131 En un hexaedro regular KLMN - PQRS. Si V1 es el volumen del tetraedro KMSQ y V2 es el volumen del poliedro conjugado del hexaedro V dado, entonces 1 es V2 C) a 3 A) 45 PROBLEMA C) 16 ffl En un tetraedro regular calcule la medida del menor ángulo diedro determinado por dos planos de simetría. A) 30 B) 45 D) 75 E) 90 PROBLEMA C) 60 r,m En un tetraedro regular O - ABC de arista "a", se traza el respectivo poliedro simétrico, siendo C el centro de simetría y produciéndose el tetraedro o· -A' B' e ; entonces la distancia entre las caras OAB y A' B' es: o· Geometría Geometría 14,t•)=JOMZWs6I Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. Todo paralelepípedo simetría. tiene centro de 11. El octaedro regular tiene 9 planos de simetría, 9 ejes de simetría y un centro de simetría. 111. En un hexaedro regular sus ejes de simetría pasan por su centro de simetría. IV. En un tetraedro regular la intersección de dos planos de simetría determina el segmento perpendicular común a dos aristas opuestas. A) VWF 8) VFW D) VVVv E) FV'N C) VFVF 14;N=l!:fü4A s1I Dado el tetraedro regular ABCD, P y Q son puntos medios de AB y CD, O es el punto medio de PQ y a su vez es un centro de simetría para dicho tetraedro, entonces se afirma como verdadero: l. Que el simétrico es otro tetraedro regular. 11. Que el simétrico es el mismo tetraedro regular. 8) 11 y 111 D) 1, 11, 111 E) ninguno 14,M=ll:M4Wsal C) 1, 111 Si un objeto es simétrico en relación a una recta, entonces· l. A) FVF 8) FW D) VFF E) VFV Si se superpone sin girar el objeto original entonces estos sobre el simétrico, coinciden. C) FFV A) VFFF 8) VFFV D) VFVF E) WFF •4íl•)=l!§M4W6o I C) VFFF Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. El hexaedro regular tiene 8 ejes de simetría. 11. El tetraedro regular tiene un centro de simetría y 6 ejes de simetría. 111. El octaedro regular tiene 6 ejes de simetría. A) FFV D) FFF 8) FW C) WF E) VFF En un tetraedro regular, halle la medida del ángulo diedro determinado por dos de sus planos de simetría. A) 30 8) 45 D) 75 E) 90 C) 60 D) 16 E) ./7 C) 15 A) �+ 1 3 � A D) +4 3 PROBLEMA 8) A +2 3 C) �+3 3 E) �+5 3 RJ El prisma tiene 1 O ángulos poliedros. E) FVFV PROBLEMA O) 60/3 E) 62/3 PROBLEMA Geometría O) 1 002 E) 500 A) 400 8) 410 D) 430 E) 440 G Si la el C) 56/3 ffi Se desea construir un prisma sin tapa de una lámina de cartón de forma cuadrada de lado . L Geometría 8) 2 002 C) 1 000 C) 429 H F En un prisma triangular regular ABC-DEF, es baricentro de la región triangular ABC. ASEO es una región cuadrada y el área de región triangular DGF es 3/39cm2 . Calcule volumen (en cm3 ) limitado por el prisma. 8) 54/3 A) 2 000 C) WFF l'i'm A) 50/3 14íl•)=IOMZA 611 • IV. Se determina un poliedro. D) VFVF E) L 6 Determine el volumen. 111. Todos sus ángulos diedros son rectos. 8) VVVv D) L 2 C) L 5 •4;t.M!=MUW 69! 11. El prisma tiene 15 ángulos diedros. A) WFV 8) L 4 En un prisma recto de base triangular de Su de altura, la circunferencia inscrita en la base determine sobre un lado segmentos de 6u y Bu, y su radio mide 4u, entonces el volumen (en u3) es: Se tiene un prisma recto pentagonal. Diga el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. A) L 3 Un prisma tiene 6000 aristas, entonces el número de caras es: En un prisma regular. su número total de aristas es A, entonces el número total de caras es: 11. La figura simétrica de CDG respecto del plano OMN es ABF. IV La figura s,metnca del segmento GH respecto del plano MNO es FE. 8) 13 PROBLEMA La figura simétnca de ABE respecto del plano MNO es DCH. 111. La figura simétrica del punto D respecto al plano NOM es el punto F. ./2 A) ABCD-EFGH es un hexaedro regular, M, N y O son puntos medios de AD, BC y centro de la cara EFGH, respectivamente. l. � En un prisma triangular regular las diagonales de dos caras laterales se cruzan ortogonalmente, si la longitud de una de ellas es 16 u. Calcular el volumen del sólido limitado por el prisma (en u 3). •4,t•M!M4Ws9 AC 111. Que la intersección del dicho tetraedro con su simétrico es un octaedro regular. A) 1, 11 PROBLEMA 111 El volumen del objeto original y el simétrico son iguales. ¿Cuál es la dimensión del cuadrado que se debe de cortar en cada esquina para que el volumen limitado sea máximo. A a /6 4 11. t:1 area total del obJeto onginal y el s1métnco son iguales. a./3 3 G E) C) IN D) 3a/3 3 3 IA 3al6 EM 8) AD 6 A) a./ 3 ,.. 3 ,., A) 15 B) 16 D) 20 E) 21 PO C) 18 •4íl•M!MiUA 101 Dado el prisma regular ABCDE-A' B' C' D' E'; 5, 4 y 2 son puntos medios de AB. BB' v C'D': '&Ji Geometría Geometría B) Hexágono C) Heptágono D)Octágono E)6 C) 5 D)are tan 4...