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Demostración del teorema del ángulo inscrito
Demostración de que un ángulo inscrito es la mitad de un ángulo centra que subtiende al mismo arco.
Para empezar
Antes de iniciar la demostración asegurémonos entender algunos términos sofisticados relacionados con círculos.
He aquí un pequeño ejercicio, para ver si puedes relacionar los términos por ti mismo:
¡Excelente trabajo! Usaremos estos términos en el resto del artículo.
Lo que vamos a demostrar
Demostraremos que algo interesante sucede cuando un ángulo inscrito left parenthesis, start color #11accd, \psi, end color #11accd, right parenthesis y un ángulo central left parenthesis, start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, right parenthesis intersecan al mismo arco: la medida del ángulo central es el doble de la medida del ángulo inscrito.
Resumen de la demostración
Para demostrar que start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, equals, 2, start color #11accd, \psi, end color #11accd para todo start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff y start color #11accd, \psi, end color #11accd (como las definimos antes), debemos considerar tres casos independientes:
Caso A | Caso B | Caso C |
---|---|---|
Estos tres casos representan todas las situaciones posibles en las que un ángulo inscrito y un ángulo central intersecan al mismo arco.
Caso A: el diámetro es un rayo del ángulo inscrito start color #11accd, \psi, end color #11accd.
Paso 1: encuentra el triángulo isósceles.
Los segmentos start overline, start color #e84d39, B, C, end color #e84d39, end overline y start overline, start color #e84d39, B, D, end color #e84d39, end overline son radios, así que tienen la misma longitud. Esto significa que el triángulo triangle, C, B, D es isósceles, lo que también significa que los ángulos de su base son congruentes:
Paso 2: encuentra el ángulo llano.
El ángulo angle, start color #e84d39, A, B, C, end color #e84d39 es un ángulo llano, as;i que:
Paso 3: escribe una ecuación y encuentra el valor de start color #11accd, \psi, end color #11accd.
Los ángulos interiores de triangle, C, B, D son start color #11accd, \psi, end color #11accd, start color #11accd, \psi, end color #11accd y left parenthesis, 180, degrees, minus, start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, right parenthesis, y sabemos que los ángulos interiores de cualquier triángulo suman 180, degrees.
Genial. Hemos completado nuestra demostración para el caso A. ¡Solo nos faltan dos casos más!
Caso B: el diámetro está entre los rayos del ángulo inscrito start color #11accd, \psi, end color #11accd.
Paso 1: ponte listo y dibuja el diámetro
Con el diámetro, dividamos a start color #11accd, \psi, end color #11accd en start color #11accd, \psi, start subscript, 1, end subscript, end color #11accd y start color #11accd, \psi, start subscript, 2, end subscript, end color #11accd, y a start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff en start color #aa87ff, theta, start subscript, 1, end subscript, end color #aa87ff y start color #aa87ff, theta, start subscript, 2, end subscript, end color #aa87ff como sigue:
Paso 2: usa lo que aprendimos en el caso A para escribir dos ecuaciones.
En nuestro nuevo diagrama el diámetro parte al círculo en dos mitades. Cada mitad tiene un ángulo inscrito con un rayo en el diámetro. Esta es la misma situación que el caso A, y sabemos que:
y
dado lo que aprendimos en el caso A.
Paso 3: suma las ecuaciones.
El caso B está completo. ¡Solo nos falta un caso!
Caso C: el diámetro está fuera de los rayos del ángulo inscrito.
Paso 1: ponte listo y dibuja el diámetro
Con el diámetro, generemos dos ángulos nuevos: start color #ed5fa6, theta, start subscript, 2, end subscript, end color #ed5fa6 y start color #e07d10, \psi, start subscript, 2, end subscript, end color #e07d10, como sigue:
Paso 2: usa lo que aprendimos en el caso A para escribir dos ecuaciones.
Hemos creado un diagrama que nos permite utilizar lo que aprendimos en el caso A, tal como hicimos en el caso B. A partir de este diagrama sabemos lo siguiente:
Paso 3: sustituye y simplifica.
¡Y con esto terminamos! Demostramos que start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, equals, 2, start color #11accd, \psi, end color #11accd en los tres casos.
Un resumen de lo que hicimos
Proponíamos demostrar que la medida de un ángulo central es el doble de la medida de un ángulo inscrito, cuando ambos ángulos intersecan al mismo arco.
Empezamos la demostración al establecer tres casos. Estos casos representan todas las situaciones posibles en las que un ángulo inscrito y un ángulo central intersecan el mismo arco.
Caso A | Caso B | Caso C |
---|---|---|
En el caso A identificamos un triángulo isósceles y un ángulo llano. A partir de esto definimos unas ecuaciones con start color #11accd, \psi, end color #11accd y start color #7854ab, theta, end color #7854ab. Con un poco de álgebra demostramos que start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, equals, 2, start color #11accd, \psi, end color #11accd.
En los casos B y C introdujimos inteligentemente el diámetro:
Caso B | Caso C |
---|---|
Esto hizo posible utilizar el resultado del caso A, como hicimos. En los casos B y C escribimos ecuaciones que relacionaban las variables en los diagramas, lo que fue posible por lo que ya habíamos aprendido en el caso A. Con las ecuaciones definidas y un poco de álgebra demostramos que start color #aa87ff, theta, end color #aa87ff, equals, 2, start color #11accd, \psi, end color #11accd.
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- se me hace un poco complicado siento que la demostración no es muy clara en los casos b y c(2 votos)