Geometría

Área y perímetro de polígonos: fórmulas y ejercicios

El perímetro se mide en cm y el área en cm². Todas las fórmulas, los polígonos regulares con la apotema y siete ejercicios resueltos.

Recomendado para: 1º ESO · 2º ESO

El perímetro de un polígono es la suma de las longitudes de todos sus lados y se mide en cm (una longitud); el área es la medida de la superficie que encierra y se mide en cm² (una superficie). Son dos magnitudes distintas y con unidades distintas: la primera se refiere al borde, la segunda a lo que hay dentro. Nunca se mide un perímetro en cm².

El perímetro siempre funciona igual

En cualquier polígono el perímetro se calcula del mismo modo: sumas todos los lados. Las fórmulas abreviadas solo sirven para ahorrar tiempo cuando algunos lados son iguales. En el cuadrado P = 4 × l, en el rombo P = 4 × l, en el rectángulo P = 2 × (b + h). Si la figura no tiene lados iguales, sumas y ya está.

Las fórmulas de área que de verdad necesitas

El área, en cambio, tiene una regla para cada figura:

  • rectángulo: A = b × h
  • cuadrado: A = l × l
  • triángulo: A = (b × h) / 2
  • paralelogramo: A = b × h
  • rombo: A = (d₁ × d₂) / 2
  • trapecio: A = ((B + b) × h) / 2

El error más frecuente no es olvidar la fórmula, sino usar un lado oblicuo como altura. La altura siempre es perpendicular a la base.

Polígonos regulares: la apotema y una sola fórmula

Un polígono es regular cuando todos sus lados y todos sus ángulos son iguales: el pentágono, el hexágono y el octógono regulares son los que más aparecen. Aquí no hace falta una fórmula por figura, porque valen las dos mismas para todas:

  • Perímetro: P = n × l, donde n es el número de lados y l el lado.
  • Área: A = (P × a) / 2, donde a es la apotema.

La apotema es el segmento que une el centro del polígono con el punto medio de un lado, perpendicular a él. La fórmula del área sale de descomponer el polígono en n triángulos iguales con base l y altura a: cada uno mide (l × a) / 2, y multiplicando por n aparece el perímetro.

Polígono regularLadosPerímetroÁrea
Pentágono55 × l(P × a) / 2
Hexágono66 × l(P × a) / 2
Octógono88 × l(P × a) / 2

Cuando el enunciado no te da la apotema, la sacas con el teorema de Pitágoras a partir del lado. En el hexágono regular es especialmente cómodo, porque se divide en seis triángulos equiláteros y la apotema es simplemente la altura de uno de ellos.

Cuidado con un caso frecuente: si el polígono es irregular, la fórmula de la apotema no sirve. Hay que dividir la figura en triángulos o rectángulos, calcular cada área por separado y sumarlas.

Cuando los datos no bastan

Muchos ejercicios no te dan directamente el número que necesitas. Si te piden el perímetro de un rombo y te dan las diagonales, el lado lo sacas con el teorema de Pitágoras. Si te piden el perímetro de un trapecio rectángulo, el lado oblicuo se halla igual. Y si la figura es curva en lugar de poligonal, las fórmulas que necesitas son las de la circunferencia y el área del círculo. Así que antes de calcular, pregúntate siempre: ¿qué medida me falta y de dónde la saco?

El perímetro y el área no van de la mano

Dos figuras con el mismo perímetro pueden tener áreas muy distintas, y se puede recortar un trozo de una figura de modo que su área baje sin que cambie su perímetro. El último ejercicio de abajo muestra justo ese caso.

En los ejercicios que siguen encontrarás el mismo esquema con dificultad creciente: se empieza por el rectángulo con los datos ya listos, se pasa al rombo y al trapecio donde hay que deducir una medida, se practica con el pentágono y el hexágono regulares, y se termina con una figura compuesta. Cada resultado se ha verificado rehaciendo los cálculos.

Ejercicios resueltos

1. Un rectángulo tiene una base de 12 cm y una altura de 7 cm. Calcula su perímetro y su área. base

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  1. El perímetro es la suma de los cuatro lados; en el rectángulo los lados son iguales dos a dos, así que P = 2 × (b + h).
  2. P = 2 × (12 + 7) = 2 × 19 = 38 cm.
  3. El área del rectángulo es A = b × h.
  4. A = 12 × 7 = 84 cm².

Resultado: P = 38 cm ; A = 84 cm²

2. Un triángulo rectángulo tiene catetos de 6 cm y 8 cm. Calcula su perímetro y su área. base

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  1. Para el perímetro necesito también la hipotenusa, que obtengo con el teorema de Pitágoras.
  2. h = √(6² + 8²) = √(36 + 64) = √100 = 10 cm.
  3. P = 6 + 8 + 10 = 24 cm.
  4. En el triángulo rectángulo los dos catetos hacen de base y altura: A = (6 × 8) / 2 = 48 / 2 = 24 cm².
  5. Ojo: los números salen iguales, pero 24 cm y 24 cm² son medidas distintas.

Resultado: P = 24 cm ; A = 24 cm²

3. Un rombo tiene las diagonales de 12 cm y 16 cm. Calcula su área y su perímetro. intermedio

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  1. El área del rombo se calcula con las diagonales: A = (d₁ × d₂) / 2.
  2. A = (12 × 16) / 2 = 192 / 2 = 96 cm².
  3. Para el perímetro necesito el lado. Las diagonales del rombo se cortan en su punto medio y en ángulo recto, formando cuatro triángulos rectángulos de catetos 12/2 = 6 cm y 16/2 = 8 cm.
  4. lado = √(6² + 8²) = √100 = 10 cm.
  5. El rombo tiene cuatro lados iguales: P = 4 × 10 = 40 cm.

