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Cálculo de perímetros mediante intersecciones de círculos con figuras geométricas

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Página 59 de Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

P = 4R, siendo R el radio de la circunferencia.

matematica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 8 min lectura

Solución — Página 59

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

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Ejercicio 1

Ejemplo: perímetro del rombo KLMN

Se tiene un círculo de centro C y radio R = \overline{CF}. Dentro se traza el cuadrilátero FIHG con \overline{FH} como diámetro, y los puntos medios K, L, M, N de sus lados forman el rombo KLMN. Se pide calcular su perímetro.

  1. El lado \overline{FH} es diámetro de la circunferencia. Como \angle FGH y \angle FIH son ángulos inscritos que subtienden un diámetro, ambos miden 90^\circ. Por lo tanto, \triangle FHG y \triangle FIH son rectángulos.

  2. \overline{GH} \perp \overline{FG} y \overline{FI} \perp \overline{IH}. Como \overline{FG} \parallel \overline{IH}, se sigue que \overline{GH} \parallel \overline{FI}. Entonces FIHG es un paralelogramo con \overline{GH} \perp \overline{FG} y \overline{FI} \perp \overline{IH}.

  3. Todos los ángulos internos de FIHG miden 90^\circ. Por lo tanto, FIHG es un rectángulo con \overline{GH} = \overline{FI} y \overline{FG} = \overline{IH}.

  4. K, L, M, N son puntos medios y \overline{KM} \perp \overline{NL}. Esto divide al rectángulo FIHG en cuatro rectángulos congruentes cuyas diagonales tienen la misma longitud.

  5. \overline{CF} es radio R y diagonal del rectángulo FNCK. Por ser diagonal de un rectángulo congruente con los otros tres, \overline{NK} = \overline{CF} = R.

  6. Cada lado del rombo KLMN mide R. En efecto, \overline{KL}, \overline{LM}, \overline{MN} y \overline{NK} son diagonales de los cuatro rectángulos congruentes, luego:

\overline{KL} = \overline{LM} = \overline{MN} = \overline{NK} = R

7
Ejercicio 7

Perímetro del rombo:

P = \overline{KL} + \overline{LM} + \overline{MN} + \overline{NK} = R + R + R + R = 4R

Respuesta

El perímetro del rombo KLMN es P = 4R, donde R es el radio de la circunferencia.

Contenido de la página

Cálculo de perímetros mediante intersecciones de círculos con figuras geométricas

Las figuras geométricas planas son una representación visual formada por un conjunto de puntos y líneas con determinada forma, tamaño y posición en el plano. Esta representación puede ser cerrada o abierta.

Las figuras geométricas compuestas son aquellas cuyo trazo y representación están interrelacionados, mediante puntos y líneas, con otras figuras, como círculos, cuadriláteros, triángulos y polígonos.

El perímetro de una figura geométrica plana, como la circunferencia, el cuadrilátero o los polígonos regulares e irregulares, es igual a la longitud total de la línea o la suma de las líneas que la delimitan. A dicho resultado también se le llama contorno. Se entiende por intersección el punto de encuentro donde se cortan o se encuentran dos líneas, superficies o sólidos.

Ejemplo: perímetro del rombo KNML

Como primer ejemplo se calculará el perímetro del rombo KNML que muestra la figura de la derecha; para ello se hace el análisis de las diferentes figuras geométricas que la forman y se interrelacionan entre sí. A continuación se proporcionan los siguientes datos:

  1. Círculo con centro en C y radio \overline{CF}.
  2. Cuadrilátero FIHG.
  3. Rombo KNML.
  4. \overline{KM} es perpendicular a \overline{NL}.
  5. \overline{FG} es paralelo a \overline{IH}.
  6. Los puntos K, L, M y N son puntos medios.

