Download EJERCICIOS DE GEOMETRÍA RESUELTOS 1.

Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
EJERCICIOS DE GEOMETRÍA RESUELTOS
1.- Dada la recta r: 4x + 3y -6 = 0 , escribir la ecuación de la recta perpendicular a ella en el
punto de corte con el eje de ordenadas.
Solución:
-
Hallamos el punto de corte de la recta con el eje de ordenadas : x = 0
4 x  3 y  6  0
 y  2 Luego el punto de corte es P(0,2)

x0

la recta s perpendicular a r tiene por pendiente
3
hallamos la ecuación de la recta s de la
4
que conocemos su pendiente y el punto P : y – 2 =
3
x  3x – 4y + 8 = 0
4
2.- Escribir las ecuaciones paramétricas de las siguientes rectas:
a) Pasa por el punto A(-3,1) y su vector de dirección es v = (2,0)
x  1  t
b) Pasa por el punto P(5,-2) y es paralela a : 
t
 y  2t
c) Pasa por A(1,3) y es perpendicular a la recta r: 2x – 3y + 6 = 0
d) Es perpendicular al segmento PQ siendo P(0,4) y Q(-6,0) en su punto medio
Solución:
 x  3  2t
a) 
t
 y 1
 x  5t
b) al ser paralela , su vector de dirección será (-1,2) la recta pedida es : 
t
 y  2  2t
c) el vector director de r es (3, 2), el de la perpendicular será (2. -3) su ecuación es
 x  1  2t
t

 y  3  3t
d) Punto medio de PQ (-3, 2) , vector director : el perpendicular a PQ = ( -6, -4) , el
 x  3  4t
perpendicular (4, -6), la ecuación pedida es: 
t
 y  2  6t
Página 1
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
3.- El punto P(5,-2) es el punto medio del segmento AB, siendo A(2, 3) . Hallar B.
Solución
x2
5
 x  2 y  3
,
P(5, -2) = 
x = 8 ; y = -7
 2
y3
2 
 2
 2
2
B(8, -7)
4.- Hallar el punto simétrico de P(1, -2) respecto del punto H(3,0)
Solución
Si P´(x,y) es el simétrico de P (1, -2) respecto de H(3, 0) ; H es el punto medio de PP´
x 1  6
 x 1 y  2 
,
 P´(5,2)

  (3,0) 
y20
2 
 2
5.- Hallar las coordenadas del vértice D del paralelogramo ABCD, sabiendo que A(1,2),
B(5, -1) y C(6, 3).
Solución
Debe de cumplirse : AB = DC ;
(5-1, -1-2) = (6-x, 3-y)  x = 2 ; y = 6 D(2,6)
6.- Dar las coordenadas del punto P que divide al segmento de extremos A(3, 4) y B(0, -2) en
dos partes tales que BP = 2PA
Solución
P(x,y) BP = 2PA  (x-0, y+2) = 2(3-x, 4-y)  x = 2 ; y = 2  P(2, 2)
7.- Determinar k para que los puntos A(-3, 5) , B(2, 1) y C( 6, k) estén alineados.
Solución
Debe ocurrir que AB y BC sean proporcionales AB = ( 5, -4) ; BC =(4, k-1) 
k=
 11
5
Página 2
5
4


4 k 1
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
8.- Hallar la distancia del punto P(2, -3) a las rectas:
 x  2t
a) 
t
 y  t
b) y =
9
4
c) 2x + 5 = 0
Solución
a) Hallamos la ecuación implícita de la recta . x + 2y = 0 ;
d(P, r) =
1·2  2(3)
1 2
2
2
3
b) d(P, r) =
1
9
4

4

21
4
5
9
2
c) d(P, r) =
9.- Hallar la longitud del segmento que determina la recta x – 2y + 5 = 0 al cortar a los ejes
coordenados.
Solución
Hallamos los puntos de corte de la recta con los ejes
x  2 y  5  0
5
 A(0, ) es el punto de corte con el eje OY

x0
2

x  2 y  5  0
 B(5.0) es el punto de corte con el eje OX ;

y0

d(A , B) =
5 5
125
=
4
2
10.- Hallar la distancia entre las rectas r: x – 2y + 8 = 0 y r´: -2x + 4y -7 = 0
Solución
Al ser proporcionales los coeficientes de x e y  son paralelas , la distancia entre las dos
rectas es la distancia de un punto cualquiera P de r a r´ , si x = 0 ; y = 4 ; P(0,4)  r
d(r , r´) = d(p, r´) =
16  7
20
=
9 5
10
Página 3
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
11.- Determinar c para que la distancia de la recta x – 3y + c = 0 al punto (6, 2) sea 10
Solución
 c
 10  10  c1  10
66c
d(P,r) =
 10 hay dos soluciones: 
c
10

