04. Proporcionalidad y semejanza. Escalas

4. 1. Proporcionalidad

4. 1. 1. Teorema de Tales

El teorema de Tales, llamado así en memoria de Tales de Mileto (624 - 546 a. C.), es la base del estudio de la proporcionalidad y la semejanza.

Cuando dos rectas concurrentes (r y s) son cortadas por rectas paralelas obtenemos divisiones directamente proporcionales.

00 Presentación 4_1_1

4. 1. 2. Teorema del cateto

En todo triángulo rectángulo un cateto es media proporcional entre la hipotenusa y la proyección ortogonal de dicho cateto sobre ella.

00 Presentación 4_1_2

4. 1. 3. Teorema de la altura

En todo triángulo rectángulo la altura sobre la hipotenusa es media proporcional entre los segmentos en que queda dividida la hipotenusa.

00 Presentación 4_1_3

4. 1. 4. Construcción del segmento media proporcional entre dos segmentos dados

Este caso es una aplicación directa del teorema de la altura.

4. 1. 5. Construcción de la tercera proporcional a dos segmentos dados

00 Presentación 4_1_5

4. 1. 6. Construcción de la cuarta proporcional a tres segmentos dados

00 Presentación 4_1_6

4. 1. 7. Sección áurea de un segmento

4. 1. 8. Dado un segmento, hallar su división áurea

00 Presentación 4_1_8

4. 1. 9. Hallar el segmento cuya parte áurea es otro segmento dado

00 Presentación 4_1_9

4. 1. 10. Rectángulo áureo

00 Presentación 4_1_10

4. 1. 11. La proporción áurea y el pentágono regular

00 Presentación 4_1_11

4. 2. Igualdad

4. 2. 1. Construcción de una figura igual a otra por copia de ángulos

00 Presentación 4_2_1

4. 2. 2. Construcción de una figura igual a otra por coordenadas

00 Presentación 4_2_2

4. 2. 3. Construcción de una figura igual a otra por radiación

00 Presentación 4_2_3

4. 2. 4. Construcción de una figura igual a otra por triangulación

00 Presentación 4_2_4

4. 3. Semejanza

Dos figuras son semejantes cuando sus ángulos son iguales y sus lados son proporcionales.

La relación de proporcionalidad que se establece entre dos figuras -o elementos geométricos- semejantes, se denomina razón de semejanza. Dicha razón es el cociente que se obtiene al dividir entre si las magnitudes homólogas.

4. 3. 1. Construcción de una figura directamente semejante a otra

00 Presentación 4_3_1

4. 3. 2. Construcción de una figura inversamente semejante a otra

00 Presentación 4_3_2

4. 4. Escalas

4. 4. 1. Introducción. Generalidades

Las escalas pueden considerarse como la aplicación práctica de la semejanza.

La escala es la relación de proporción que existe entre dos figuras, siendo una de ellas la del dibujo (representación) y la otra la realidad (referente).

Esta relación, al igual que ocurre con la semejanza, se puede representar mediante una fracción en la que el numerador representa la medida del dibujo y el denominador la medida de la realidad. Por tanto, escala = Dibujo/Realidad

El cociente de esta fracción es lo que denominaremos coeficiente de la escala. Ese coeficiente puede ser de ampliación (cuando el cociente es mayor que la unidad), de igualdad (cuando el cociente es igual a uno), de reducción (cuando el cociente es menor que la unidad). De aquí se deducen los diferentes tipos de escalas, que pueden ser:

  • De reducción: reducen el tamaño del objeto real al dibujarlo (el numerador -Dibujo- es menor que el denominador -Realidad-)

  • De ampliación: aumenta el tamaño del objeto real al dibujarlo (el numerador -Dibujo- es mayor que el denominador -Realidad-)

  • De tamaño natural (escala natural): el dibujo y el objeto real tienen las mismas medidas (se representa por medio de la fracción 1/1)


4. 4. 2. Operaciones habituales con escalas

Para dibujar un objeto a una determinada escala, se toma la medida del objeto real que se pretende dibujar (referente) y dicha medida se multiplica por el numerador de la escala; el resultado de esta operación se divide por el denominador. La medida obtenida es la que se lleva al dibujo.

Otra forma consiste en hallar el coeficiente (cociente de la división) y multiplicar cada medida del objeto que pretendemos dibujar por dicho coeficiente.


Planteamientos (casos) más frecuentes:

  1. Determinar a qué escala está dibujada una figura a partir de una cota

  2. Dada una figura a escala x, dibujarla a escala y

  3. Dada una figura definida por una cota x, dibujarla a escala y

Para resolver estos tres casos, consulta la siguiente presentación:

00 Presentación 4_4_2

4. 4. 3. Escala gráfica

La escala gráfica o escala volante consiste en la construcción de una regla ajustada a la escala que estemos utilizando y que nos permite dibujar o tomar medidas directamente con ella evitando así realizar múltiples operaciones.

Para la construcción de una escala volante sigue los pasos que se pueden ver en el ejemplo de la siguiente presentación:

00 Presentación 4_4_3_a

4. 4. 4. Triángulo universal de escalas