Figuras semejantes – homotecia, razón k, k² y k³

MatemáticasGeometría planaEdades 13–14

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Cuatro pantallas sobre semejanza. Homotecia: arrastra el centro O y los vértices, elige la razón k (también fracciones y valores negativos) y observa que los lados se multiplican por |k|, los ángulos no cambian y el área se multiplica por k². Área y volumen: amplía un ortoedro formado por cubos unidad (vista 2D o 3D) y cuenta cuadrados y cubos para ver k² y k³. Triángulos semejantes: halla lados desconocidos, comprueba tus respuestas y mira la solución. Escalas de mapas: mide distancias y áreas en un mapa y pásalas a la realidad.

Lección: Figuras semejantes; homotecia de centro O; razón de semejanza, razón de áreas y de volúmenes; escalas

Qué muestra

Una homotecia de centro O y razón k lleva cada punto A a A′ con OA′ = k·OA sobre la recta OA; si k < 0, la imagen queda al otro lado de O, girada 180°. Todas las longitudes se multiplican por |k| y los ángulos no cambian, y la imagen es semejante a la original. Las áreas se multiplican por k² y los volúmenes por k³,, como muestran los cuadrados y cubos unidad. Los triángulos semejantes tienen los mismos ángulos, así que un par de lados correspondientes conocidos da k. Un mapa es una reducción de escala 1 : n, por lo que las áreas cambian según n².

Cómo usarla

En Homotecia, mueve el deslizador k o pulsa un valor como 1/2 o −1, arrastra O y los vértices y compara la tabla de lados, ángulos, perímetro y área. En Área y volumen, cambia k y pasa a 3D. En Triángulos semejantes, escribe x e y, pulsa Comprobar y luego Ver solución o Nuevo problema. En Escalas de mapas, elige una Escala y arrastra P, Q y la esquina del bosque.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Homotecia, Área y volumen, Triángulos semejantes, Escalas de mapas
  • Razón de homotecia k -3–3
  • Figura original Triángulo, Cuadrilátero, Figura en L
  • Mostrar rayos desde el centro O
  • Razón k del ortoedro 0,5–3
  • Sólido Cubo 2 × 2 × 2, Ortoedro 4 × 2 × 2
  • Tipo de problema de triángulos Dos triángulos separados, DE paralela a BC
  • Escala del mapa 1 : 1 000, 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000

Preguntas para explorar

  1. ¿Qué le pasa a la imagen cuando k cambia de 2 a −2? ¿Qué medidas no cambian?
  2. Si una maqueta se amplía con k = 3, ¿cuántas veces mayores son su área total y su volumen?
  3. En un mapa a escala 1 : 25 000, un parque ocupa 4 cm². ¿Cuál es su área real en hectáreas?