2.º año · geometria · Unidad 40 de 89

Triángulos semejantes y teorema de Tales

La semejanza conserva forma y organiza una relación multiplicativa entre longitudes correspondientes.

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En esta unidad

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

Qué vas a construir

La semejanza conserva forma y organiza una relación multiplicativa entre longitudes correspondientes.

Ya podés construir y decidir semejanza 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 construir y decidir semejanza. 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

Dos triángulos son semejantes cuando conservan sus ángulos y sus lados correspondientes mantienen una misma razón. Los criterios AA, LAL y LLL permiten decidirlo sin medir todo. Tales traduce el paralelismo en proporcionalidad y vuelve posible medir distancias inaccesibles. La correspondencia entre lados debe establecerse antes de calcular: después, unidades y orden de magnitud controlan la interpretación. 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 construir y decidir semejanza. El segundo es plantear proporciones. 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 Proporcionalidad directa e inversa: pero ahora esa idea cumple una función nueva. Al final, deberías poder justificar mediciones indirectas con un caso que no copie el ejemplo.

Representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Triángulos semejantes y teorema de Tales con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con construir y decidir semejanza. Después señalá dónde se vería una respuesta imposible.

caso con números chicos

Usá ahora caso con números chicos para la misma relación. Partí de En dos triángulos, lados 4 y 6 forman 50°, y 10 y…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan La semejanza conserva forma y organiza una relación multiplicativa entre: longitudes correspondientes.

Ejemplo resuelto

Una vara de 1,5 m proyecta 1 m de sombra: el árbol proyecta 8 m al mismo tiempo. Los rayos solares paralelos forman triángulos semejantes por AA. planteamos h/8=1,5/1. Obtenemos h=12 m y controlamos que la sombra ocho veces mayor corresponde a altura ocho veces mayor. 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 3,33 m: porque se calcula 5·2/3: al resolver Calculá una sombra si altura/sombra=2/3 y la altura es 5 m.

Por qué tienta: La elección conserva los datos de la razón: pero trata altura/sombra como sombra/altura.

Cómo repararlo: Escribí 5/s=2/3 y resolvé el producto cruzado antes de calcular.

Comprobaciones

Comprobación 1

¿Podrías explicarle a alguien por qué La semejanza conserva forma y organiza una relación multiplicativa entre longitudes correspondientes.

Respuesta para cotejar

Sí, si vinculás construir y decidir semejanza con una propiedad y una representación que permita controlarla.

Comprobación 2

¿Qué dato o condición haría dejar de valer el procedimiento usado en Triángulos semejantes y teorema de Tales.

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

Triángulos semejantes y teorema de Tales trabaja este objeto matemático. La semejanza conserva forma y organiza una relación multiplicativa entre longitudes correspondientes.

Qué hace falta antes

Dos representaciones

dibujo descrito en palabras

Representá Triángulos semejantes y teorema de Tales con dibujo descrito en palabras. Marcá qué dato permanece y cuál cambia. Vinculá cada marca con construir y decidir semejanza. 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 En dos triángulos, lados 4 y 6 forman 50°, y 10 y…. Compará la conclusión con la primera representación y explicá por qué ambas conservan La… Usala para reconocer qué cambia, qué permanece y dónde. controlar la respuesta.

Error típico

Error típico. responder 3,33 m. porque se calcula 5·2/3. Se reconoce porque La respuesta 3,33 m surge de multiplicar la altura por 2/3 en vez de despejar la sombra. Reparación. Escribí 5/s=2/3 y resolvé el producto cruzado antes de calcular.

Comprobación rápida

Dos triángulos tienen lados 3,4,5 y 6,8,10. Decidí semejanza. Resolvelo y nombrá el control usado.

Respuesta para cotejar

Son semejantes por LLL con razón 2. 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 · choice

Ejercicio 1

Consigna

Dos triángulos tienen lados 3,4,5 y 6,8,10. Decidí semejanza.

Necesito una pista

Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son semejantes por LLL con razón 2.

