Semblança
Quan fas zoom en una foto, tot s'engrandeix en la mateixa proporció: la foto no es deforma. Les dues imatges són semblants. Amb aquesta idea, fa 2 600 anys, Tales de Milet va mesurar l'altura d'una piràmide fent servir només la seva ombra i un bastó. Avui la fan servir plànols, mapes, maquetes i impressores 3D.
Figures semblants
-
$k > 1$: ampliació. $\quad k < 1$: reducció. $\quad k = 1$: figures iguals.
-
Una escala és una raó de semblança: un plànol 1 : 50 té $k = \frac{1}{50}$.
Canvia la raó: els costats es multipliquen per $k$, però l'àrea es multiplica per $k^2$.
Un dissenyador gràfic està treballant en el logotip d'una nova aplicació. El disseny original és un rectangle que mesura $8\text{ cm}$ d'amplària i $12\text{ cm}$…
Un dissenyador gràfic està treballant en el logotip d'una nova aplicació. El disseny original és un rectangle que mesura $8\text{ cm}$ d'amplària i $12\text{ cm}$ d'alçària. Per a la pantalla de càrrega, necessita crear una versió més gran que sigui semblant a l'original. Si l'amplària de la versió ampliada ha de ser de $20\text{ cm}$, quina serà l'altura del logotip en aquesta pantalla?
En el plànol d'un habitatge, l'escala utilitzada és $1:50$. Si la sala d'estar té una longitud de $12\text{ cm}$ en el dibuix, calcula quants metres mesura la longitud…
En el plànol d'un habitatge, l'escala utilitzada és $1:50$. Si la sala d'estar té una longitud de $12\text{ cm}$ en el dibuix, calcula quants metres mesura la longitud real d'aquesta estança.
El teorema de Tales
Un cas molt útil són els triangles en posició de Tales: un triangle petit dins d'un de gran, compartint un angle i amb el costat oposat paral·lel. Són semblants.
Dos triangles estan col·locats en posició de Tales. Sabent que els segments horitzontals són paral·lels i mesuren $6\text{ cm}$ i $10\text{ cm}$, i que el segment…
Dos triangles estan col·locats en posició de Tales. Sabent que els segments horitzontals són paral·lels i mesuren $6\text{ cm}$ i $10\text{ cm}$, i que el segment vertical del triangle menor mesura $9\text{ cm}$, calcula el valor del segment vertical desconegut denotat per $x$ del triangle major.
A la figura següent, les rectes $r$, $s$ i $t$ són paral·leles. Sabent que $y = x + 1$, utilitza el Teorema de Tales per calcular les longituds desconegudes $x$ i $y$…
A la figura següent, les rectes $r$, $s$ i $t$ són paral·leles. Sabent que $y = x + 1$, utilitza el Teorema de Tales per calcular les longituds desconegudes $x$ i $y$ expressades en centímetres.
Criteris de semblança de triangles
Per saber si dos triangles són semblants no cal comprovar-ho tot. N'hi ha prou amb un d'aquests criteris:
| Criteri | Què cal comprovar |
|---|---|
| 1. Dos angles iguals | Si dos angles coincideixen, el tercer també (sumen 180°). |
| 2. Costats proporcionals | Els tres costats en la mateixa raó: $\frac{a'}{a} = \frac{b'}{b} = \frac{c'}{c}$. |
| 3. Un angle igual i els costats que el formen proporcionals | $\hat{A} = \hat{A}'$ i $\frac{b'}{b} = \frac{c'}{c}$. |
Indica si els parells de triangles següents són semblants i justifica quin criteri has utilitzat (AAA, SSS o SAS): Triangle 1: Angles de $40^\circ$ i $70^\circ$.…
Indica si els parells de triangles següents són semblants i justifica quin criteri has utilitzat (AAA, SSS o SAS):
-
Triangle 1: Angles de $40^\circ$ i $70^\circ$.
-
Triangle 2: Angles de $70^\circ$ i $70^\circ$.
Observa el triangle rectangle de la figura. L'altura $h$ sobre la hipotenusa divideix el triangle original en dos triangles més petits. a) Justifica per què els tres…
Observa el triangle rectangle de la figura. L'altura $h$ sobre la hipotenusa divideix el triangle original en dos triangles més petits.
- a) Justifica per què els tres triangles (l'original i els dos petits) són semblants entre si.