Análisis

  • El lado \overline{FH} es común a los triángulos FHG y FIH. Además, como es diámetro de la circunferencia y los vértices opuestos I y G de cada triángulo están sobre la circunferencia, ambos triángulos son rectángulos.
  • \overline{GH} y \overline{FI} son perpendiculares a \overline{FG} y \overline{IH}, respectivamente. Como \overline{FG} e \overline{IH} son paralelos, \overline{GH} y \overline{FI} son paralelos también. Por lo tanto, el cuadrilátero FIHG es un paralelogramo, donde \overline{GH} y \overline{FI} son perpendiculares tanto a \overline{FG} como a \overline{IH}.
  • Dado que todos los ángulos internos de FIHG son de 90^\circ, es un paralelogramo con parejas de lados de distinta medida con \overline{GH} = \overline{FI} y \overline{FG} = \overline{IH}. Por lo tanto, FIHG es un rectángulo.
  • Dado que K, L, M y N son puntos medios y \overline{KM} es perpendicular a \overline{NL}, FIHG se divide en cuatro rectángulos congruentes, en los cuales sus diagonales tienen la misma longitud.
  • \overline{CF} es un radio R de la circunferencia y una diagonal del rectángulo FNCK. Así, \overline{CF} y \overline{NK} miden R.

Cálculo del perímetro

\overline{KL} = \overline{LM} = \overline{MN} = \overline{NK} = R

P = \overline{KL} + \overline{LM} + \overline{MN} + \overline{NK} = 4R

El perímetro de figuras geométricas compuestas que se intersecan entre sí se obtiene al calcular las medidas de sus lados a partir de distintos métodos, principalmente con el uso de las fórmulas conocidas al identificar las porciones de un círculo de mismo radio.

Ejemplos resueltos

Calcular el perímetro del rombo KNML inscrito en una circunferencia de radio R, sabiendo que K, L, M y N son puntos medios de los lados del rectángulo FIHG y que \overline{KM} \perp \overline{NL}.

  1. \overline{FH} es diámetro, por lo que \triangle FHG y \triangle FIH son rectángulos.
  2. \overline{FG} \parallel \overline{IH} y \overline{GH} \perp \overline{FG}, \overline{FI} \perp \overline{IH} implican que FIHG es paralelogramo con ángulos rectos.
  3. FIHG es rectángulo: \overline{GH} = \overline{FI} y \overline{FG} = \overline{IH}.
  4. Los puntos medios y \overline{KM} \perp \overline{NL} dividen FIHG en cuatro rectángulos congruentes.
  5. \overline{CF} = R es diagonal del rectángulo FNCK, luego \overline{NK} = R.
  6. Todos los lados del rombo son diagonales de rectángulos congruentes: \overline{KL} = \overline{LM} = \overline{MN} = \overline{NK} = R.
  7. P = 4R.

Diagrama

graph TD
  A[Círculo centro C, radio CF] --> B[Rectángulo FIHG inscrito]
  B --> C[Puntos medios K, L, M, N]
  C --> D[Rombo KLMN]
  D --> E[Lados = R]
  E --> F[Perímetro = 4R]

Fórmulas y ecuaciones

P = 4R \quad \text{(perímetro del rombo KLMN)}

\overline{KL} = \overline{LM} = \overline{MN} = \overline{NK} = R

P = \overline{KL} + \overline{LM} + \overline{MN} + \overline{NK} = 4R

Glosario (8)

Figura geométrica plana
Representación visual formada por puntos y líneas con forma, tamaño y posición en el plano; puede ser cerrada o abierta.
Figura geométrica compuesta
Figura cuyo trazo se interrelaciona con otras figuras como círculos, cuadriláteros, triángulos o polígonos.
Perímetro
Longitud total de la línea o suma de las líneas que delimitan una figura plana.
Contorno
Otro nombre que recibe el perímetro de una figura.
Intersección
Punto de encuentro donde se cortan o se encuentran dos líneas, superficies o sólidos.
Punto medio
Punto que divide un segmento en dos partes de igual longitud.
Radio
Segmento que une el centro de la circunferencia con cualquier punto de ella.
Diámetro
Segmento que pasa por el centro y une dos puntos de la circunferencia; mide el doble del radio.

Preguntas para practicar

¿Por qué el perímetro del rombo KLMN depende únicamente del radio de la circunferencia?

Porque los cuatro lados del rombo son diagonales de rectángulos congruentes en los que una de las diagonales es el radio $R$ de la circunferencia. Al ser todos los rectángulos iguales, sus diagonales miden lo mismo, de modo que cada lado del rombo mide $R$ y el perímetro resulta $4R$.

¿Qué diferencia hay entre una figura geométrica plana cerrada y una abierta?

Una figura cerrada delimita completamente una región del plano, como un triángulo o un círculo, mientras que una figura abierta no encierra una región, como una línea recta o una curva sin cierre. El perímetro solo se define para figuras cerradas.