  10  c 2  10
 10
Las dos rectas solución serán dos rectas paralelas:
12.- Hallar el ángulo que forman los siguientes pares de rectas:
 y  2x  5
a) 
 y  3x  1
 3x  5 y  7  0
b) 
10 x  6 y  3  0
x  3  t
c) 
 y  2t
 x  1  3s

 y  4s
t
s
2 x  y  0
d) 
2 y  3  0
Solución
a) mr=2 ; ms = -3  tg 
2   3
 1   = 45º
1  2· 3
b) vector director de r = (5,3)
vector director de s (-6, 10)
cos  =
30  30
= 0   90º
vu
c) vector director de r v= (-1,2)
vector director de s w =(-3,1)
cos 
2
 = 45º
2
d)  = 63º 26´ 5,82´´
Página 4
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
13.- ¿Qué ángulo forma la recta r: 3x – 2y + 6 = 0 con el eje de abscisas?
Solución
La pendiente de una recta es la tangente del ángulo
que forma con el eje de abscisas, por tanto la
pendiente de r es
3
= tg ;º 18´35,8´´
2
14.- Hallar n para que la recta 3x + ny – 2 = 0 forme un ángulo de 60º con el eje OX
Solución
tg 60 =
3
3
 n=  3
n
15.- Hallar n y m para que las rectas r: mx – 2y + 5 = 0
s: nx + 6y – 8 = 0 sean perpendicu-
lares y que la recta r pasa por el punto P(1,4)
Solución
P(1,4)  r  m – 2·4 + 5 = 0  m = 3
r  s  (m,-2)·(n,6) = 0  n = 4
 x  1  3t
t
16.- Dada la recta r: 
 y  2  kt
hallar k de modo que r sea paralela a la bisectriz del
segundo cuadrante.
Solución
 xt
Ecuación de la bisectriz del 2º cuadrante: y = -x  
t
 y  t
su vector de dirección es v(1,-1).
El vector de dirección de r es w(3,k)
para que sean paralelas, sus vectores de dirección han de ser proporcionales:
1 1

 k = -3
3 k
Página 5
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
17.- En el triángulo de vértices A(-2, 3) , B(5, 1), C(3, -4) hallar las ecuaciones de:
a) La altura que parte de B.
b) La mediana que parte de B
c) La mediatriz del lado CA.
Solución
a) La altura que parte de B, es una recta perpendicular al lado AC, que pasa por B, su vector de
dirección: v(7,5) su ecuación en continua:
x  5 y 1

 5x -7y – 18 =0
7
5
1 1
b) La mediana pasa por B y por el punto medio de AC que es M ( , ) su vector de
2 2
9 3
dirección es MB =  ,  su ecuación:
2 2
9

x  5  2 t
 6x – 18y – 12 = 0

3
 y  1 t
2

1 1
c) La mediatriz de CA es perpendicular a CA en su punto medio M ( , ) CA=(7,5)
2 2
1

 x  2  7t
 5x – 7y – 6 = 0

1
 y    5t
2

18.- La recta r: 2x + 3y – 6 = 0 determina al cortar a los ejes de coordenadas, un segmento AB.
Hallar la ecuación de la mediatriz de AB.
Solución
2 x  3 y  6  0
A = r  OY 
 A(0, 2)
x0

2 x  3 y  6  0
B = r  OX 
 B(3,0)
y0

 AB = (3, -2), vector director de la mediatriz v = (2,3)
M es el punto medio de AB, M(
La pendiente de la mediatriz es
3
,1)
2
3
.
2
la ecuación punto pendiente: y – 1 =
3
3
(x- ) 
2
2
6x – 4y – 5 = 0
Página 6
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
19.- Los puntos medios de los lados de cualquier cuadrilátero forman un paralelogramo.
Comprobarlo con el cuadrilátero de vértices A(3, 8) ; B(5, 2) ; C(1, 0) ; D(-1, 6)
Solución
Punto medio de AB: P (4,5).
Punto medio de BC: Q(3,1).
Punto medio de CD: R(0,3).
Punto medio de DA: S(1, 7)
PQ= (-1, -4) = SR y
SP = (3, -2) = RQ
20.- Hallar el pie de la perpendicular (proyección ortogonal) trazada desde P(1, -2) a la recta
x  2y  4  0 .
Solución
Escribe la perpendicular a r desde P y halla el punto de corte con r
Ecuación de s perpendicular a r desde P s: 2x + y = 0
 4 8
P´= s  r P´(   , 
 5 5
21.- Las ecuaciones de los lados del triángulo ABC son
rAB : x + 2y – 4 = 0,
rAC : x – 2y =0,
rBC : x + y = 0.
Hallar:
a) Los vértices del triángulo.
b) El vector que une los puntos medios de AB y AC. Comprueba que es paralelo a BC.
Página 7
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
Solución
x  2 y  4  0
a) A: 
 A(2, 1)
 x  2y  0
x  2 y  4  0
B: 
 B(-4,4)
 x y 0
x  2 y  0
C: 
 C(0,0)
 x y 0
b) El punto medio de AB: M( -1,
el punto medio de AC: P(1,
5
),
2
1
)
2
MP = (2, -2) paralelo a BC = (4, -4)
22.- Calcular el área del triángulo cuyos lados están sobre las rectas:
r: x = 3
s: 2x + 3y – 6 = 0
t: x – y – 7 = 0
Solución
A = r  s  A(3,0)
B = r  t  B (3, -4)
C = s  t  C(
27 8
, )
5 5
Si consideramos como base el segmento |AB| = 4 , la altura desde C = d(C, r) =
Área =
46
5
Página 8
23
5
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
23.- En el triángulo de vértices A(-1, -1), B(2, 4) , C(4, 1), hallar las longitudes de la mediana
y de la altura que parten de B
Solución
M punto medio de AC , M(
3
 1

