1.º año · geometria · Unidad 26 de 89

Cuerpos, desarrollos planos y representación 3D

Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas, vértices y superficies curvas.

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En esta unidad

  1. Clase desarrollada
  2. Guía conceptual
  3. 26 ejercicios completos

Qué vas a construir

Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas, vértices y superficies curvas.

Ya podés relacionar cuerpo y desarrollo y comprobar el resultado

Clase desarrollada

De dónde viene

Una noche necesitás leer un plano, construir una figura o justificar una medida que no puede adivinarse. No hay una clase disponible y la decisión no puede esperar hasta el día siguiente.. Este recorrido aparece porque el problema exige mirar figuras, medidas y propiedades geométricas. La situación obliga a relacionar cuerpo y desarrollo. También exige explicar por qué una respuesta es aceptable y otra no. La idea nace de esa necesidad concreta, no de una lista de símbolos aislados. Podés reconstruirla con datos pequeños y después volver al caso que tenés delante.

Qué conviene tener disponible

La idea

Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas, vértices y superficies curvas. Un desarrollo plano debe plegar sin superposición y cerrar todas las superficies. Las vistas y mallas representan el mismo objeto desde registros distintos: conservan conexiones aunque deformen algunas longitudes. Primero identificá qué se conoce y qué se quiere averiguar. Después localizá la condición que relaciona esos datos. Una operación aislada no alcanza si no conserva esa condición. Marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. El primer objetivo es relacionar cuerpo y desarrollo. El segundo es anticipar plegados. Ambos se conectan cuando explicás por qué cada paso sigue del anterior. Una representación muestra relaciones que una fórmula puede esconder. Otra representación permite controlar si la primera lectura fue correcta. Si las dos producen conclusiones incompatibles, revisá la traducción entre ellas. La respuesta final debe conservar unidades, dominio, escala o condiciones, según el problema. Por eso conviene anticipar signo, tamaño y forma del resultado. Comprobá la propiedad con otra construcción, una medida inversa o un caso límite. Ese control no repite la cuenta y puede descubrir un paso inválido. La unidad se apoya en Cuerpos, vistas, desarrollos planos y relación de Euler: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder representar objetos espaciales con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Cuerpos, desarrollos planos y representación 3D con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con relacionar cuerpo y desarrollo. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de Diagnóstico. ¿Cuántos vértices tiene un prisma de base 5-gonal. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas: vértices y superficies curvas.

Ejemplo resuelto

Analizamos un prisma triangular. Tiene dos bases triangulares y tres caras laterales rectangulares. Para el desarrollo alineamos tres rectángulos y unimos un triángulo a cada borde compatible: predecimos qué aristas se encontrarán. Al plegar, cada lado triangular coincide con una cara lateral y no queda abertura. 5 caras, 9 aristas y 6 vértices. Control de Euler. V−A+C=6−9+5=2. No miro sólo el número final. Reviso la relación, la unidad y el sentido de cada transformación. Si me equivocara en el paso clave, la segunda representación dejaría de coincidir. Entonces volvería al primer desacuerdo y repararía ese paso, no toda la resolución.

Error frecuente y reparación

Error: Se escribió sector y un círculo al resolver ¿Qué desarrollo corresponde a un cilindro cerrado.

Por qué tienta: Usa el desarrollo lateral de un cono en lugar del rectángulo que envuelve al cilindro.

Cómo repararlo: Imaginá cortar la superficie lateral del cilindro por una generatriz y desplegarla.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas, vértices y superficies curvas.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás relacionar cuerpo y desarrollo con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Cuerpos, desarrollos planos y representación 3D.

Respuesta para cotejar

Dejaría de valer cuando no se cumpla la condición central, cambie el dominio o la representación contradiga el resultado.

Guía conceptual

Idea central

Cuerpos, desarrollos planos y representación 3D trabaja este objeto matemático. Un cuerpo se reconoce por cómo se relacionan caras, aristas, vértices y superficies curvas.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Cuerpos, desarrollos planos y representación 3D con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con relacionar cuerpo y desarrollo. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible. Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde controlar la respuesta.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de Diagnóstico. ¿Cuántos vértices tiene un prisma de base 5-gonal. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan Un cuerpo se reconoce… Usala para reconocer qué cambia, qué. permanece y dónde controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder sector y un círculo. Se reconoce porque Elige un sector circular y una base. Reparación. Imaginá cortar la superficie lateral del cilindro por una generatriz y desplegarla.

Comprobación rápida

Diagnóstico. ¿Cuántas caras laterales tiene un prisma cuya base es un polígono de 4 lados. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

4 Control. Comprobá la propiedad con otra construcción, una medida inversa o un caso límite.

26 ejercicios

Resolvé primero; abrí la pista o la respuesta sólo cuando la necesites.

