En un triángulo ABC, exterior y relativo al lado AC, se ubica el punto D, tal que m∠BAC=m∠CAD=20°, m∠BCA=40° y m∠ACD=10°. Si CD = 12 dm, calcule la longitud (en dm) del lado BC.
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Idea clave: en lugar de buscar triángulos notables ocultos con trazos auxiliares, aquí conviene usar directamente la ley de senos en dos triángulos que comparten el lado AC: primero el triángulo ACD (donde conocemos CD y dos ángulos) para hallar AC, y luego el triángulo ABC (donde conocemos AC y dos ángulos) para hallar BC.
1.En el triángulo ACD: conocemos m∠DAC=20∘ y m∠ACD=10∘, así que el tercer ángulo es m∠ADC=180∘−20∘−10∘=150∘.
2. Aplicamos la ley de senos para relacionar el lado conocido CD con el lado que buscamos, AC:
sen(∠DAC)CD=sen(∠ADC)AC
4.En el triángulo ABC: conocemos m∠BAC=20∘ y m∠BCA=40∘, así que m∠ABC=180∘−20∘−40∘=120∘.
5. Aplicamos nuevamente la ley de senos, ahora para hallar BC a partir de AC:
sen(∠BAC)BC=sen(∠ABC)AC⇒BC=sen(120∘)AC⋅sen(20∘)
6. Sustituyendo el valor de AC obtenido en el paso 3, el sen(20∘) se cancela — una simplificación que confirma que este camino era el adecuado:
BC=sen(20∘)6×sen(120∘)sen(20∘)=sen(120∘)6=236=312=43