ÁREA DE UN CUADRADO INSCRITO EN UNA SEMICIRCUNFERENCIA
Matemáticas con Juan
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ÁREA DE UN CUADRADO INSCRITO EN UNA SEMICIRCUNFERENCIA
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En este ejercicio de geometría calculamos el área de un cuadrado inscrito en una semicircunferencia cuando los dos segmentos exteriores de la base miden 3 cm. La clave consiste en parametrizar correctamente la figura, identificar un triángulo rectángulo y aplicar el teorema de Pitágoras para obtener una ecuación de segundo grado.
Llamaremos 2x al lado del cuadrado. Esta elección permite que la mitad del lado sea simplemente x y hace que los cálculos resulten más naturales. Como el radio de la semicircunferencia puede expresarse como x + 3, obtenemos un triángulo rectángulo cuyos catetos miden x y 2x, mientras que su hipotenusa mide x + 3.
Aplicando el teorema de Pitágoras:
(x + 3)² = x² + (2x)²
Al desarrollar y simplificar llegamos a la ecuación:
4x² − 6x − 9 = 0
Resolvemos esta ecuación mediante la fórmula general y elegimos la solución positiva, ya que x representa una longitud:
x = 3/4 · (1 + √5)
Como el lado del cuadrado es 2x, su área es:
A = (2x)² = 4x²
Por tanto, el área exacta del cuadrado es:
A = 9/2 · (3 + √5) cm²
En esta clase trabajamos geometría, parametrización de figuras, teorema de Pitágoras, productos notables, radicales y resolución de ecuaciones de segundo grado. Un ejercicio excelente para aprender a transformar una figura geométrica en una ecuación algebraica.
CAPÍTULOS
00:00 Ejercicio: cuadrado inscrito en una semicircunferencia
00:54 Parametrización de la figura
01:30 Llamamos 2x al lado del cuadrado
02:00 Expresión del radio como x + 3
02:42 Identificación del triángulo rectángulo
02:58 Aplicación del teorema de Pitágoras
03:40 Desarrollo del cuadrado de un binomio
04:45 Simplificación de la ecuación
05:01 Ecuación de segundo grado en forma general
06:43 Identificación de los coeficientes
07:04 Aplicación de la fórmula cuadrática
08:31 Simplificación de la raíz cuadrada de 180
09:21 Obtención de la solución positiva
10:30 Cálculo del área del cuadrado
11:19 Desarrollo y simplificación de la expresión
12:24 Resultado exacto del área
12:51 Simplificación final
14:21 Resumen del procedimiento
14:49 Problema propuesto para practicar
15:01 Dónde encontrar su resolución
Intenta resolver el problema propuesto antes de consultar la solución. Es la mejor manera de comprobar si realmente has comprendido el procedimiento.
Déjame en los comentarios tu resultado y cuéntame qué paso te ha parecido más importante: la parametrización, el teorema de Pitágoras o la ecuación de segundo grado.
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