La respuesta correcta es Son semejantes por LLL con razón 2..

Activar y diagnosticar · Ejercicio 2 de 26 · reason

Ejercicio 2

Consigna

Dos triángulos comparten ángulos de 40° y 70°. Justificá.

Necesito una pista

Ubicá primero Dos triángulos comparten ángulos de 40° y 70°. Justificá. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son semejantes por AA; el tercer ángulo también mide 70°.

Una respuesta suficiente debe sostener justificar mediciones indirectas con datos y una propiedad explícita.

Activar y diagnosticar · Ejercicio 3 de 26 · choice

Ejercicio 3

Consigna

En dos triángulos, lados 4 y 6 forman 50°, y 10 y 15 forman 50°.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte En dos triángulos, lados 4 y 6 forman 50°, y 10 y…. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Son semejantes por LAL porque 4/10=6/15 y el ángulo comprendido es igual.

La respuesta correcta es Son semejantes por LAL porque 4/10=6/15 y el ángulo comprendido es igual..

Comprender con un caso trabajado · Ejercicio 4 de 26 · reason

Ejercicio 4

Consigna

Mové una paralela a un lado de un triángulo y predecí qué cocientes permanecen.

Necesito una pista

Ubicá primero Mové una paralela a un lado de un triángulo y predecí qué…. Para trabajar plantear proporciones, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Permanecen iguales los cocientes entre segmentos correspondientes por Tales.

Una respuesta suficiente debe sostener plantear proporciones con datos y una propiedad explícita.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 5 de 26 · numeric

Ejercicio 5

Consigna

Calculá x si 3/5=x/20.

Necesito una pista

Estimá o representá antes de ingresar el valor. Emparejá lados homólogos antes de escribir una proporción.

Respuesta y fundamento

Respuesta: 12

De 3/5=x/20 se obtiene x=20·3/5=12.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 6 de 26 · reason

Ejercicio 6

Consigna

Explicá por qué paralelas que cortan dos transversales producen segmentos proporcionales.

Necesito una pista

Representá el dato central de por qué paralelas que cortan dos transversales producen segmentos proporcionales. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los triángulos formados comparten ángulos y son semejantes por AA; de allí surgen las proporciones.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 7 de 26 · choice

Ejercicio 7

Consigna

Un triángulo se amplía por razón 1,5. ¿Cómo cambia el perímetro?

Necesito una pista

Marcá qué cambia en Un triángulo se amplía por razón 1,5. ¿Cómo cambia el perímetro. Para trabajar plantear proporciones, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El perímetro se multiplica por 1,5 porque cada lado lo hace.

La respuesta correcta es El perímetro se multiplica por 1,5 porque cada lado lo hace..

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 8 de 26 · choice

Ejercicio 8

Consigna

¿Cómo cambia el área con razón de semejanza 3?

Necesito una pista

Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El área se multiplica por 9 porque intervienen dos dimensiones lineales.

La respuesta correcta es El área se multiplica por 9 porque intervienen dos dimensiones lineales..

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 9 de 26 · reason

Ejercicio 9

Consigna

Construí un triángulo semejante de razón 2 con regla y paralelas.

Necesito una pista

Ubicá primero Construí un triángulo semejante de razón 2 con regla y paralelas. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Desde un vértice se duplican dos lados sobre rayos y se unen los extremos; el lado nuevo queda paralelo al tercero.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 10 de 26 · reason

Ejercicio 10

Consigna

Da un contraejemplo a “igual perímetro implica semejanza”.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte Da un contraejemplo a “igual perímetro implica semejanza”. Para trabajar plantear proporciones, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Un rectángulo 1×5 y otro 2×4 tienen perímetro 12 pero distinta forma.

Una respuesta suficiente debe sostener plantear proporciones con datos y una propiedad explícita.

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 11 de 26 · choice

Ejercicio 11

Consigna

Identificá correspondencias antes de plantear 6/9=10/x.