¡ •A•t•J:iM=iMZW141 Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. B)Triángulo C)Cuadrilátero D)Hexágono E) Heptágono fil fil A) .isd 5 Sd D) 7 Sd 3 2Sd E) 3 B) PROBLEMA En un prisma triangular regular ABC - A' B' C' en el cual todas sus aristas son congruentes, se ubica un punto D en la prolongación de AB AD de modo que = 3. . Halle la medida del BD 1 ángulo diedro determinado por la base ABC y C) Sd 2 Fl:1 En un prisma hexagonal regular las caras laterales son regiones cuadradas cuyos lados tienen longitud "a". Calcular el área de la sección que se determina en el prisma por un plano que pasa por un lado de la base inferior y por el lado opuesto a este de la base superior. A)2a2 B) 2/3a 2 D) 3/3 ,/ E)4a2 E) 12./6 C)3a2 C) 10 ffl 3/v. 3/v C) ./3v, 3/v E) 3/v, /4v 3/v (1 + 2) IV. Si V es el número de vértices de un prisma, entonces el número de aristas es: rnv)· A)WFF B)WFV D)VFVF E)FVW PROBLEMA C)VFW ffl PROBLEMA ·ffl Diga el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. KLMAN-PQRBS es un prisma recto no convexo. 11. LMA-QRB /\ KAN-PBS triangulares semejantes. son prismas 111. El volumen de cada prisma KLQ-MNR es la mitad del prisma KLMN-PQRS. IV. La intersección de los planos diagonales KMRP y LNSQ es MB. A) FFW B)WFF D)VWF E)VFFF PROBLEMA C)VFVF lffll Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: Si A es el número de aristas de un prisma, entonces el número de cara es (; + 2)· Geometría entonces el número de cara es 3 o) !vv � 3/v ' 2 2 KLMN-PQRS es un hexaedro regular, A y B son los centros de las caras KLMN y PQRS. Indicar el valor de verdad de las siguientes proposiciones. l. entonces el número de vértices es 12. 2 111. Si V es el número de vértices de un prisma, En un paralelepípedo recto ABCD-EFGH, M, N, P y Q son puntos medios de AE, DH, AB y DC respectivamente, 0 1 y 02 son los centros de las caras ABFE Y DCGH. IA C)VFF En un prisma triangular oblicuo, la distancia de una arista lateral a la cara opuesta es "d" y el área de dicha cara es S. Calcule el volumen del prisma. B A)Pentágono E)FVF AC FPD D)FFF PROBLEMA A 8 B)WF AD A A)VW D) 48/2 3 EM Determine la sección plana en el poliedro que pasa por los puntos A, B y C. B)24 Se tiene un rectoedro de base cuadrada de volumen "V". Determine sus dimensiones cuya área total sea el mínimo. A) B) , 3/2.v Un paralelepípedo es un prisma cuya base es una región paralelográmica. 111. Si una cara lateral de un prisma es una región rectangular, entonces todas las caras laterales son regiones rectangulares. P es la vista perfil derecho A)36 PROBLEMA 11. Un paralelepípedo regular es un prisma regular recto. Si: F es la vista frontal PROBLEMA B)are tan 2...¡ IN AA'. BB' y ce· son aristas laterales de un prisma. M es punto medio de AA' y E es un punto de ce·, BB' = 12. Si los volúmenes AMB'BCE y EMA'C'B', son entre sí como 5 a 3. Entonces la longitud de CE es: D)5.5 rrr 3 rrr 3 ...¡ rrr3 rrr 3 11. Si A es el número de aristas de un prisma, ffl Dado un prisma hexagonal regular ABCDEF A'B'C'D'E'F' cuya superficie lateral tiene por área 24/2u 2 . Si A'C' determina con DE' un ángulo cuya medida es 60, calcule el volumen (en u3 ) del prisma. E)are tan 5...¡ 14,t•]=Jl3MtzU11 1 B)4.5 /Il- C)are tan 3 E)Cuadrilátero A)4 A)are tan PROBLEMA' A A)Pentágono el plano que pasa por DB' y F, F es punto medio de AC . G AB = BB'. Determine la sección plana que pasa por los puntos 2, 4 y 5 en el prisma y qué polígono se forma. Geometría l. EM0 1 PBF-HN0 2QCG es un prisma recto y no convexo. 11. El prisma EMPBF-HNQCG tiene 7 caras. 111. El prisma E0 1 F-H0 2 G, tiene 6 ángulos poliedros. IV. El prisma 0 1 PBF-02 QCG tiene 12 ángulos diedros. A)FVW B)VFW D)VWF E)WW C)WFV Indique el valor de verdad de las siguientes proposiciones: l. Todos los paralelepípedos tienen centro de simetría. 11. Existe algún poliedro regular, tal que la suma de las medidas de las caras que concurren en un vértice es 300. 111. Un prisma regular es un poliedro regular. A) FFV B)FFF D)WF E)VW VFF ca. Geometría Geometría iQ;t•)=J!#tiM 83! A) 12 •Q;t•)=J!#M4W 84! En un paralelepípedo recto el ángulo agudo de la base es igual a a la sección del paralelepípedo, trazada por un lado de la base, cuya longitud es "a" y la arista opuesta a él tiene un área igual a S y forma con el plano de la base un ángulo igual a 90 - a.. Calcule la longitud de la otra arista de la base. A) D) s 28 a 38 E) a B) a s 3a C) AB = BC = CA' = 2 = BB' , )rn) En una vasija cuya forma es un paralelepípedo rectángulo de 72 cm de largo, 25 cm de ancho y 12 cm de altura se vierten 18 litros de agua. ¿A qué distancia del borde llega el agua? E) 2,0 ™' D) E) 1 C) 1,5 C) 13 C) �/3 2 E) 3/3 m A) 4V 7 8) 5V 12 O) E) 9V 11 8 V 11 PROBLEMA C) 7V 12 ffl La base de un tronco de prisma regular es un cuadrado de 3u de lado, las bases forman un ángulo diedro de 45° entre sí, y dos aristas laterales opuestas miden 8u cada una. Halle el volumen del tronco de prisma. El volumen de un prisma regular A8C-A'B'C' es 18u3 ; M y N son puntos medios de BB' = {Q}; y CC' respectivamente, Si n AÑ n = {P} entonces el volumen (en u3 ) limitado por el poliedro PQBCMN es: A) 64 A) 6 8) 8 D) 12 E) 14 D) 72 B) 68 C) 70 E) 76 AC h E) (S 1 + 82)¡ D) 1,8 B) 2/3 •4;t•)=J!