Activar y diagnosticar · Ejercicio 1 de 26 · numeric

Ejercicio 1

Consigna

Diagnóstico. ¿Cuántas caras laterales tiene un prisma cuya base es un polígono de 4 lados?

Necesito una pista

Representá la relación de estructura prisma. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 4

En un prisma hay correspondencia entre lados de la base y caras laterales.

Activar y diagnosticar · Ejercicio 2 de 26 · numeric

Ejercicio 2

Consigna

Diagnóstico. ¿Cuántos vértices tiene un prisma de base 5-gonal?

Necesito una pista

Representá la relación de vertices. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 10

Las dos bases congruentes aportan k vértices cada una.

Activar y diagnosticar · Ejercicio 3 de 26 · choice

Ejercicio 3

Consigna

Diagnóstico. ¿Qué desarrollo puede formar un cilindro cerrado?

Necesito una pista

Probá una opción por vez con el criterio de desarrollo plano. Descartá la que no lo cumpla y verificá la elegida.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Un rectángulo y dos círculos

El rectángulo envuelve la superficie lateral y los círculos cierran las bases.

Construir la idea · Ejercicio 4 de 26 · choice

Ejercicio 4

Consigna

En un desarrollo de cubo, dos cuadrados se superponen al plegar. ¿Qué predecís?

Necesito una pista

Ubicá primero En un desarrollo de cubo, dos cuadrados se superponen al plegar. ¿Qué…. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: No es un desarrollo válido

La respuesta correcta es No es un desarrollo válido. Cada una de las seis caras debe ocupar una posición diferente.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 5 de 26 · choice

Ejercicio 5

Consigna

¿Qué cuerpo tiene una base poligonal y caras laterales triangulares que confluyen en un vértice?

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte ¿Qué cuerpo tiene una base poligonal y caras laterales triangulares que confluyen…. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: pirámide

La respuesta correcta es pirámide. Las caras triangulares convergen en el ápice.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 6 de 26 · choice

Ejercicio 6

Consigna

¿Qué superficies forman el desarrollo de un cono?

Necesito una pista

Representá el dato central de ¿Qué superficies forman el desarrollo de un cono. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: un sector circular y un círculo

La respuesta correcta es un sector circular y un círculo. El sector forma la lateral y el círculo la base.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 7 de 26 · choice

Ejercicio 7

Consigna

¿Qué cuerpo no es poliedro?

Necesito una pista

Marcá qué cambia en ¿Qué cuerpo no es poliedro. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: esfera

La respuesta correcta es esfera. La esfera tiene superficie curva y ninguna cara poligonal.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 8 de 26 · numeric

Ejercicio 8

Consigna

Un prisma de base pentagonal, ¿cuántas caras tiene?

Necesito una pista

Representá la relación de contar caras. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 7

Tiene 5 laterales y 2 bases.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 9 de 26 · numeric

Ejercicio 9

Consigna

Una pirámide de base hexagonal, ¿cuántas aristas tiene?

Necesito una pista

Representá la relación de contar aristas. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 12

6 en la base y 6 laterales.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 10 de 26 · reason

Ejercicio 10

Consigna

Explicá qué información conserva una vista isométrica aunque las longitudes dibujadas no coincidan con las reales.

Necesito una pista

Usá representacion 3d: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Conserva incidencia entre vértices, aristas y caras, paralelismos estructurales y organización espacial del cuerpo.

La vista comunica estructura, no una medición directa.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Un cubo hecho con cubitos 2×2×2, ¿cuántos cubitos muestra?

Necesito una pista

Representá el dato central de Un cubo hecho con cubitos 2×2×2, ¿cuántos cubitos muestra. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 8

La respuesta correcta es 8. Hay 2·2·2=8 posiciones.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Usá V−A+C para controlar un cubo.

Necesito una pista

Usá control euler: nombrá la condición que habilita el argumento, aplicala al caso y añadí una comprobación o un contraejemplo.

Respuesta y fundamento

Respuesta: V=8,A=12,C=6; 8−12+6=2, coherente con un poliedro convexo.

La relación detecta errores de conteo.

Transferir y modelizar · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Un envase debe tener dos bases hexagonales y caras laterales rectangulares. Identificá el cuerpo, cantidad de caras y una condición del desarrollo.

Necesito una pista

Representá el dato central de Un envase debe tener dos bases hexagonales y caras laterales rectangulares. Identificá…. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Es un prisma hexagonal de 8 caras; el desarrollo necesita seis rectángulos laterales y dos hexágonos colocados sin superposición al plegar.

Una respuesta suficiente debe sostener relacionar cuerpo y desarrollo con datos y una propiedad explícita. La descripción verbal se traduce a estructura y red.

Transferir y modelizar · Ejercicio 14 de 26 · numeric

Ejercicio 14

Consigna

Una escultura en forma de pirámide cuadrangular tiene 5 vértices y 5 caras. ¿Cuántas aristas debe tener para cumplir Euler?