Temas y conceptos clave

Figuras geométricas planasFiguras geométricas compuestasPerímetro y contornoIntersección de líneas y superficiesPerímetro del rombo a partir del radioFigura plana cerrada y abiertaFigura compuestaPerímetroContornoIntersecciónPunto medioPerpendicularidadParalelismoRadio y diámetro
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (1)

Figura geométrica compuesta: circunferencia con centro C y radio CF; rectángulo FIHG inscrito con vértices sobre la circunferencia; rombo KLMN formado por los puntos medios de los lados del rectángulo, con diagonales KM y NL perpendiculares.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula el perímetro de una figura compuesta por círculos y polígonos?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué el perímetro del rombo KLMN es igual a 4R?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es una intersección en geometría y cómo se identifica?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • Concepto de perímetro
  • Elementos de la circunferencia: radio, diámetro, centro
  • Propiedades del rectángulo y del rombo
  • Punto medio de un segmento
  • Perpendicularidad y paralelismo
Siguiente tema sugerido
Cálculo de áreas de figuras compuestas por intersección de círculos y polígonos
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 3034 caracteres

Cálculo de perímetros mediante intersecciones de círculos con figuras geométricas

Las figuras geométricas planas son una representación visual formada por un conjunto de puntos y lineas con determinada forma, tamano y posición en el plano. Esta representación puede ser cerrada o abierta.

Las figuras geométricas compuestas son aquellas cuyo trazo y representación están interrelacionados, mediante puntos y lineas, con otras figuras, como círculos, cuadriláteros, triángulos y poligonos.

El perímetro de una figura geométrica plana, como la circunferencia, el cuadrilátero o los polígonos regulares e irregulares, es igual a la longitud total de la linea o la suma de las lineas que la delimitan.A dicho resultado también se le llama contorno. Se entiende por intersección el punto de encuentro donde se cortan o se encuentran dos lineas, superficies o sólidos.

Como primer ejemplo se calculará el perímetro del rombo KNML que muestra la figura de la derecha; para ello se hace el análisis de las diferentes figuras geométricas que la forman y se interrelacionan entre sí. A continuación se proporcionan los siguientes datos:

1.Círculo con centro en Cy x \overline{KM} es perpendicular a \overline{NL} radio \overline{CF} 5.\overline{FG} es paralelo a IH.2.Cuadrilátero FIHG 6.Los puntos K, L, M y N son 3.Rombo KNML puntos medios.

El lado FH es común a los triángulos FHG y FIH. Además,como es diámetro de la circunferencia y los vértices opuestos \textit{I y G} de cada triángulo están sobre la circunferencia, ambos triángulos son rectángulos.

GH \mathrm{y}\overline{\mathrm{F}} son perpendiculares a \overline{FG}\in\overline{IH} , respectivamente.Como \overline{FG}\in\overline{IH} son paralelos,\overline{GH}y\overline{FI} son paralelos también.Por lo tanto, el cuadrilátero FIHG es un paralelogramo, donde GH \mathrm{y}\overline{\mathrm{F}} son perpendiculares tanto a \overline{FG} como aIH.

(ci Dado que todos los ángulos internos de FIHG son de 90°, es un paralelogramo con parejas de lados de distinta medida con \overline{GH}=\overline{FI}\quad\overline{FG}=\overline{IH} . Por lo tanto, FIHG es un rectángulo.

Dado que K, L, M y N son puntos medios y \overline{KM} es perpendicular a NL, FIHG se divide en cuatro rectángulos congruentes,en los cuales sus diagonales tienen la misma longitud.

(c F es un radio R de la circunferencia y una diagonal del rectángulo FNCK. Así,\overline{CF}y\overline{NK} miden R.

Por lo tanto, el perímetro del rombo KLMN se calcula de la siguiente forma:

\overline{KL}=\overline{LM}=\overline{MN}=\overline{NK}=R

P=\overline{KL}+\overline{LM}+\overline{MN}+\overline{NK}=\overline{4R}

El perímetro de figuras geométricas compuestas que se intersecan entre sí se obtiene al calcular las medidas de sus lados a partir de distintos métodos,principalmente con el uso de las fórmulas conocidas al identificar las porciones de un círculo de mismo radio.

蓝58

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