#IM2W 89! C) (S1+S2 B) 1,2 A) 3/3 12 B) 2/3 En un prisma triangular recto ABC - A'B'C' de volumen , se ubican M y N puntos medios de V 88' y ce· respectivamente, E E AA' tal que EA' = ..!.. Calcule el volumen de EMN-ABC. EA 3 A" En un tronco de paralelepípedo oblicuo las áreas de dos caras laterales opuestas son S 1 y S2, siendo su distancia h. Halle su volumen. 13 D) �/3 2 A •4;t•M!#l�,4- 8sl A) 1,0 A) PROBLEMA 2a •4;t•)=l!3&4W 86! ce· = 1. Calcule el volumen. s ffl En un triángulo equilátero ABC, por sus vértices se trazan perpendiculares a dicho triángulo tales como AM = 3, BN = 1,5 y CP = 4,5. Si el área del desarrollo de la superficie lateral es 18 cm2, entonces el volumen del tronco del prisma es: En el gráfico es el desarrollo de un poliedro. •4;t•)=l!3M2W 9ol PROBLEMA Se tiene un tronco de prisma recto ABCD EFGH; tal que EADH y FBCG son cuadrados de lados "a" y "b", respectivamente; la cara ABCD determina un diedro de 53 con la cara BCGF. Si el área de la región ABCD es "S", calcule el volumen del tronco. Geometría A'M AS I\C C) 10 ffl En un tronco de prisma recto 0 1A 1 8 1 -0A8, la base OA8 es un triángulo equilátero, el plano 0 1, A 1, 8 1, intersecta a las prolongaciones de OA y 08 en M y N. Si MN = 4/13 u; AA 1 = 3u, 00 1 = 4u y 88 1 = 2u; determine el volumen limitado por el tronco de prisma (en u3 )_ Geometría A) 7/13 B) 9/3 D) 13/3 E) 15/3 C) 11/3 titl PROBLEMA A E) 62,5 E) 220 abS a+b abS E) 3(a + b) IN D) 62,5 C) 31,412 D) 215 PROBLEMA C) 210 C) IA B) 31,212 B) 205 S(a+b) O) 3ab EM 12 A) 200 AD A) Las diagonales de tres caras diferentes de un paralelepípedo rectangular miden 161 cm, ./74 cm y /85 cm. Entonces el volumen del ,.a·alelepípe::!o (en cm3 ) es: B) S(a + b) G Es un paralelepípedo rectangular recto, su diagonal mide 1O cm y forma con la base un ángulo que mide 45 y con una cara lateral un ángulo que mide 30. Calcule el volumen del sólido cuyos vértices son los puntos medios de las aristas básicas. 2 5 S(a+b) El lado de un cuadrado ABC mide 12 u. Los segmentos AE y CF son perpendiculares al plano que contiene al cuadrado y miden 6u y 9u. Halle el volumen del sólido limitado por E8FD (u3). A) 5 B) 10 D) 20 E) 25 PROBLEMA C) 15 !:'f;I Se tiene un tronco de prisma triangular ABC DBE cuyos aristas AD = a y EC = b. Entonces la longitud del segmento que une los baricentros de las bases es: a+b 2 a+ b D) 4 A) B) 2(a+b) 3 C) a+b 3 E) �(a+b) 5 m PROBLEMA El prisma ABC-A'B'C', se intersecta por un plano determinando los puntos M, N y P, sobre las aristas laterales AA'. BB' y ce·. respectivamente, tal que AM = 2MA' y BN=PC'. Si el volumen del prisma es , entonces el volumen del tronco V ABCMNP es: A) V 9 D) 5V 9 PROBLEMA B) 2 V 9 C) 4V 9 E) 7V 9 r;T:'I En un tronco de paralelepípedo oblicuo cuyas áreas de dos caras laterales opuestas son S 1 y S2 unidades cuadradas y la longitud de su distancia entre ellas es C unidades. Entonces el volumen del sólido limitado por el tronco es: Cüi Geometría PROBLEMA � A El gráfico es el desarrollo de un poliedro. Las caras ABED y CBFI son trapecios rectángulos, ABC es un triángulo rectángulo isósceles, AHGC es un rectángulo HGJ es un triángulo equilátero. Si AB = 2a, AD = a y EB = 3a, calcule el volumen. B) �a 3 3 D) 8a3 E) 9a3 C) 5a3 AC AD 3 A) !.2.a 3 EM IA IN G F L.F Geometría Geometría ii) Triángulo oblicuángulo. Son seis: Las tres caras y los tres ángulos diedros. III. (F) Es de 3 caras. IV (F) Ángulo poliedro, es el conjunto de todos los rayos formado al trazar por un punto del espacio tres o más rayos, de tal manera que tres rayos no son coplanares. (Claue1iJ •U=i-1•J!•t3t•HI 021 = 6 BPC �AB=BC=n Por una simple inspección: ABCD es un cuadrado. Ahora por T3P : PC .l BC n !::::::.. PCB: Ta0 - = ./2 n o [Claue!Z) EM p e A Ahora observa: 6 APB G II . (V) Elementos de un ángulo triedro. Si AD=PD = n =:> AP= n./2 PD =DC=n =:> PC=n .f2 RESOLUCIÓN ffl l. (V) Es el ángulo poliedro más importante. ll. (V) Este triedro es isósceles. II. (V) Se usa con más frecuencia el nombre de ángulos poliedros. IJI. (V) Veamos: III. (F) En un triedro se cumple: IN (F) Un ángulo triedro es un ángulo poliedro de tres caras. �BC< AB Oº<a+b+c<360º IA l. B Sía<e GEOMETRIA RESOLUCIÓN ffl Con caras que miden 60° pueden formarse ángulos poliedros de tres, cuatro o cinco caras. Recuerda que: AD � 0°<60º+60º+60º<360º º ° ° º º º º º ° ° � O <60 +60 +60 +60 <360 J;>- º º O <60 +60 +60 +60 +60 <360 AC l. = !::::::.. PHF (A L A) �PE= PF º Esto demuestra que; existen 3 ángulos poliedros cuyas caras midan 60° cada uno. En primer lugar, observar que PD ..L plano ABCD. !::::::.. PHE (Claue11) !::::::.. PEO = !::::::.. PFO (L L L) :. X= y IV (V) Como en geometría plana, particularmente en el capítulo de triángulos. i) Triángulo escaleno. Si a (V) En segundo lugar, las caras APD y PDC son perpendiculares. Se cumple: En tercer lugar, si las caras adyacentes miden 45° cada uno, entonces los triángulos rectángulos APD y PDC son isósceles. Si, a + b + c + d = 360°, no existe ángulo poliedro alguno. Dato: m+n = 10 Lqqd .