Necesito una pista

Representá la relación de inferir estructura. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 8

5−A+5=2, luego A=8.

Transferir y modelizar · Ejercicio 15 de 26 · reason

Ejercicio 15

Consigna

Un plano muestra una vista superior cuadrada y una vista frontal triangular. Proponé un cuerpo compatible y otro dato necesario para decidir.

Necesito una pista

Para trabajar representar objetos espaciales, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Una pirámide de base cuadrada es compatible; haría falta una vista lateral o información de alturas para descartar otras construcciones.

Una respuesta suficiente debe sostener representar objetos espaciales con datos y una propiedad explícita. Dos vistas pueden no determinar un cuerpo único.

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

Análisis de error. Paz cuenta una arista oculta dos veces al describir un cubo y obtiene 13. Corregí.

Necesito una pista

Para revisar este error, usá anticipar plegados. Localizá el primer paso inválido. Nombrá la condición matemática que falla, corregila y comprobá la reparación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Un cubo tiene 12 aristas; cada arista es una sola aunque aparezca junto a dos caras.

Un cubo tiene 12 aristas; cada arista es una sola aunque aparezca junto a dos caras.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

Análisis de error. Raúl propone un rectángulo y un círculo como desarrollo de cilindro cerrado. Corregí.

Necesito una pista

Para trabajar representar objetos espaciales, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Falta la segunda base circular.

Una respuesta suficiente debe sostener representar objetos espaciales con datos y una propiedad explícita.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Abril resolvió “¿Qué cuerpo tiene una base poligonal y caras laterales triangulares que confluyen en un vértice?” y escribió “prisma”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Abril con la condición de relacionar cuerpo y desarrollo. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción prisma conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de relacionar cuerpo y desarrollo.. La corrección usa relacionar cuerpo y desarrollo: pirámide.

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de relacionar cuerpo y desarrollo. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de relacionar cuerpo y desarrollo en la consigna ¿Qué cuerpo tiene una base poligonal y caras laterales… y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · choice

Ejercicio 19

Consigna

¿Qué desarrollo corresponde a un cilindro cerrado?

Necesito una pista

Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: rectángulo y dos círculos congruentes

La respuesta correcta es rectángulo y dos círculos congruentes. Rectángulo lateral más dos bases.

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · numeric

Ejercicio 20

Consigna

Un prisma de base octogonal tiene ¿cuántos vértices?

Necesito una pista

Representá la relación de evaluar vertices. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 16

Dos bases aportan 8 vértices cada una.

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · numeric

Ejercicio 21

Consigna

Una pirámide de base triangular tiene ¿cuántas caras?

Necesito una pista

Representá la relación de evaluar piramide. Anticipá signo, escala o unidad y comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 4

Una base y tres laterales.

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · reason

Ejercicio 22

Consigna

Diferenciá cono y pirámide por superficies y desarrollo.

Necesito una pista

Aplicá evaluar clasificacion sin copiar el ejemplo. Después comprobá el resultado por otra vía.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El cono tiene base circular y lateral curva desarrollada como sector; la pirámide tiene base poligonal y caras laterales triangulares.

La naturaleza de la lateral distingue cuerpo redondo y poliedro.

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · choice

Ejercicio 23

Consigna

¿Cuál terna puede corresponder a un poliedro convexo?

Necesito una pista

Marcá qué cambia en ¿Cuál terna puede corresponder a un poliedro convexo. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: V=6,A=9,C=5

La respuesta correcta es V=6,A=9,C=5. 6−9+5=2.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · reason

Ejercicio 24

Consigna

Reconstrucción: completá una tabla para prisma triangular y pirámide cuadrangular con caras, aristas y vértices.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante reconstruir estructura: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Prisma triangular: C=5, A=9, V=6. Pirámide cuadrangular: C=5, A=8, V=5.

Prisma triangular: dos bases y tres caras laterales dan C=5; sus aristas y vértices suman A=9 y V=6. Pirámide cuadrangular: una base y cuatro caras laterales dan C=5, A=8 y V=5.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · choice

Ejercicio 25

Consigna

Reintento: ¿qué piezas exactas requiere el desarrollo de una pirámide pentagonal?

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte Reintento. ¿qué piezas exactas requiere el desarrollo de una pirámide pentagonal. Para trabajar relacionar cuerpo y desarrollo, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: un pentágono y cinco triángulos

La respuesta correcta es un pentágono y cinco triángulos. Cada lado de la base recibe una cara triangular.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Profundización: generalizá V,A,C para un prisma de base n-gonal y verificá Euler.

Necesito una pista

Reconstruí la situación mediante generalizar prisma: explicitá la condición, los pasos y qué se conserva.

Respuesta y fundamento

Respuesta: V=2n, A=3n, C=n+2; entonces V−A+C=2n−3n+n+2=2.

La fórmula surge de dos bases y n laterales.