Figuras semejantes. Escala (PACS)

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Tabla de contenidos

Figuras semejantes

  • Dos figuras son semejantes si tienen la misma forma aunque sus tamaños u orientación sean diferentes. Esto lo expresaremos matemáticamente diciendo que:
    • Los segmentos correspondientes (homólogos) son proporcionales.
    • Sus ángulos correspondientes (homólogos) son iguales.
  • Al ser los segmentos homólogos proporcionales, se cumple que la longitud de uno de ellos se obtiene multiplicando la longitud del correspondiente por una cantidad fija, llamada razón de semejanza.

(*) Dos elementos de dos figuras son homólogos si ocupan el mismo lugar en ambas figuras.

ejercicio

Ejemplos: Figuras semejantes


  1. Tenemos dibujado en un papel un rectángulo de dimensiones 12 cm x 8 cm. Hacemos una fotocopia reducida y obtenemos otro rectángulo de dimensiones 3 cm x 2 cm. Comprueba que son semejantes y calcula la razón de semejanza. Calcula el procentaje de reducción aplicado en la fotocopia.
  2. Dos triángulos semejantes tienen una razón de semejanza de 0.75. Si los lados del mayor miden 12, 8 y 16 cm, respectivamente, ¿cuánto miden los lados del menor?

Relación entre las áreas y los volúmenes de dos figuras semejantes

ejercicio

Propiedades


Si dos figuras son semejantes y k es la constante de proporcionalidad, entonces:

  • La razón entre sus áreas es k2.
  • La razón entre sus volúmenes k3.

ejercicio

Ejemplos: Relación entre las áreas y los volúmenes de dos figuras semejantes


  1. Comprueba que si un cuadrado tiene 5 cm de lado y el de otro cuadrado mide el doble, 10 cm, entonces el área de éste es el cuádruple de la del primero.
  2. Comprueba que si un cubo tiene 5 cm de arista y la de otro cubo mide el doble, 10 cm, entonces el volumen de éste es 8 veces la del primero.

ejercicio

Ejercicio: Relación entre las áreas de dos figuras semejantes


En una pizzería, la pizza pequeña tiene 23 cm de diámetro y es para una persona. Sin embargo, la pizza familiar tiene 46 cm de diámetro, justo el doble que la pequeña, pero dicen que es para 4 personas. ¿Nos están engañando?


La respuesta en la siguiente actividad:

Escala

Cuando representamos una casa en un plano, un coche en una maqueta o la superficie terrestre en un mapa, estamos representando figuras semejantes a las reales. La razón de semejanza entre dichas figuras diremos que es la escala del mapa, de la maqueta o del plano.

La escala es el cociente entre la longitud de un segmento en la reproducción y el correspondiente segmento en la realidad. Esto es, la escala es la razón de semejanza entre la reproducción y la realidad.

escala=\cfrac{long.~reproduccion}{long.~realidad}.

Tipos de escalas

Existen tres tipos de escalas:

  • Escala natural: Cuando el tamaño del objeto representado en el plano coincide con la realidad. (1:1).
  • Escala de reducción: Se utiliza cuando el tamaño del objeto en el plano es menor que la realidad. Esta escala se utiliza para representar piezas (1:2 ó 1:5), planos de viviendas (1:50), mapas físicos de territorios donde la reducción es mucho mayor (1:50.000 ó 1:100.000).
  • Escala de ampliación: Se utiliza cuando hay que hacer el plano de piezas muy pequeñas o de detalles de un plano. En este caso el valor del numerador es más alto que el valor del denominador. Ejemplos: 2:1 ó 10:1.

Ejercicios

Triángulos semejantes

Dos triángulos son semejantes si tienen la misma forma. En tal caso cumplen que:

1. Los ángulos correspondientes son iguales:

\widehat{A}=\widehat{A}',\ \widehat{B}=\widehat{B}',\ \widehat{C}=\widehat{C}'

2. Los segmentos correspondientes son proporcionales:

\frac {\overline{A'B'}} {\overline{AB}} = \frac {\overline{A'C'}} {\overline{AC}} = \frac {\overline{B'C'}} {\overline{BC}}=r

donde r\;\!, se la razón de semejanza.

Teorema de Tales

ejercicio

Teorema de Tales


Dos rectas d y d', que se cortan en un punto O, cortadas por rectas paralelas AB y A'B', determinan segmentos proporcionales:

\frac {\overline{OA'}} {\overline{OA}} = \frac {\overline{OB'}} {\overline{OB}}

Triángulos en la posición de Tales

Dos triángulos ABC y A'B'C', con sus lados paralelos y encajados con un vértice común, se dice que están en la posición de Tales
Imagen:triangulos_tales.png

ejercicio

Triángulos en la posición de Tales


Dos triángulos son semejantes si y sólo si están en la posición de Tales.

Criterios de semejanza de triángulos

ejercicio

Criterios de semejanza de triángulos


  1. Dos triángulos son semejantes si tienen dos ángulos respectivamente iguales: \widehat{A}=\widehat{A}',\ \widehat{B}=\widehat{B}'
  2. Dos triángulos son semejantes si tienen dos lados proporcionales e igual el ángulo comprendido: \frac {a}{a'} = \frac {b}{b'} \ , \ \widehat{C}=\widehat{C}'
  3. Dos triángulos son semejantes si tienen los lados proporcionales: \frac {a}{a'} = \frac {b}{b'} = \frac {c}{c'}

Aplicaciones de los criterios de semejanza

ejercicio

Actividad Interactiva: Aplicaciones de los criterios de semejanza


Actividad 1: Cálculo de la altura conocida la sombra.
Actividad 2: Halla la altura de un árbol con la ayuda de un espejo y una cinta métrica.
Actividad 3: Semejanza en triángulos rectángulos.

Áreas y volúmenes de figuras semejantes

La relación entre el área A1, el volumen V1 de una figura F1, semejante a otra F2 de área A2 y volumen V2 y con razón de semejanza r es:

\cfrac{A_1}{A_2}= r^2 ; \cfrac{V_1}{V_2}= r^3


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