é e Por propiedad: AB2 = x 2 +n2 - xn -sc2 = x2 + m2 - xm !::::::.. ABC: AB 2= AB 2+BC m2 + n2 = 2x2 2x2 Oº<a+b+c+d<360° Geometría = 2 + m2 + n2 - x(m + n) x(m+n) � x = m+n 2 [Í:!auefl Geometría Cüi Geometría Geometría Simplificando: RESOLUCION (!íi o D emostración: 316 O<a+b+c<360 D emostración: o cos x = -- / A / ( Claueffi IN G RESOLUCIÓN (!E ¡... � 08A isósceles: En la cara AOC, se traza 00, de modo que: m 4 AOD =C y 00 = OB . OA =AB = n => OA = n {2 ;¡;. óAOD = t. A08 (LA L) � 08C isósceles: También: (Claue!9 a+2k <a +a+k r¡¡-+- k <a Sumando (1) y (2): 2k < 120 'Ir+- k < 60 ....... (1) EM 3a + 3k <360 'Ir+- a + k < 120 ó AOC equilátero. Por la demostración anterior: f)crJ+DC<f)tf5+BC a +a+k +a+2k <360 A8 =8C = n => AC = n {2 En AO se toma E, obtenemos el triedro0-BCE. ;.;. óABC: � <A8+ 8C Por teoría: � ABC isósceles: IA QAO=AB 08 = 8C = n => OC = n {2 ....... (2) AD Máximo valor entero de "k" es: 59 ;¡;. O bservar: t. 80C y t. DOC n Q a+b+c<360 Por existencia del triedro O<a+b+c m a -n B Si n< m => b - c <a b<a+,e ( Lqqci9 AC [Claue!9 C 0 4D a< 180 - b+ 180 - c DC<8C � OAC: SiAC = n => OC = 2n A OA = n {3 � OA8 : OA = A8 = n {3 => 08 = n 16 t. ABC: 8C2 = 3n2 +n2 - 2n. n {3 .cos 30º Simplificando: 8C = n o ó08C: n2 = 4n2 + 6n2 - 2.2n. nl6.cos x Geometría Geometría CJi 6 AOB = 6 CBO (L L L) 6 OBA: a + 9 = 180 - x .............(1) En el triedro 0-ABC: 120-78 <X< 120 + 78 Si OB= 1 => OA = 2 y AB = 13 .............(2) Reemplazando (1) en (2): 4 = 3 + 3 - 2.3.Cose ............... (i) 6 Cose= 6 - 4 = 2. Como m>a>n Cose = 1/3 ,Y-. a<xl (+) 180 < 3x ,Y-. 60 <X Usando el triedro polar o suplementario: X< 162 .............(2) De (1) y (2): Luego: X,,,¡n= 43° X,,,áx= 161 ° lc1aue!:I im%-i•)!•X3t•Ul1zl IA De (i) y (ii): 60º < x<90° Obtenemos: c. - p ..............(ii) X+ 78 + 120 < 360 42 º <X< 162 º IN � a+e < 2x 180-x .............(1) También: OA= OC= AC = 2 óABC· X< 180-x 42 <X< 198 (Claueti) 6 AOC equilátero: x<a +e 2x< 180 ,Y-. X< 90 Por teoría: t::,.. OBA not. de 30° y 60º A = G 6 OAC Geometría Geometría t::,.. PAC = t::,.. PAB (A L A) x,,,áx= 89º (Claue!9 t::,.. O'A'B' not. de 30° y 60 °. EM X,,,¡n = 61o AD Si O'B' = 1 => O'A'= 2 y A'B'= 13 Q AC = AB = 15 + 1 y PC= PB= 4 6 PBC equilátero PB= PC= BC= 4 6 ABC; por ley de cosenos: 16= 2(15 +1)2 -2(15 + 1)2 Cos x Simplificando: Cos x= 15 -2 t::,.. O'A'C' not. 30 y 60 . ° 15 + 1 Como Sen 54° = --4 ° Si OC = 1 => OA=2 6 O'B'C' equilátero: [Clauef:l = o·c· = B' C' = 1 t::,.. OAH isósceles: AC Si OA B'H = C'H = l3 3 t::,.. OBC not. de 30° y 60°. Si OB = 1 => OC= 2 y BC= 13 t::,.. OHC isósceles: OC = CH = 1 => OH = ./2. 6 B'HC' isósceles: t::,.. A'HC': Cos(180 - x)= .! 3 0A.. t::,.. OAC not. de 30° y 60° Si O'A'= 2 => O'C' = 1 y A'C ' = 13 O'B' Por teoría: OH es bisectriz del ángulo BOC y proyección del = 2 => OH = AH = ./2. [c1aue!;J .!. - Cos x= .! ,Y-. Cos x = 3 3 Geometría Geometría '™ Geometría Geometria Ahora por propiedad t:, OAC: b = 36 + 4 - 12=28 O < 180 - a + 180 -13 + 180 - e < 360 b=2ñ t:, OBC: a2 = 16 + 4 - 8=12 213 a + 13 + O < 540° A También: 1 21?, 180 - a + 180 - 13 + 180 - e < 360 h\::s 1 180 < a + 13 + ../3 De (1) y (2): B = 28 - 3 'Ir- h =5 OH: proyección de OA sobre el plano P. Por teoría; OH es bisectriz del ángulo BOC. [Claue!D � HCO not. de 30° y 60 ° X= 8 {2 EM �l3 = 4{2 'lf"2 13 AD (Claue!:J e 180,a+l3+El<540 Demostración: t:, OAB: c2 = 36 + 16 - 24 c=2ñ mr = 28 AC Usando el triedro polar o suplementario: Por propiedad: A' + o· e ............. (2) + a < 540 IA � OAC; isósceles; si OA = 8. => OC= CA=4/2 !,4 IN 1so < � AHB: h2 ········�····(l) A = O' O < 180 - a + 180 - p + 180 - O G a Usando el triedro polar o suplementario: De donde: N' [ Lggd11 � O'M'Q' isósceles : O'M' = M'Q' o =n => O'Q' = n{2 � O'M'N' isósceles: O' M' = M'N ' = n => O'N' = n{2 � N'M'Q' isósceles: M'N' =M'Q'=n => N'Q'=n {2 /':, N'O'Q' equilátero, por lo tanto: 180º - Por la propiedad anterior demostrada: 180 < 102 + 42 + X 60 º 'lf"- Usando el triedro polar o suplementario. A' < 540 De donde : 36 < x X= .............(1) Por propiedad: X+ 102 < 180 + 42 De donde: x < 120 .............