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Todos los círculos son semejantes

  • 10.º grado
  • Matemáticas
  • G-C.A.1
  • Círculos
  • Lección gratis

Alineada a G-C.A.1, de los Estándares Estatales Comunes (Common Core) de Matemáticas.

Qué enseña esta lección

Dos círculos cualesquiera son semejantes porque una dilatación puede escalar uno exactamente sobre el otro. Toma los dos centros; traslada para que coincidan, luego dilata por la razón de los radios. Como un círculo queda determinado por su centro y su radio, hacerlos coincidir hace que los círculos coincidan.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

Demuestra que el círculo de radio 3 es semejante al de radio 7. Primero traslada el círculo pequeño para que su centro quede sobre el centro del grande. Luego dilata sobre ese centro compartido con factor de escala 7/3. Cada punto a 3 unidades del centro se mueve a 7 unidades del centro, así que el círculo pequeño se mapea exactamente sobre el grande. Existe un movimiento rígido más una dilatación, así que los círculos son semejantes.

Ejemplo 2

Muestra que todos los círculos son semejantes usando ecuaciones. El círculo x² + y² = 4 tiene radio 2; el círculo (x - 5)² + (y - 1)² = 36 tiene centro (5, 1) y radio 6. Traslada el primero por (5, 1) para hacer coincidir los centros y luego dilata alrededor de (5, 1) con factor 6/2 = 3. Todo punto a 2 unidades del centro pasa a estar a 3 × 2 = 6 unidades, justo sobre el segundo círculo.

Ejemplo 3

Error común: confundir semejante con congruente, o pensar que círculos de distinto tamaño no pueden ser semejantes. Dos círculos SIEMPRE son semejantes, cualesquiera que sean sus radios, porque una dilatación puede reescalar cualquier radio a cualquier otro. Son congruentes solo cuando los radios son iguales. La misma distinción aparece en las razones: los círculos semejantes tienen circunferencias en razón k, pero áreas en razón k² — un círculo del doble de ancho tiene cuatro veces el área.

Preguntas de práctica

  1. ¿Qué factor de escala mapea un círculo de radio 4 sobre uno de radio 10?
  2. Explica por qué nunca necesitas revisar ángulos para demostrar que dos círculos son semejantes.
  3. Dos círculos tienen radios 5 y 5 pero distintos centros. ¿Qué transformación única mapea uno sobre el otro?

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