Resultado: A = 96 cm² ; P = 40 cm

4. Un trapecio rectángulo tiene la base mayor de 14 cm, la base menor de 8 cm y la altura de 8 cm. Calcula su área y su perímetro. intermedio

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  1. Área del trapecio: A = ((B + b) × h) / 2.
  2. A = ((14 + 8) × 8) / 2 = (22 × 8) / 2 = 176 / 2 = 88 cm².
  3. Para el perímetro me falta el lado oblicuo. En el trapecio rectángulo un lado coincide con la altura (8 cm), mientras que el lado oblicuo es la hipotenusa de un triángulo rectángulo cuyos catetos son la altura y la diferencia de las bases.
  4. diferencia de las bases = 14 − 8 = 6 cm ; lado oblicuo = √(8² + 6²) = √(64 + 36) = √100 = 10 cm.
  5. P = 14 + 8 + 8 + 10 = 40 cm.

Resultado: A = 88 cm² ; P = 40 cm

5. De un rectángulo de 20 cm × 12 cm se recorta un cuadrado de 5 cm de lado en una esquina, y queda una figura en forma de L. Calcula el área y el perímetro de la figura en L. avanzato

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  1. Área del rectángulo inicial: 20 × 12 = 240 cm².
  2. Área del cuadrado que se quita: 5 × 5 = 25 cm².
  3. Área de la figura en L: 240 − 25 = 215 cm².
  4. Para el perímetro recorro el contorno: 20 + 7 + 5 + 5 + 15 + 12.
  5. P = 64 cm. Es el mismo perímetro del rectángulo inicial, porque los dos lados del cuadrado que desaparecen del contorno (5 + 5) se sustituyen exactamente por los dos lados del corte (5 + 5).
  6. Conclusión: el área bajó 25 cm², el perímetro no cambió.

Resultado: A = 215 cm² ; P = 64 cm

6. Un pentágono regular tiene 6 cm de lado y 4,13 cm de apotema. Calcula su perímetro y su área. base

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  1. En un polígono regular todos los lados son iguales, así que el perímetro es el lado por el número de lados: P = 5 × 6 = 30 cm.
  2. El área de cualquier polígono regular es A = (P × a) / 2, donde a es la apotema.
  3. Sustituyo: A = (30 × 4,13) / 2 = 123,9 / 2.
  4. A = 61,95 cm², que redondeado a dos cifras decimales queda 61,95 cm².

Resultado: P = 30 cm ; A = 61,95 cm²

7. Un hexágono regular tiene 10 cm de lado. Calcula la apotema y luego el área. (Pista: el hexágono se descompone en 6 triángulos equiláteros.) intermedio

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  1. El hexágono regular se divide en 6 triángulos equiláteros de lado 10 cm; la apotema es la altura de uno de ellos.
  2. Aplico el teorema de Pitágoras a medio triángulo, con hipotenusa 10 y un cateto 5: a = √(10² − 5²) = √(100 − 25) = √75.
  3. a = 8,66 cm (aproximando a dos decimales).
  4. Perímetro: P = 6 × 10 = 60 cm.
  5. Área: A = (P × a) / 2 = (60 × 8,66) / 2 = 519,6 / 2 = 259,8 cm².

Resultado: a = 8,66 cm ; P = 60 cm ; A = 259,8 cm²

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el área de un polígono de 5 lados?

Si el pentágono es regular, con A = (P × a) / 2: multiplicas el perímetro por la apotema y divides entre dos. Con lado 6 cm y apotema 4,13 cm sale A = (30 × 4,13) / 2 = 61,95 cm². Si el pentágono es irregular la fórmula no vale: hay que descomponerlo en triángulos, calcular el área de cada uno con (b × h) / 2 y sumarlas.

¿El perímetro se mide en cm o en cm²?

En cm. El perímetro es una suma de longitudes, y sumar longitudes deja una longitud: cm, m o km. Los cm² son la unidad del área, porque el área nace de multiplicar dos longitudes. Si un resultado de perímetro te sale en cm², has multiplicado donde tenías que sumar.

¿Qué es la apotema de un polígono regular?

Es el segmento que va del centro del polígono al punto medio de uno de sus lados, y es perpendicular a ese lado. Solo tiene sentido en polígonos regulares, donde todos los lados y ángulos son iguales. Cuando no te la dan, se calcula con el teorema de Pitágoras a partir del lado y del radio, o dividiendo el polígono en triángulos.

¿Cuál es la diferencia entre área y perímetro?

El perímetro mide el contorno de la figura, es decir cuánto mide la línea que la rodea; el área mide la superficie interior, es decir cuánto espacio ocupa. Vallar un jardín es un problema de perímetro, poner el césped es un problema de área.

¿Por qué el área se mide en cm² y el perímetro en cm?

El perímetro es una suma de longitudes, así que sigue siendo una longitud (cm). El área nace del producto de dos longitudes, y cm por cm da centímetros cuadrados (cm²).

¿Dos figuras con el mismo perímetro tienen siempre la misma área?

No. Un rectángulo de 5 cm × 1 cm y un cuadrado de 3 cm de lado tienen ambos perímetro 12 cm, pero el primero tiene área 5 cm² y el segundo 9 cm². Con el mismo perímetro, cuanto más compacta es la figura, mayor es su área.