(2) De (1) y (2): 36 <X< 120 Xmáx = 119 ; Xmín = 37 Luego: Xmáx - Xm,n = 1 19 - 37 Xmáx - Xrnfn - 82" e· Geometria o· [Claue1!) Geometria '™ ó A'O'C' isósceles; por ley de cosenos: 2=4+4 - 2(2)(2) Cos(180 - x) 8 Cos(180 - x)=6 � A'C'O' not. de 30° y 60° Como O'A'=2 � O'C'=1 y A'C'= ..f3 Cos(180 - x)= En el cuadrilátero inscriptible C=2+2+n q,--.- C=4+n � A'QC': Cos 8= ..f3 1 =l. 3 {3 ° Pero: 0 =180 - x 3 2160=360(V - 2) 6=V- 2 r¡¡-.- V=8 Por propiedad: Por teorema de Euler: Por dato también V=n+11 .......(1) 70 = C� - #dcaras- A Por condición del problema: 2 140=V(V- 1) - 84- 8n Por propiedad: 140=V(V-1)-2(25+2n+2n+17) 224 +8n=V(V- 1) AD Reemplazando (1) en (2): .............(2) 224+8n =(n + ll)(n +10) 224+8n=n2 +21n +110 Si B'C'= 1 � O'C'=2 Como O'B'= {3 � B'A'=1 y O'A'=2 E.F n +19 x n -6 AC � O'B'C' not. de 30º y 60° O=n2+13n - 114 O=(n+ 19)(n-6) q,--.- n=6 6 \ \ \ [Ctaue1:) ) 70= V - l -(5(5)+3(0)+2n+AJ 2 ( 5 -------� 3n 1= - - n r¡¡-.- 2=3n- 2n 2 IA O' 3n C+V=A+2 �4+n +8=9+ - +2 2 EM Usando el triedro polar o suplementario: 4 Por el teorema de Euler: (5)+3(3)+4n r¡¡-.- A=2n +17 2 C+V=A+2 �8+n+V=2n+17 +2 3 2(4)+2 (5)+n (3) 2 IN A= 5 2 3n A=9+2 Por propiedad : [ClaueE A'B'=B'C'=1 � A'C'= f2. A= Por condición del problema : C=8+n 1 �Cos(180- x)=-Cos x= 3 1 1 Por teoría: 4 1 3 - Cos x= - q,--.4 O'B'QC': B'Q= C'Q= /3 /3 � A'B'C' isósceles: Por condición del problema: A Si O'B'=1 � O'A'=2 y B'A'= {3 G �-A'B'O' not. de 30° y 60° � O'B'A' not. de 30° y 60° Geometría Geometría \ El sólido es un cubo, donde: C=6 ; A=12 y V=8 Luego: C = m+17 ; V= 33 m (3 9 (4 )+5m r¡¡-.- A= 30+5 A= 8 )+ 2 2 Por el teorema de Euler: [Clauefl C+V=A+2 m � m+17+33=30+ 5 +2 2 5m 5m - m m+50 = 32+ - r¡¡-.- 18 = 2 2 36=5m - 2m q,--.- 3m =36 Luego: V=6+ 11 [Clauet:J [c1auet:I Geometría Geometría ™ Geometría Geometría Por el teorema de Pitágoras: 2 h 2= � +a2 'Ir+ h= �15 4 2 )> l. (V) Veamos: )> m el número de caras del ángulo sólido del poliedro. S 4[ia ·ifs] fs ............. (1) A C +V=A+2 ............. (2) Reemplazando (1) en (2): C+ e A [Clauef3 nC nC = +2 m 2 G 2 S=a 6. PVQ- ó.MVN � = 2n y 3n B 4m C= -----2(m+n)-mn 'Ir+ J. 11. (F) El poliedro conjugado inscrito en un icosaedro regular es el dodecaedro regular. 111. (F) Veamos: EM e En el tetraedro regular: C=4;V=4:::>C=V=4 11. (V) AD y --- - 1 1 1 - - .._ M E F AC /',. MBD, PQ es base media, por teorema: yÍ2=2x = f2x III. (V) El dodecaedro regular y el icosaedro regular son conjugados. [Claue !:) [c1auell Para m= 3 C=4 (Tetraedro regular) Para m=4 C= 8 (Octaedro regular) Para m=5 C=20 (Icosaedro regular) =6 6-m C=no existe. Il. Si n=4 => C=� 8-2m Para m= 3 C= 6 (Hexaedro regular) Para m=4 C= no existe 4m 111. Si n=5 => C= 10-3m Para m= 3 C=12 (Dodecaedro regular) Para m = 4 C= no existe 4m IV Si n=6 => C= 12-4m Para m= 3 ; C= no existe 4m V Si n= 7 => C= 14-5m Para m= 3 ; C =no existe. Esto demuestra que existen solo 5 poliedros regulares. Sea: )> Ecuación diofántica =� Para m Por una simple inspección observamos G: baricentro del 6. ASP. Se traza LQ // PD �x=? 6.ASR: 1 Cose= - {3 6. QSL ; por ley de cosenos: LQ = nf3 6. QSE ; por propiedad: QE = nill 3 6. QLE ; por ley de cosenos: nill z r;r 2 2 [ .f":r [- -] =(nv3) +n - 2 nv3 ](n)C os x 3 Simplificando: n el número de lados de las caras del poliedro. Geometría e = 4m Si n= 3 => C IA l. (V) IN 2mC + 2nC - mnC Hexaedro regular: V= 8 s Por el teorema de Euler: = Octaedro regular: C = 8 W A el número de aristas del poliedro. Cumpliéndose. 2A=ne= mv Área del poliedro: RESOLUCIÓN Geometría '™ Geometría Geometría �OQN: n� _n_ = 12 q¡---. 2 n .fz G Toe - = A (Claue7.J IN ld=ilM!ltat•nl31 I CD 1- Plano ABM B En consecuencia; CD 1- a todas las rectas contenidas en dicho plano, en particular: co e (Clauet:J x+y x+y �=-X- q¡-.. n=� b x+y x+y .............. (!) B ..............(2) Nos piden hallar: S = mnSen a ..............(3) Reemplazando (1) y (2) en (3): 2n ay bx S = --·--·Sena (x+y) (x+y) smáx . (x = y) .·. S.=�Sena ,, E M AC S=abSena-� (x+y)2 Para obtener : ,, ............... (i) MNnDA = {M}" MNnDé = {N} �MAP H NR, NRnCG = {T} t;:,::,., TCN B QTnFG = {L} �QCT = t;:,::,., TGL => QT=TL A continuación trazamos : LRnEH = {K} q¡---. a=h 2 13 Área de la superficie total del tetraedro regular será: h=a .fz ./6 t;:,::,., RGL;;t;:,::,., RHK => KR = RL Finalmente trazamos MKnAE = {J} t;:,::,., MAJ = t;:,::,., JEK => AJ = JE y MJ=JK. Esto demuestra que la sección plana determinada es un hexágono regular, cuya área será: = �NHM S=6[ �r� Q �MN=NT s = 3Q 2 6 NOT isósceles: OM =OT " ON 1- MT [Claue!l) = � TGR => CT=TG Luego trazamos Si MNnFG = {T} �NGT = t;:,::,., PBQ = t;:,::,.,QCN Ahora trazamos : e 2n AD �=_Y_ q¡-.. m = ¿L a EM Por semejanza: En primer lugar se prolonga PQ en ambos sentidos, donde: IA El plano de Simetría ABM es perpendicular a la arista es decir: A Por T3P : ON 1- MT (Claue1!J Geometría Geometría /3 4 (Claue'3 '™ Geometría Geometría 11. (F) El tetraedro regular es conjugado consigo mismo. RESOLUCIÓN W A Observamos que el cubo inscrito en el dodecágono regular tiene como aristas una diagonal de cada cara. III. (F) Ningún poliedro regular existe cuyas caras con regiones hexagonales congruentes. Como cada cara es un pentágono regular cuyo lado mide "L", entonces su diagonal será: A RESOLUCIÓN ffl J. [�f 11. (V) El número de V = 20 e igual al número de ángulos poliedros. 