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Teorema de Thales

Te conviene dominar: Razón (7.° grado de la Educación Escolar Básica (3er ciclo))
Te conviene dominar: Ecuaciones de primer grado (7.° grado de la Educación Escolar Básica (3er ciclo))

Hace unos $2.600$ años, Thales de Mileto midió la altura de una pirámide egipcia sin subirse a ella: solo usó un palo clavado en el suelo y la sombra de ambos. ¿Cómo lo logró? La idea funciona siempre que haya rectas paralelas, y vos también la vas a usar para medir la altura de un árbol del Parque Caballero, de un poste de la ANDE o de la torre de un colegio de Luque.

El teorema de Thales

Dos rectas secantes cortadas por tres rectas paralelas que determinan segmentos proporcionales AB, BC, A'B' y B'C'. ABC A′B′C′ rectas paralelas
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En el siguiente dibujo, las rectas $r$ y $s$ son cortadas por tres rectas paralelas ($a$, $b$ y $c$). Sabiendo que los segmentos determinados en la recta $r$ miden…

En el siguiente dibujo, las rectas $r$ y $s$ son cortadas por tres rectas paralelas ($a$, $b$ y $c$). Sabiendo que los segmentos determinados en la recta $r$ miden $AB = 4\text{ cm}$ y $BC = 6\text{ cm}$, y que el segmento homólogo a $AB$ en la recta $s$ mide $A'B' = 2\text{ cm}$, calcula la longitud del segmento $B'C'$.

a b c r s A B C A′ B′ C′ 4 cm 6 cm 2 cm x
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Calcula el valor de la incógnita $x$ en la siguiente figura, sabiendo que los segmentos horizontales son paralelos entre sí.

Calcula el valor de la incógnita $x$ en la siguiente figura, sabiendo que los segmentos horizontales son paralelos entre sí.

5 cm 8 cm 3 cm x
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En el siguiente diagrama, las rectas $r$ y $s$ son cortadas por tres rectas paralelas ($a$, $b$ y $c$). Utiliza los datos proporcionados para calcular la longitud del…

En el siguiente diagrama, las rectas $r$ y $s$ son cortadas por tres rectas paralelas ($a$, $b$ y $c$). Utiliza los datos proporcionados para calcular la longitud del segmento desconocido $x$.

a b c r s 4 cm 6 cm x 7,5 cm
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Comprobar si dos rectas son paralelas

El teorema también se puede usar al revés: si los segmentos que dos rectas determinan sobre las secantes son proporcionales, entonces las rectas son paralelas.

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Un carpintero está construyendo una estantería y quiere comprobar si las dos baldas son paralelas. Para ello, mide las distancias en los soportes laterales. En el lado…

Un carpintero está construyendo una estantería y quiere comprobar si las dos baldas son paralelas. Para ello, mide las distancias en los soportes laterales. En el lado izquierdo, la distancia entre el suelo y la primera balda es de $30\text{ cm}$, y entre la primera y la segunda hay $40\text{ cm}$. En el lado derecho, la distancia al suelo es de $45\text{ cm}$ y entre baldas hay $60\text{ cm}$. ¿Son las baldas paralelas? Justifica tu respuesta utilizando la proporción del Teorema de Tales.

Suelo Balda 1 Balda 2 30 cm 40 cm 45 cm 60 cm
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Comprueba si las rectas $r$ y $s$ de la siguiente figura son paralelas. Para ello, verifica si se cumple la relación de proporcionalidad entre los segmentos que…

Comprueba si las rectas $r$ y $s$ de la siguiente figura son paralelas. Para ello, verifica si se cumple la relación de proporcionalidad entre los segmentos que determinan sobre las rectas secantes que las cortan. Justifica tu respuesta con los cálculos necesarios.

r s 4,2 8,4 3,5 7
Resolver

Triángulos en posición de Thales

Cuando un triángulo pequeño está dentro de otro grande, comparten un vértice y el lado opuesto a ese vértice es paralelo, los dos triángulos están en posición de Thales: son semejantes y todos sus lados correspondientes son proporcionales.