, 0) vector BM =   ,4  ,
2
 2

65
2
longitud mediana = |BM| =
Altura es la distancia de B a la recta AC, ecuación de la recta AC; r: 2x – 5y – 3 = 0
d(B, r) =
4  20  3
29
= 3´528
24.- Hallar el punto de la recta 3x – 4y + 8 = 0que equidistan de A(-6,0) y B(0, -6)
Solución
P verifica las condiciones
1ª d(P,A) = d(P, B)

x  62  y 2
 x 2   y  6
2
 x=y
2ª P  r  3x – 4y + 8 = 0,
P( 8, 8)
25.- Determinar un punto de la recta r: y = 2x que diste 3 unidades de la recta r´: 3x – y + 8 = 0
Solución
P(x,y)  r  y = 2x ; P(x, 2x) ; dist(P, r´) = 3 =
 x1  3 10  8

 x 2  3 10  8
 y1  6 10  16

 y 2  6 10  16
Página 9
3x  2 x  8
10
 dos posibilidades:
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
26.- Los puntos P(-2,4) y Q(6,0) son vértices consecutivos de un paralelogramo que tiene el
centro en el origen de coordenadas. Hallar:
a) Los otros dos vértices
b) Los ángulos del paralelogramo
Solución
a) Las diagonales de un paralelogramo se cortan en su punto medio, que es el centro (0,0)
luego
R( 2, -4) y S(-6, 0)
b) PQ = SR = (8. -4) ;
PS = QR = (-4, -4)
PS  PQ
cos P =
 -0´31623 
PS  PQ
P = 108º26´5,8´´ = R
De forma similar obtenemos:
S = 71º33´54´´ = Q
27.- Hallar un punto del eje de abscisas que equidiste de las rectas:
r: 4x + 3y + 6 = 0
s: 3x + 4y – 9 = 0
Solución
P(x,0) debe verificar: d(Pr) = d(P, s) 
4x  3  0  6
25

solucionesasociados a los dos valores del valorabsoluto
P1(-15,0)
3
P2 ( ,0)
7
Página 10
3x  4  0  9
25
se obtienen dos
Ejercicios resueltos de geometría plana
Bachillerato
28.- Los puntos A(1,-2) y B(2,3) son vértices de un triángulo de área 8. El vértice C está sobre
la recta 2x + y – 2 = 0. Hallarlo
Solución
Área =
AB  b
2
 8=
26  b
16
 b=
2
26
y
b = d (C , rAB )
Recta rAB : 5x – y – 7 = 0 ; b =
16
26
=
5x  y  7
26
 5 x  y  7  16
hay dos soluciones: C1

5 x  y  7  16
5 x  y  7  16
25  36
: 
)
 C1 ( ,
7
7
 2x  y  2  0
5 x  y  7  16
C2 : 
 C2 (-1,4)
 2x  y  2  0
29.- Hallar las ecuaciones de las bisectrices de los ángulos que forman las rectas r y s
r: 4x – 3y + 8 =0
s: 12x + 5y – 7 = 0
Solución
d(P, r) = d(P,s) 
4x  3y  8
25

12 x  5 y  7
169

 4 x  3 y  8 12 x  5 y  7


5
13

 4 x  3 y  8   12 x  5 y  7

5
13
 8 x  64 y  139  0

112 x  14 y  69  0
Luego hay dos soluciones, bisectrices de los
ánguloscóncavo y
convexoqueformanlasrectas r y s.
Ambasbisectrices se cortan en el punto de
corte de lasrectas r y s, y son
perpendiculares.
Página 11