111. (V) Recordemos que: III. (V) Si observamos en el problema anterior, tenemos el dodecaedro, en el cual cada ángulo poliedro es un triedro. B X t1 BCD equilátero : BM = a f IA En el tetraedro regular : h= IV. (V) El ángulo poliedro triedro es equilátero y cada cara mide igual a 108° . Q{6 3 13 RESOLUCIÓN ffl EM [Clauefl (V) Es un poliedro o sólido geométrico. C+V=A+2 2 (3) Q 20+V= º +2 Qr+- V= 12 2 IN �AHO: x2= ª2 + Por Euler : !c1aueD G a (V) Todo poliedro regular es convexo. 11. (V) El número de ángulos poliedros es igual al número de vértices del poliedro, veamos: A (Claue!:J l. Por Euler: A= 20(3) 2 A=30 C+V=30+2 C+V= 32 IV. (V) El número de ángulos diedros es igual al número de aristas, es decir: 30. RESOLUCIÓN ffl l. (V) Veamos: Área total del poliedro: S=6·[ �r+8·[ �f � ª :. S= a2(3+ 13) ª AC AD [Claue!J E Proy. de BH sobre el plano ACF es el punto P. Luego la distancia entre BH y A F es PM = x. t1 ACF equilátero: 3x = (V ) Se ha demostrado en el problema Nº 32. Geometría Geometría B H H Observa que BH .l plano ACF. [Claue!!J l. G ª� 13 Observa que e es perpendicular al plano de simetría H. En consecuencia, AB y CD son ortogonales. JI. (V) Veamos: Geometría Geometría � MQN; isósceles: MQ A 111. (F) No cumple con la condición para que sean poliedros regulares conjugados. = QN = a [ClaueYJ RESOLUCIÓN tii] A (V) Veamos: l. e III. (V) =[Q;3r-� � x =Q{z IN �AMN:x 2 2 2 2 �=�� x2 =a2 � 6 6 Por una simple inspección: otro lado; A-DBE es un triedro baricentro de ó DBE). � AG .l HCF ComoAG AP = = 2 ¡,; AAQ €v.J Q/3 AC trirrectángulo, donde AQ .l DBE en Q (Q : Q{3 = QP = PG = - 3 [ ClauefE) / / E / B 2n a -=-�X= a/2 3n 3 Como los tetraedros regulares son conjugados, entonces son semejantes; Se cumple: ST·Conj ST· Dado (Clauefl ST·Conj ST· Dado = ¡a/3r 1 a Recuerda que: Luego: 9 11. (V) El hexaedro regular y el octaedro regular son conjugados, porque el Nº de vértices de uno es igual al Nº de caras del otro, así: Ahora: Luego: La medida del ángulo buscado se consigue trazando QN // EF. Geometría V¡ = V1 = i[ ª ;'31-[2ª;'3] 2 Vz = H .f3 h = 2a 3 También: / Q s p x AD Por 8 x IA ª EM 2 = QP = PH Recuerda que el hexaedro regular y el octaedro regular son conjugados, veamos la gráfica: e A �OGM:[iJ =[ �J +[ ir BQ •�=l-1•)!*Xd[l]�i s1I G D (c1aue!J ª 3 3 2[l[ ª�f.[i]] ª 6 - V z= ............. (1) 3 ..............(2) lc1aue1!) Geometría RESOLUCIÓN :.- m �QPH : o Geometría Geometría C-O'A'B' simétrico de C-OAB, donde C es centro de simetría. x2 = (3 {3)2 + 1 = 28 al6 Recuerda que: h = 3 (Claue,:O (V) Todo paralelepípedo tiene centro de simetría, pero no todo paralelepípedo tiene ejes de simetría. IN B G (Claue1J) l. JI. (V) El octaedro regular tiene centro de simetría. Recuerda: � 9 ejes de simetría. ª ª ª2{2 SAOM = M ;3][ ;6] = RESOLUCIÓN m En el tetraedro regular se han trazado dos planos de simetría. El menor ángulo buscado es: Esto se resuelve fácilmente en el desarrollo del tetraedro regular; pero del modo siguiente: A RESOLUCIÓN ffl B' Observar que rectángulo: AB // DC � CS = 3/3 �QH = 3/3. l. ti:'I (F) La teoría dice. 11. (V) La teoría dice. Dos figuras simétricas respecto de un eje son inversamente congruentes. III. (V) Como los objetos son simétricos, entonces son congruentes. Observación: dos regiones poligonales simétricos son congruentes, en consecuencia tienen áreas iguales, lo mismo sucede con los sólidos geométricos, tienen volúmenes iguales. IV. (V) Veamos: RESOLUCIÓN [Claue1J) ll1':1 e aristas opuestas OA y BC. (Claue,:O A Geometría [Claueffl Dos poliedros simétricos no pueden coincidir por superposición. Observación: sus ejes de simetría pasan por su centro de simetría, ningún eje de simetría contiene a las diagonales del hexaedro regular. B MN es el segmento común perpendicular a las o Como: RESOLUCIÓN � 9 planos de simetría. d CQHS es un QC = HS =l. L.F AC D (Clauefl � 9 ejes de simetría. AD A' IA JII. (V) El hexaedro regular tiene centro de simetría. (Claue1J) (V) La teoría dice. La figura simétrica de un poliedro es otro poliedro. III. (F) La intersección no determina un octaedro regular. � 9 planos de simetría. EM Luego: l. m JI. (V) Dos figuras simétricas respecto de un centro de simetría, son directamente congruentes. A RESOLUCIÓN ty1 RESOLUCIÓN' Geometría E l. H (V) Recordemos la propiedad fundamental: Dos figura simétricas respecto de un plano son congruentes. Geometría Geometría 11. (F) La figura simétrica de CDG respecto al plano MNO es BAF l. III. (F) La figura simétrica del punto D respecto al plano MNO es el punto A. 1 1 1 h1 1 1 lo tanto GH y FE son simétricos respecto al plano MNO. III. (F) El octaedro regular- tiene 9 ejes de simetría. [Claue1l) BN // AE � AE=BN= 16 Como AE y BF entonces: se cruzan ortogonalmente, FB .l BN �FBN isósceles: FB =BN= 16 QFN=2.f3 6 FEN isósceles: FE=EN=2 �BEN: h2 = 6 - 4 'Ir- h = f2 Volumen del prisma: e 'lr-- AD V= (2) {3 · {2 4 2 EM En el tetraedro regular tracemos dos planos de simetría: l•üi..