Dos triángulos en posición de Thales que comparten el vértice A: D está sobre AB, E sobre AC y DE es paralelo a BC. A DE BC DE ∥ BC
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Dos triángulos están en posición de Tales. El triángulo pequeño tiene lados que miden $3\text{ cm}$, $4\text{ cm}$ y $5\text{ cm}$. Si el lado correspondiente al de…

Dos triángulos están en posición de Tales. El triángulo pequeño tiene lados que miden $3\text{ cm}$, $4\text{ cm}$ y $5\text{ cm}$. Si el lado correspondiente al de $3\text{ cm}$ en el triángulo grande mide $9\text{ cm}$, ¿cuánto medirán los otros dos lados del triángulo mayor?

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Un joven diseñador gráfico está creando un logotipo que incluye dos triángulos en posición de Tales. Sabiendo que el segmento $DE$ es paralelo a $BC$, calcula las…

Un joven diseñador gráfico está creando un logotipo que incluye dos triángulos en posición de Tales. Sabiendo que el segmento $DE$ es paralelo a $BC$, calcula las longitudes de los segmentos $AD$ y $BC$ si conocemos que $AB = 12$ cm, $AE = 5$ cm, $AC = 15$ cm y $DE = 3$ cm.

A B C D E
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En una estantería de diseño, tres soportes metálicos paralelos entre sí son cortados por dos baldas de madera. La balda superior queda dividida por los soportes en dos…

En una estantería de diseño, tres soportes metálicos paralelos entre sí son cortados por dos baldas de madera. La balda superior queda dividida por los soportes en dos tramos consecutivos de $25$ cm y $x$. La balda inferior queda dividida en dos tramos correspondientes de $y$ y $48$ cm. Sabiendo que la balda superior mide en total $65$ cm, calcula la medida de los estantes marcados con $x$ e $y$.

Esquema de estantería con tres soportes paralelos y dos baldas para aplicar el teorema de Tales65 cm25 cmxy48 cmBalda superiorBalda inferior
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Dividir un segmento en partes proporcionales

Thales también sirve para repartir un segmento en partes iguales o en una proporción dada, con regla y compás, sin medir a ojo.

División de un segmento AB en tres partes iguales: una semirrecta auxiliar con tres marcas iguales y paralelas a la recta que une la última marca con B. AB semirrecta auxiliar con divisiones iguales

El mismo método sirve para hallar el cuarto proporcional $x$ de tres segmentos $a$, $b$, $c$, o sea el que cumple $\dfrac{a}{b} = \dfrac{c}{x}$: se calcula $x = \dfrac{b \cdot c}{a}$ y se construye con dos semirrectas concurrentes y paralelas.

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Dibuja un segmento $AB$ que mida $10\text{ cm}$ en tu cuaderno. Utilizando el método del Teorema de Tales, divídelo exactamente en $4$ partes iguales. Describe…

Dibuja un segmento $AB$ que mida $10\text{ cm}$ en tu cuaderno. Utilizando el método del Teorema de Tales, divídelo exactamente en $4$ partes iguales. Describe brevemente los pasos que has seguido (trazado de la semirrecta auxiliar, divisiones iguales y unión de los extremos).

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Divide un segmento de $7\text{ cm}$ en dos partes tales que su relación sea $2$ a $3$. Para ello, utiliza una semirrecta auxiliar y marca $5$ divisiones iguales ($2+3$).…

Divide un segmento de $7\text{ cm}$ en dos partes tales que su relación sea $2$ a $3$. Para ello, utiliza una semirrecta auxiliar y marca $5$ divisiones iguales ($2+3$). ¿Cuánto mide cada uno de los dos nuevos segmentos obtenidos sobre el original?