Necesito una pista

Representá el dato central de Identificá correspondencias antes de plantear 6/9=10/x. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los lados 6 y 9 deben corresponder entre sí, igual que 10 y x; entonces x=15.

La respuesta correcta es Los lados 6 y 9 deben corresponder entre sí, igual que 10 y x. entonces x=15..

Practicar con apoyo decreciente · Ejercicio 12 de 26 · reason

Ejercicio 12

Consigna

Explicá por qué AAA no prueba congruencia.

Necesito una pista

Marcá qué cambia en por qué AAA no prueba congruencia. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: AAA fija la forma pero no el tamaño; hay infinitos triángulos semejantes con distinta escala.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Transferir y modelizar · Ejercicio 13 de 26 · reason

Ejercicio 13

Consigna

Formulá cómo medir la altura de un árbol usando su sombra y una vara.

Necesito una pista

Representá el dato central de Formulá cómo medir la altura de un árbol usando su sombra y…. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Se miden ambas sombras y la vara; por triángulos semejantes, altura árbol/sombra árbol=altura vara/sombra vara.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Transferir y modelizar · Ejercicio 14 de 26 · choice

Ejercicio 14

Consigna

Elegí entre Tales y Pitágoras para hallar un ancho inaccesible con paralelas.

Necesito una pista

Marcá qué cambia en Elegí entre Tales y Pitágoras para hallar un ancho inaccesible con paralelas. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Tales es pertinente si se construyen transversales cortadas por paralelas y se conocen tres segmentos correspondientes.

La respuesta correcta es Tales es pertinente si se construyen transversales cortadas por paralelas y se conocen tres segmentos correspondientes..

Transferir y modelizar · Ejercicio 15 de 26 · reason

Ejercicio 15

Consigna

Una maqueta 1:50 tiene pared de 8 cm. Interpretá y controlá la altura real.

Necesito una pista

Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La altura real es 8·50=400 cm=4 m; convertir unidades controla el resultado.

Una respuesta suficiente debe sostener justificar mediciones indirectas con datos y una propiedad explícita.

Aprender del error · Ejercicio 16 de 26 · reason

Ejercicio 16

Consigna

“Lados 3,4,5 y 6,7,8 son semejantes porque crecieron”. Corregí.

Necesito una pista

Marcá qué cambia en “Lados 3,4,5 y 6,7,8 son semejantes porque crecieron”. Corregí. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los cocientes 6/3,7/4 y 8/5 no son iguales; no cumplen LLL.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Aprender del error · Ejercicio 17 de 26 · reason

Ejercicio 17

Consigna

“Si dos lados son proporcionales alcanza LAL”. Repará.

Necesito una pista

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

Respuesta y fundamento

Respuesta: LAL exige además igualdad del ángulo comprendido; sin ella puede variar la forma.

Una respuesta suficiente debe sostener plantear proporciones con datos y una propiedad explícita.

Aprender del error · Ejercicio 18 de 26 · reason

Ejercicio 18

Consigna

Analizá esta producción: «Olivia resolvió “Dos triángulos tienen lados 3,4,5 y 6,8,10. Decidí semejanza.” y escribió “Son congruentes por LLL con razón 2.”». Localizá el error, explicá la idea comprometida y reparalo.

Necesito una pista

Compará la producción de Olivia con la condición de construir y decidir semejanza. Buscá el primer paso donde dejan de coincidir.

Respuesta y fundamento

Respuesta: El paso inválido aparece al La opción Son congruentes por LLL con razón 2. conserva una palabra visible, pero no todas las condiciones de construir y decidir semejanza.. La corrección usa construir y decidir semejanza: Son semejantes por LLL con razón 2..

Se elige una alternativa por asociación superficial y no por el criterio de construir y decidir semejanza. Resulta tentante porque conserva una parte visible. La reparación exige Rehacé el paso de construir y decidir semejanza en la consigna Dos triángulos tienen lados 3,4,5 y 6,8,10. Decidí semejanza y escribí qué condición conservás.