-t•)!ltat•UI sal [Claue!l) En un prisma regular n-angular, se cumple: J> J> CB .l plano AON OA .l plano BMC A A = 3n 'Ir- n = 3 AC 8 Observamos: Designando por "x" el lado del cuadrado por cortar, la arista del cuadrado basal medirá (L-2x) y la altura de la caja será "x". Por lo tanto, el volumen de la caja es: l. V =x(L - 2x)2 Ya se tiene lo fundamental: La función. II. Se deriva: V= L2x - 4Lx 2 +4x 3 V'= 12x 2 - 8Lx + L 2 D 111. Se iguala la derivada a cero. Datos : SDGF= 3./39 12x 2 - 8Lx +L2 = O � {�·�} Por propiedad: S= S DGF·Cos 9 Analizadas estas dos raíces de la ecuación, se ve que x = (U2) es un mínimo (volumen igual a cero) Q S= 3./39·[�'�] Pero: G'M =�{3 AGM = 6 El valor x = (U6) corresponde a un máximo y que el mayor volumen es: h./39 6 Reemplazando: S= 3./39· [:] [Clauefl Q 3S = SoE F= 9.f3 Luego el número total de caras será: h Pero·. 3./39= !h · ./39 'Ir- h = 6 2 C=n+2 6 Volumen del prisma: Por teoría; los planos de simetría AON y BMC son perpendiculares. [Clauefl G En el plano ABED se traza: L-2x x IN 11. (F) No tiene centro de simetría y tiene 3 ejes de simetría, uno por cada par de aristas opuestas. [ Claue!J IA (F) El hex aedro regular tiene 9 ejes de simetría. IV. (V) El sólido en poliedro. N -- �---213 F 120° L III. (F) Solamente los diedros en las bases son rectos. - __2_ ---- 1 [ Clauef¡l l. 11. (F) Como tiene 15 aristas, entonces tiene 15 ángulos diedros. A IV. (V) E y H son simétricos, también F y G, por (V) Como tiene 10 vértices, entonces tiene 10 ángulos poliedros. Geometría C= [ Claue!!J lctaue!!) Geometría Recordemos en un prisma: A 3 +2 Por dato: A =6000 Reemplazando (1) en (2): .............. (1) ..............(2) Geometría Geometría En el prisma: Volumen del sólido: 8V V= 3 3 _..!..3 2 .3 X 3 ( Claue11) = Luego se traza SBnNM = {U} 3 2 lc1aue!:I RESOLUCIÓN ffl Finalmente trazamos: = �(6 +O+ 12- x) 3V V = s (18-x)� S = 2- X 3 9 ..............(2) De (1) y (2): En el triángulo de la base: 54 = { M} A continuación: M2nB'C' = {3} Luego: 43n OC= {N} = (a + 14)(a + 14- a- 6) (a + 14 - 14)(a + 14 - a - 8) 16(a + 14) = 8·a·6 � a + 14 = 3a a = 7. Ahora: N2nDD' = {l} Volumen del prisma: Si 32nfü = {Q} V= (21)(4)(5) � - QinEE' = {7} En seguida: 54nNA = {T} Q (Claue!9 Finalmente se traza: T7nAE EM Se traza A'l3'n = { 6} AD 16(a + 14)2 IA IN 5 Observamos el polígono convexo 1234567 es un heptágono. RESOLUCIÓN A,..,,---------...... AC 3 m 6 3 2-x (Clauefi) (Claue!l) A D e RB : proyección de AB sobre el plano MNPQ. MPnRB = {L} Se levanta LK · (k E AB). Trazamos CKn GP =a CM = KL= JP= a /\ GJ= a A continuación se traza: Geometría TF = GJ Geometría = IB Si BD= 2 => BE = {3 y ED = 1 RL= LB Q B'B J.. plano ABC => B'B J.. BH - Por T3P B'H J.. FO ; 9= ? �BEO not. de 30° y 60° Por una simple inspección: Q B' Se traza DE J.. = {J} �TFA =�AGJ:�JPS B' Esto demuestra que los puntos U, C, W, T son colineales. En consecuencia, la sección plana determinado es un hexágono. TAnNP = {S} A' �AMU:�CEW=�TFW E,-,.--t-------r�= CK // CM 6 UCnEF= {W}, unimos WT. T � ARB, si AR = 2a :::::, KL Mi.--�� = {V} �BPS:�BQV=�UMV 3V 3 UBnUQ ..............(1) En el tronco de prisma: vx = 27- 9 RESOLUCIÓN f:i:] = V 5(12)� S A 6000 +2� c = 2002 3 G c= ---- -------------------- JP= a /\ FA = AG = PS Pero: FB= {3 => EF= 213. � FEO: FD 2= (213)2 + 1 FD = ill �FDE-�FBH f =: � n=fli Geometría Geometría � B'BH: Ta0 = a=2 2 -- - ¡¡; l. Volumen del prisma: V= 2 e::::: arcTg2{JI (Claue1] III. (F) Si una cara lateral de un prisma es una región rectangular, las otras pueden ser regiones cuadradas. Luego: 2 + ªJ·a S=2[ \ -----, ' ' S=3a2 [Clauefl [Clauefl EM 2 Reemplazando en (1): V =:i.�., 2 , AD S= ab " SR= ..!. bd F' E' l. 2 Se deriva: S,.'= 4x+4V(-l)·x-2 Igualando a cero: x = v.x-2 f/r+" A = 3n SL=24./2 " m <r ( A'C',DE')=60 'Ir+" n Pero: C=n+2 A 3 .............(1) .............(2) +2 II. (F) Por el teorema de Euler: V=x3 C+V=A+2 Q 1+7+V=A+7 A V=A-- [Claue!J 2 V= -A 3 3 III. (V) También por Euler: = A+2 => C+V = 3v +2 2 Se traza BA' !! DE'. C= --V+2 Si B'C'=a=> A'C'=A'B= C'B= a/3 V +2 e= 2 3V como BA' =BC' => ó A'BC' equilátero: [Clauet5I A = 3 Reemplazar (1) en (2): C +V ° tml (V) Si las bases del prisma son regiones poligonales de "n" lados, entonces: C= 4V 2x2+ x Por condición del problema: AC Por condición del problema: .............