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Divide gráficamente un segmento $AB$ de $9$ cm de longitud en tres partes que sean proporcionales a los números $2$, $3$ y $4$. Explica brevemente los pasos realizados…

Divide gráficamente un segmento $AB$ de $9$ cm de longitud en tres partes que sean proporcionales a los números $2$, $3$ y $4$. Explica brevemente los pasos realizados basándote en el Teorema de Tales.

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Halla el cuarto proporcional de tres segmentos cuyas longitudes son $a = 8$ cm, $b = 12$ cm y $c = 10$ cm. Realiza tanto el cálculo numérico como la construcción…

Halla el cuarto proporcional de tres segmentos cuyas longitudes son $a = 8$ cm, $b = 12$ cm y $c = 10$ cm. Realiza tanto el cálculo numérico como la construcción geométrica utilizando el Teorema de Tales sobre dos semirrectas concurrentes.

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Medir alturas con sombras

A la misma hora del día, los rayos del sol llegan paralelos. Por eso cada objeto y su sombra forman un triángulo rectángulo semejante al de cualquier otro objeto y su sombra en ese mismo instante.

Un joven de 1,5 m con sombra de 1 m y un poste de altura desconocida con sombra de 4 m: los rayos paralelos del sol forman triángulos semejantes, dibujados a escala. h ? sombra 4 m 1,5 m 1 m rayos de sol paralelos

Cuando las sombras terminan en el mismo punto, los triángulos comparten un vértice y están en posición de Thales (el palo y su sombra dentro del triángulo grande formado por el objeto y su sombra total).

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Un joven de $1,5\text{ metros}$ de altura proyecta una sombra de $1\text{ metro}$ de largo. En ese mismo instante, la sombra de una farola de la calle mide…

Un joven de $1,5\text{ metros}$ de altura proyecta una sombra de $1\text{ metro}$ de largo. En ese mismo instante, la sombra de una farola de la calle mide $4\text{ metros}$. ¿Qué altura tiene la farola? Dibuja un esquema con dos triángulos rectángulos para visualizar la situación.

α 1,5 m 1 m α h 4 m

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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En un parque, un árbol de $2\text{ metros}$ de altura proyecta una sombra de $3,5\text{ metros}$. A pocos metros hay una estatua cuya sombra mide exactamente…

En un parque, un árbol de $2\text{ metros}$ de altura proyecta una sombra de $3,5\text{ metros}$. A pocos metros hay una estatua cuya sombra mide exactamente $7\text{ metros}$. ¿Cuál es la altura de la estatua? Utiliza la semejanza de triángulos que establece el Teorema de Tales.

α 2 m 3,5 m α x 7 m
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Practica★★☆Sin empezar
Para medir la altura de una canasta de baloncesto, un alumno de 2º ESO coloca un palo vertical de $1,5$ metros de altura de forma que el extremo de su sombra coincide…

Para medir la altura de una canasta de baloncesto, un alumno de 2º ESO coloca un palo vertical de $1,5$ metros de altura de forma que el extremo de su sombra coincide exactamente con el extremo de la sombra de la canasta. Si la sombra del palo mide $2,1$ metros y la distancia desde la base del palo hasta la base de la canasta es de $2,2$ metros, ¿qué altura tiene la canasta?

2,1 m sombra palo 2,2 m 1,5 m h
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Practica★★★Sin empezar
Para medir la profundidad de un pozo circular de $2$ metros de diámetro, una persona de $1,70$ metros de altura se sitúa a $1,2$ metros del borde del pozo. Desde esa…

Para medir la profundidad de un pozo circular de $2$ metros de diámetro, una persona de $1,70$ metros de altura se sitúa a $1,2$ metros del borde del pozo. Desde esa posición, sus ojos (situados a $1,60$ metros del suelo) ven alineados el borde del pozo con el extremo inferior de la pared opuesta. Dibuja un esquema de la situación y calcula la profundidad del pozo utilizando el Teorema de Tales.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

Resolver

Volvé al principio: Thales midió la sombra de la pirámide y la de su bastón en el mismo instante. Como los rayos del sol son paralelos, la razón $\dfrac{\text{altura}}{\text{sombra}}$ es la misma en ambos y permite calcular la altura sin subirse.

