Aplicaciones y Resolución de Problemas
3. Selección Múltiple: Aplicaciones
Objetivos
- Resolver problemas integrados de ángulos, arcos y potencia de un punto.
- Practicar cálculo rápido con alternativas.
- Justificar brevemente la alternativa correcta.
Revisión rápida
Si ves ángulos, piensa en arcos. Si ves cuerdas, secantes o tangentes con longitudes, piensa en productos. Antes de calcular, identifica qué relación corresponde.
Ejercicio 1
Un ángulo central mide \(80^\circ\). ¿Cuánto mide un ángulo inscrito que subtiende el mismo arco?
- \(20^\circ\)
- \(40^\circ\)
- \(80^\circ\)
- \(160^\circ\)
El ángulo inscrito mide la mitad del ángulo central que subtiende el mismo arco: \[ \frac{80^\circ}{2}=40^\circ \] La alternativa correcta es B.
Ejercicio 2
Un ángulo inscrito subtiende un diámetro de la circunferencia. ¿Cuánto mide?
- \(45^\circ\)
- \(60^\circ\)
- \(90^\circ\)
- \(180^\circ\)
Todo ángulo inscrito que subtiende una semicircunferencia es recto: \[ 90^\circ \] La alternativa correcta es C.
Ejercicio 3
Dos cuerdas se intersectan en \(P\). Si \(AP=4\), \(PB=6\), \(CP=3\) y \(PD=x\), calcula \(x\).
- \(x=6\)
- \(x=7\)
- \(x=10\)
- \(x=8\)
Por el teorema de cuerdas: \[ AP\cdot PB=CP\cdot PD \] \[ 4\cdot 6=3x \] \[ 24=3x \] \[ x=8 \] La alternativa correcta es D.
Ejercicio 4
Desde \(P\) salen dos secantes. En una, \(PA=5\) y \(AB=3\). En la otra, \(PC=4\) y \(CD=x\). Calcula \(x\).
- \(x=6\)
- \(x=8\)
- \(x=10\)
- \(x=12\)
Primero calculamos las longitudes totales: \[ PB=5+3=8 \] \[ PD=4+x \] Luego: \[ PA\cdot PB=PC\cdot PD \] \[ 5\cdot 8=4(4+x) \] \[ 40=16+4x \] \[ x=6 \] La alternativa correcta es A.
Ejercicio 5
Desde \(P\) se traza una tangente \(PT=6\) y una secante con \(PA=3\) y \(AB=x\). Calcula \(x\).
- \(x=6\)
- \(x=8\)
- \(x=9\)
- \(x=12\)
La longitud total de la secante es: \[ PB=PA+AB=3+x \] Aplicamos: \[ PT^2=PA\cdot PB \] \[ 6^2=3(3+x) \] \[ 36=9+3x \] \[ x=9 \] La alternativa correcta es C.
Ejercicio 6
Dos cuerdas se cortan dentro de una circunferencia. Los arcos opuestos interceptados miden \(70^\circ\) y \(30^\circ\). ¿Cuánto mide el ángulo interior?
- \(20^\circ\)
- \(50^\circ\)
- \(70^\circ\)
- \(100^\circ\)
Para un ángulo interior formado por dos cuerdas se usa semisuma: \[ \frac{70^\circ+30^\circ}{2} = \frac{100^\circ}{2} = 50^\circ \] La alternativa correcta es B.
Ejercicio 7
Dos secantes desde un punto exterior interceptan arcos de \(100^\circ\) y \(40^\circ\). ¿Cuánto mide el ángulo exterior?
- \(60^\circ\)
- \(50^\circ\)
- \(40^\circ\)
- \(30^\circ\)
Para un ángulo exterior se usa semidiferencia: \[ \frac{100^\circ-40^\circ}{2} = \frac{60^\circ}{2} = 30^\circ \] La alternativa correcta es D.
Ejercicio 8
Un ángulo semi-inscrito mide \(55^\circ\). ¿Cuánto mide el arco que intercepta?
- El arco mide \(55^\circ\).
- El arco mide \(110^\circ\).
- El arco mide \(27{,}5^\circ\).
- No se puede determinar.
El ángulo semi-inscrito mide la mitad del arco interceptado. Entonces: \[ \text{arco}=2\cdot 55^\circ=110^\circ \] La alternativa correcta es B.
Ejercicio 9
Una rueda de radio \(30\) cm gira \(120^\circ\). ¿Qué longitud de arco recorre un punto del borde?
- \(10\pi\) cm
- \(15\pi\) cm
- \(20\pi\) cm
- \(40\pi\) cm
Usamos longitud de arco: \[ L=\frac{120^\circ}{360^\circ}\cdot 2\pi(30) \] \[ L=\frac{1}{3}\cdot 60\pi \] \[ L=20\pi \] La alternativa correcta es C.
Ejercicio 10
En un reloj, ¿cuál es el ángulo menor formado por las manecillas a las 4:00?
- \(60^\circ\)
- \(90^\circ\)
- \(150^\circ\)
- \(120^\circ\)
Cada hora del reloj equivale a: \[ \frac{360^\circ}{12}=30^\circ \] A las 4:00 hay cuatro espacios desde las 12: \[ 4\cdot 30^\circ=120^\circ \] La alternativa correcta es D.
Ejercicio 11
Un sector circular tiene ángulo central \(90^\circ\) y radio \(10\) m. ¿Cuál es su área?
- \(25\pi\text{ m}^2\)
- \(50\pi\text{ m}^2\)
- \(100\pi\text{ m}^2\)
- \(400\pi\text{ m}^2\)
Usamos área de sector: \[ A=\frac{90^\circ}{360^\circ}\cdot \pi(10)^2 \] \[ A=\frac{1}{4}\cdot 100\pi \] \[ A=25\pi \] La alternativa correcta es A.
Ejercicio 12
Desde un faro \(F\) se traza una tangente \(FT\) a una zona circular y una secante \(FAB\). Si \(FA=200\) m y \(AB=500\) m, calcula \(FT\).
- \(100\sqrt{7}\) m
- \(100\sqrt{14}\) m
- \(200\sqrt{14}\) m
- \(700\) m
Primero calculamos la longitud total de la secante: \[ FB=FA+AB=200+500=700 \] Luego aplicamos tangente-secante: \[ FT^2=FA\cdot FB \] \[ FT^2=200\cdot 700=140000 \] \[ FT=\sqrt{140000}=100\sqrt{14} \] La alternativa correcta es B.