(1) 1 De estas dos expresiones: •füi-·MK•X9t•U•zgl Iv. (F) La intersección de los planos diagonales KMRP y LNSQ es AB. RESOLUCIÓN y S,.= 2x +4xy " V=x y A' Por teoría, volumen del prisma oblicuo: I X ST= III. (V) Como el sólido es regular, entonces el plano diagonal KNRQ divide en dos partes congruentes. [ClaueD En el gráfico tenemos un rectoedro de base cuadrada. 2 11. (V) Son congruentes, también son semejantes ya que la razón de semejanza es uno. 1 1 0: IN II. (F) Un paralelepípedo regular es un prisma cuadrangular regular. De la figura: PQ = 2a y ER=2a IA (V) Un paralelepípedo es un prisma cuya base es una región paralelográmica. G [Claue!IJ l. {3·2'1'26 4 A /13 Ta0 - = 2 Ya 2 (V) Un prisma es un poliedro dos de cuyas caras son regiones poligonales paralelas limitadas por polígonos congruentes, y las demás caras son regiones paralelográmicas. � BB'C': BB'=a {2 V. (V) Por Euler: Por dato: 24 {2 =6.a {2 2 Geometría Geometría Geometría Geometría A+7 V = A A-3 V = 3A-A -- V = 2A 3 Por condición del problema. De(l) y (2): y con cinco caras que concurren en un vértice, sumados da 300º . 18€=72.25(12-x) [Claueto [Clauef¡) •íl41•)!1riu,):jss l A i,j:J-i,)i•tat,n1s11 Q = 512; �M: AN 2 a2 = (5-./3) - a2 = 25 ,¡,. a (512)2 = = = 5-./3 75-50 5 /\ b = 5 -[ª +dl 2 IA �ABM: e S 1- Luego: --m S2 = 25 ·512 V= 2 (V) Cumple con la definición de prisma. V 11. (V) El prisma E MP BF-HNQCG tiene 5 caras regiones rectangulares y 2 caras regiones poligonales no convexas. AD [Claue1J 111. (V) Tiene 6 vértices, entonces tiene 6 ángulos poliedros. IV. (V) T iene 12 aristas y por cada una tiene 12 ángulos diedros. de AC [Claue1] (V) Teorema: Las diagonales paralelepípedo se bisecan. 5 1 + 52 II. (V) El icosaedro regular, tiene 12 ángulos poliedros equiláteros cuyas caras miden 60°, lQ = 12- X ,¡,. [Claue1] e] a De la figura: S = ah,¡,. h = � a � ABQ =� Q X= h De la figura: = m (a + b +e ++d) 2 ....(1) Pero; volumen del tronco de paralelepípedo: a+b [=sR[ §l e:) + b2 = 74 b2 +c 2 = 61 ª2 + c 2 = 85 .............(1) a2 ............. (2) .............(3) Sumando (1) y (2): mh V = -(a +b+e+d) 4 .............(2) _s 2 �+ + 2b = 135 85 + 2b2 = 135 ,¡,. 2b2 = 50 b2 = 25 De (1) y (2): V = p1'h. 2(51 + S2) ,¡,. 4 p{ h V =-(51+SJ 2 b=5 e:) a2 + 25 = 74 ,¡,. a = 49 2 a = 7 49 +c 2 = 85 ,¡,. c2 = 36 c un Estas diagonales se intersectan en un punto, el cual es centro de simetría. rw EM Volumen pedido: l. Simplificando: b+ [ - -m 2 Sumando: •d:fi•)u@t•)�l s21 18000=72.25(12 - x) IN (Claueg l. Pero: 1 litro = 1000 cm3 Q A = G A V -+7+ 3 = 6 Volumen del paralelepípedo: V = a be ,¡,. V = 7·5·6 ............. (1) V= 210 cm3 P QB(A LA) [Clauefi ............. (2) Geometría Geometría Geometría Geometría 1-'0r dato: Pero del gráfico: 4 5 1 5 4 5 1 5 18=¡ , ; , ]n +[ , ; , ](Zn) a+b -- = 8 � a + b=16 2 e· V=1(16 V= 72 + 18=3n + 6n � 9n=18 � n=2 16) Volumen del tronco de prisma es : G A En (1): V= 2 ;3¡ 4, 5 +;+1, 5 ) 3 µ. 2 V=13(¡) � RESOLUCIÓN ffl e b (Claueg A bl V= {3 + + 'F º] a E 3 [c1aue!:J H AD AC [c1aueE : 8+8 1 9 V=-(a+b+ 16) 4 .............(1) Vx = De la figura: SS V-Vx = -(n) 3 V=S( 4n) Dividiendo (1) + (2): B' s[ 2 ª ª] ª+ \ 8Sa _ 4Sa 4Sa = 2 3 3 .............(1) Por dato: S(2a) = 18 4Sa=36 .............(2) Reemplazar (2) en (1): 36 Vx= � 3 V 1¡311•l!•mM�l 94l ............. (1) .............(2) V - Vx =2.. � 12V - 12Vx =5V 12 V o M (Claue!:J B" Geometría Geometría [Claue!'.D o, 12Vx = 12V - 5V= 7V El volumen de todo tronco de paralelepípedo es: a+b 2n Vx = i(4S)(2a) - 4 8 V=32 .r 2n Sea Vx el volumen pedido. SR=S.Cos 37° � SR= -S. 5 Volumen del sólido: 3 e IA ¡2 :31¡2 ! V= 2 1 a EM El poliedro es un tronco de prisma recto. Volumen del tronco. IN RESOLUCIÓN � tl ONM; por propiedad: (4fü)2 = (2n)2 + (4n)2 - (2n)( 4n) Simplificando: '™ Geometría Geometría /3 1313 --=-4 3 n En el trapecio NMCE, por propiedad: 2 13:3[1] (n- Sa)(n - a)=O (Claue!9 e A Factorizando: A Vx= 2] G :1:[4 +�+ O=5a2- 6an+ n2 2 (S + S�2�) a+ b+ c+ d= _ _ ....a1..... _ m Volumen pedido: Vx= Simplificando: Pero: 3x=a+ b [Claue fD 2n [Claue!!) IN IA B' -[!3 3 2 3 f2. f2. f2. . f2. . · 9] · 6+ l_ 2 3 Volumen pedido: sf Vx=V- 2 n 4 + 3n VX=V --Sn 3 vx = 5+ 5- 2- 3 = 10 - 5 [Claue!J VX= ; ¡. + 1-] A r¡¡-.. 4 V VX=V -3 ·3 9V-4V 9 (ClauefD i�:J..·M••ríJt•)�igs ¡ Recordemos que el volumen de todo tronco de paralelepípedo es igual a: Donde: SR es el área del paralelogramo "mC'' Geometría 2a/2 2 2 2 1:::::,.. JQG : (2a f2.) =(3a- n) + (2a) AD 2 V Sn =3 AC x EM V =S(3n) r¡¡-.. f2. · f2. 6+ 9 f2. · f2. 6+ 9 V = ]+ [ ][ n=a Volumen del poliedro: 2 3a a+ ª 2 V =( ;) . [ / ] J Por dato: Volumen pedido "Vx". De donde: Geometría [ClaueS, e
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