- b) Si els segments en què queda dividida la hipotenusa mesuren $m = 4\text{ cm}$ i $n = 9\text{ cm}$, calcula l'altura $h$ utilitzant la semblança dels dos triangles petits.
- c) Calcula l'àrea del triangle original.
Mesurar altures amb ombres
A la mateixa hora, els raigs del Sol arriben paral·lels. Per això un objecte i la seva ombra formen un triangle rectangle semblant al de qualsevol altre objecte i la seva ombra.
Un estudiant de 3r d'ESO mesura $1,60\text{ m}$ d'altura. En un moment del dia, projecta una ombra sobre el terra de $2\text{ m}$. Si just al costat, un fanal projecta…
Un estudiant de 3r d'ESO mesura $1,60\text{ m}$ d'altura. En un moment del dia, projecta una ombra sobre el terra de $2\text{ m}$. Si just al costat, un fanal projecta una ombra de $5\text{ m}$, quina és l'altura del fanal?
Per calcular l'altura d'una torre de comunicació que projecta una ombra molt llarga, en Marcos, que mesura $1,70\text{ m}$, es col·loca de peu de manera que l'extrem de…
Per calcular l'altura d'una torre de comunicació que projecta una ombra molt llarga, en Marcos, que mesura $1,70\text{ m}$, es col·loca de peu de manera que l'extrem de la seva pròpia ombra coincideixi amb l'extrem de l'ombra de la torre. Si en Marcos està a $25\text{ m}$ de la base de la torre i la seva ombra mesura $2,5\text{ m}$, respon:
- a) Per què podem afirmar que els triangles formats per en Marcos i la torre amb les seves respectives ombres són semblants? Esmenta el criteri de semblança utilitzat.
- b) Calcula l'altura de la torre.
Perímetres, àrees i volums
Si les longituds es multipliquen per $k$:
Una pizzeria ofereix dues mides de pizza rodona que són semblants. La pizza "Petita" té un radi de $10\text{ cm}$ i una àrea d'aproximadament $314\text{ cm}^2$. Si la…
Una pizzeria ofereix dues mides de pizza rodona que són semblants. La pizza "Petita" té un radi de $10\text{ cm}$ i una àrea d'aproximadament $314\text{ cm}^2$. Si la pizza "Familiar" té un radi de $20\text{ cm}$, quina serà la seva àrea? (Recorda la relació entre la raó de semblança $k$ i les àrees).
Dos rectangles són semblants. El primer té una base de $12\text{ cm}$ i una àrea de $96\text{ cm}^2$. El segon rectangle té una àrea de $150\text{ cm}^2$. a) Calcula la…
Dos rectangles són semblants. El primer té una base de $12\text{ cm}$ i una àrea de $96\text{ cm}^2$. El segon rectangle té una àrea de $150\text{ cm}^2$.
- a) Calcula la raó de semblança entre el segon i el primer rectangle. (Pista: utilitza la relació entre àrees).
- b) Calcula les dimensions (base i altura) del segon rectangle.
- c) Quina és la raó entre els seus perímetres?
Una empresa de mobiliari fabrica taules de centre hexagonals regulars. Tenen dos models: el model "Mini" té un costat de $30\text{ cm}$ i el seu sobre de vidre costa…
Una empresa de mobiliari fabrica taules de centre hexagonals regulars. Tenen dos models: el model "Mini" té un costat de $30\text{ cm}$ i el seu sobre de vidre costa $45\text{ €}$. El model "Gran Saló" és semblant a l'anterior i té un costat de $60\text{ cm}$.
- a) Quina és la raó de semblança entre el model gran i el petit?
- b) Sabent que el preu del vidre és proporcional a la seva superfície, quant costarà el sobre de vidre del model "Gran Saló"?
- c) Si per ribetejar la taula petita amb una cinta metàl·lica es necessiten $180\text{ cm}$, quanta cinta es necessitarà per a la taula gran?
Torna al principi: Tales va clavar un bastó vertical a terra i va mesurar la seva ombra al mateix temps que l'ombra de la piràmide: com que els raigs del Sol eren paral·lels, va plantejar la proporció $\frac{\text{altura piràmide}}{\text{ombra piràmide}} = \frac{\text{altura bastó}}{\text{ombra bastó}}$ i va calcular l'altura exacta sense necessitat d'escalar-la.