Comprobar dominio · Ejercicio 19 de 26 · choice

Ejercicio 19

Consigna

Calculá una sombra si altura/sombra=2/3 y la altura es 5 m.

Necesito una pista

Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La sombra es 7,5 m porque 5/s=2/3.

La respuesta correcta es La sombra es 7,5 m porque 5/s=2/3..

Comprobar dominio · Ejercicio 20 de 26 · choice

Ejercicio 20

Consigna

¿Qué criterio usa lados 5,7 con ángulo 60° y lados 10,14 con ángulo 60°?

Necesito una pista

Ubicá primero ¿Qué criterio usa lados 5,7 con ángulo 60° y lados 10,14 con…. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Antes de responder, anticipá qué resultado sería imposible.

Respuesta y fundamento

Respuesta: LAL, con razón 2 y ángulo comprendido igual.

La respuesta correcta es LAL, con razón 2 y ángulo comprendido igual..

Comprobar dominio · Ejercicio 21 de 26 · choice

Ejercicio 21

Consigna

Si la razón de áreas es 25, hallá la razón de longitudes.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte Si la razón de áreas es 25, hallá la razón de longitudes. Para trabajar plantear proporciones, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Dejá escrito un control distinto del procedimiento principal.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La razón lineal positiva es 5, raíz cuadrada de 25.

La respuesta correcta es La razón lineal positiva es 5, raíz cuadrada de 25..

Comprobar dominio · Ejercicio 22 de 26 · choice

Ejercicio 22

Consigna

Dividí un segmento de 10 cm en razón 2:3.

Necesito una pista

Representá el dato central de Dividí un segmento de 10 cm en razón 2:3. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Las partes miden 4 cm y 6 cm porque son cinco partes iguales de 2 cm.

La respuesta correcta es Las partes miden 4 cm y 6 cm porque son cinco partes iguales de 2 cm..

Comprobar dominio · Ejercicio 23 de 26 · reason

Ejercicio 23

Consigna

Justificá que una paralela a un lado forma un triángulo semejante.

Necesito una pista

Marcá qué cambia en Justificá que una paralela a un lado forma un triángulo semejante. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Comparte el ángulo del vértice y los correspondientes son iguales por paralelismo; se aplica AA.

Una respuesta suficiente debe sostener justificar mediciones indirectas con datos y una propiedad explícita.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 24 de 26 · reason

Ejercicio 24

Consigna

Reconstruí Tales con una tabla de segmentos correspondientes.

Necesito una pista

Ubicá primero Reconstruí Tales con una tabla de segmentos correspondientes. Para trabajar construir y decidir semejanza, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Compará tu decisión con una representación equivalente.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Se alinean pares sobre las mismas transversales y se comprueba que todos los cocientes conservan una constante.

Una respuesta suficiente debe sostener construir y decidir semejanza con datos y una propiedad explícita.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 25 de 26 · reason

Ejercicio 25

Consigna

Reintentá una medición indirecta con vara de 1,2 m, sombras 0,8 m y 6 m.

Necesito una pista

Leé de nuevo la parte Reintentá una medición indirecta con vara de 1,2 m, sombras 0,8 m…. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Revisá si conservaste todas las condiciones de la consigna.

Respuesta y fundamento

Respuesta: La altura buscada es 1,2·6/0,8=9 m.

Una respuesta suficiente debe sostener justificar mediciones indirectas con datos y una propiedad explícita.

Reconstruir o profundizar · Ejercicio 26 de 26 · reason

Ejercicio 26

Consigna

Generalizá la relación entre razón lineal k, perímetro y área.

Necesito una pista

Representá el dato central de Generalizá la relación entre razón lineal k, perímetro y área. Para trabajar justificar mediciones indirectas, marcá datos, incógnitas y propiedades en una figura antes de calcular. Recién después elegí una operación.

Respuesta y fundamento

Respuesta: Los perímetros se multiplican por |k| y las áreas por k².

Una respuesta suficiente debe sostener justificar mediciones indirectas con datos y una propiedad explícita.