Matemáticas · DESDE CERO
Rectas y centros del triángulo en coordenadas
Distancia punto-recta, medianas, mediatrices, alturas y sus centros.
Aprender y practicar este tema →Qué vas a comprender
- Usar la ecuación general de una recta y la distancia perpendicular.
- Construir medianas y hallar el baricentro.
- Distinguir circuncentro y ortocentro con ejemplos en coordenadas.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: rectas y distancia perpendicular
Una recta puede escribirse Ax + By + C = 0, donde A y B no son ambos cero. Si B ≠ 0, despejar y permite identificar la pendiente m = −A/B. Si B = 0, es vertical y no tiene pendiente finita. Para rectas no verticales, pendientes m₁ y m₂ con producto −1 indican perpendicularidad. Una vertical es perpendicular a una horizontal.
La distancia del punto (x₀,y₀) a esa recta es |Ax₀ + By₀ + C|/√(A² + B²). Es la longitud del segmento perpendicular, no de cualquier segmento que una el punto con la recta. El valor absoluto asegura una distancia no negativa; si el punto pertenece a la recta, el numerador es cero.
Medianas y baricentro
En un triángulo no degenerado, una mediana une un vértice con el punto medio del lado opuesto. El punto medio de (x₁,y₁) y (x₂,y₂) es ((x₁+x₂)/2,(y₁+y₂)/2). Una mediana no tiene por qué ser perpendicular al lado.
Las tres medianas se cortan en el baricentro G. Sus coordenadas son los promedios de las coordenadas de los tres vértices: G = ((x_A+x_B+x_C)/3,(y_A+y_B+y_C)/3). En cada mediana, G divide el segmento en razón 2:1 desde el vértice: del vértice a G hay el doble de distancia que de G al punto medio. Siempre está dentro del triángulo.
Mediatrices, alturas y otros centros
La mediatriz de un segmento es su recta perpendicular por el punto medio; cada uno de sus puntos está a igual distancia de los extremos. Las mediatrices de los lados de un triángulo se cortan en el circuncentro, que está a igual distancia de los tres vértices y es el centro de la circunferencia que pasa por ellos.
Una altura pasa por un vértice y es perpendicular a la recta que contiene el lado opuesto. Las tres alturas se cortan en el ortocentro. En un triángulo rectángulo, los catetos son alturas: el ortocentro está en el vértice del ángulo recto y el circuncentro en el punto medio de la hipotenusa.
En un triángulo obtusángulo, circuncentro y ortocentro están fuera; el baricentro permanece dentro. Los tres centros coinciden en un triángulo equilátero, pero no en general. No elijas un centro sólo porque parezca estar en la mitad del dibujo: usa su definición.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
Para P = (1,2) y 3x + 4y − 6 = 0, la distancia es |3·1 + 4·2 − 6|/√(9 + 16) = |5|/5 = 1.
La recta y = 2x + 1 se escribe 2x − y + 1 = 0. Una recta perpendicular no vertical tiene pendiente −1/2, porque 2·(−1/2) = −1.
Sigue el razonamiento
Para A = (0,0), B = (6,0) y C = (0,3), el punto medio de BC es M = (3,1.5). La mediana desde A pasa por A y M: su ecuación es y = x/2.
El baricentro es G = ((0+6+0)/3,(0+0+3)/3) = (2,1). Pertenece a y = x/2 y está a dos tercios del recorrido desde A hacia M.
Ejercicios de opción múltiple
Resuelve primero. Después abre la explicación para comparar tu razonamiento. Son ejercicios originales de práctica, con cuatro alternativas y una respuesta correcta.
1. ¿Qué forma general equivale a y = 2x + 1?
- 2x + y + 1 = 0
- 2x − y + 1 = 0
- x − 2y + 1 = 0
- 2x − y − 1 = 0
Ver respuesta y solución paso a paso
B. 2x − y + 1 = 0
- y = 2x + 1 equivale a 2x − y + 1 = 0.
Por qué sí o por qué no
A. Su pendiente es −2.
B. Al despejar y se recupera la ecuación original.
C. Su pendiente es 1/2.
D. Su ordenada al origen es −1.
2. ¿Qué define una mediana de un triángulo?
- Une siempre dos puntos medios de lados.
- Es perpendicular a un lado por su punto medio, sin exigir un vértice.
- Une un vértice con el punto medio del lado opuesto.
- Siempre forma 90° con el lado opuesto.
Ver respuesta y solución paso a paso
C. Une un vértice con el punto medio del lado opuesto.
- La mediana se define por un vértice y el punto medio del lado opuesto; no exige ángulo recto.
Por qué sí o por qué no
A. Ése es un segmento medio, no una mediana.
B. Ésa es la mediatriz del lado.
C. Ésta es su definición.
D. Una mediana no es necesariamente altura.
3. ¿Cuál es la mediatriz del segmento de (0,0) a (6,0)?
- y = 0
- x = 3
- y = 3
- x = 6
Ver respuesta y solución paso a paso
B. x = 3
- El punto medio es (3,0) y la perpendicular a una horizontal es vertical: x = 3.
Por qué sí o por qué no
A. Es la recta que contiene al segmento.
B. Pasa por (3,0) y es perpendicular al segmento horizontal.
C. Es paralela al segmento.
D. Es perpendicular, pero no pasa por el punto medio.
Fuentes para estudiar y verificar
- Guía para preparar el examen de selección · Área 1 · UNAM 2024
- Guía para preparar el examen de selección · Área 2 · UNAM 2024
- Guía para preparar el examen de selección · Área 3 · UNAM 2024
- Guía para preparar el examen de selección · Área 4 · UNAM 2024
- CCH UNAM · Programas de estudio 2024: Matemáticas I–IV
- Instituto de Matemáticas UNAM · La Recta de Euler
- DGAE: guías públicas por área, edición 2024
- DGAE: instructivo de selección a licenciatura 2026
- DGAE: proceso de ingreso a licenciatura 2026
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