Problemas con Thales

En los problemas difíciles hay que descubrir dónde están las paralelas y qué triángulos o segmentos se corresponden. Un buen camino:

  1. Hacé un esquema y marcá las paralelas.

  2. Identificá los segmentos correspondientes y escribí la proporción.

  3. Resolvé la ecuación de primer grado y verificá el resultado.

  4. Respondé con unidades.

Problemas con mapas y escalas

Un mapa o un plano es una figura semejante al terreno real. La escala $1:2.500$ es la razón entre una medida del dibujo y la medida real: $1$ cm en el mapa representa $2.500$ cm en la realidad.

  • Del mapa a la realidad: multiplicás por $2.500$ y después cambiás de unidad (100 cm = 1 m).

  • De la realidad al mapa: dividís por $2.500$.

Practica★★☆Sin empezar
Una escalera de mano de $2,4$ metros de longitud está apoyada en una pared. Los peldaños son paralelos al suelo. El primer peldaño está a $30$ cm del suelo siguiendo la…

Una escalera de mano de $2,4$ metros de longitud está apoyada en una pared. Los peldaños son paralelos al suelo. El primer peldaño está a $30$ cm del suelo siguiendo la inclinación de la escalera, y el segundo a otros $30$ cm del primero. Si la distancia horizontal desde la base de la escalera hasta la pared es de $1,2$ metros, ¿cuál es la distancia horizontal desde la base hasta la vertical del segundo peldaño?

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Practica★★★Sin empezar
En una estructura de diseño para un puente peatonal, se han colocado tres vigas de refuerzo horizontales que son paralelas entre sí. Las vigas están unidas por dos…

En una estructura de diseño para un puente peatonal, se han colocado tres vigas de refuerzo horizontales que son paralelas entre sí. Las vigas están unidas por dos tirantes de acero oblicuos, como se muestra en la figura. Sabiendo que los segmentos determinados en el primer tirante miden $x$ y $x + 2$ metros, y los segmentos correspondientes en el segundo tirante miden $3$ y $4$ metros, calcula el valor de $x$ y la longitud total del primer tirante.

x x + 2 3 m 4 m
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Practica★★★Sin empezar
Un artista urbano quiere proyectar la sombra de una escultura vertical de $2,5$ metros de altura sobre una pared que está a una distancia determinada. Para ello, coloca…

Un artista urbano quiere proyectar la sombra de una escultura vertical de $2,5$ metros de altura sobre una pared que está a una distancia determinada. Para ello, coloca un foco de luz en el suelo a $6$ metros de la escultura. Si la sombra proyectada en la pared mide exactamente $4$ metros de altura, ¿a qué distancia se encuentra la pared respecto al foco de luz? Si el artista acerca el foco $2$ metros hacia la escultura, ¿cuánto medirá la nueva sombra?

Pared Escultura Foco Nuevo foco 2,5m 4m 6m d = ?
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En un parque de aventuras, un cable de tirolina une la parte superior de dos torres verticales. Una barra de seguridad de $3$ metros de altura se coloca perpendicular al…

En un parque de aventuras, un cable de tirolina une la parte superior de dos torres verticales. Una barra de seguridad de $3$ metros de altura se coloca perpendicular al suelo, de forma que toca exactamente el cable de la tirolina. Si la distancia desde la base de la torre pequeña hasta la barra es de $12$ metros y la distancia desde la barra hasta el anclaje del cable en el suelo es de $8$ metros, calcula la altura de la torre pequeña. Si la torre grande está a $30$ metros del anclaje del suelo, ¿cuál es su altura?

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Practica★★★Sin empezar
Un carpintero está construyendo una estantería de diseño con forma de triángulo rectángulo. Ha colocado dos baldas horizontales paralelas a la base. La base de la…

Un carpintero está construyendo una estantería de diseño con forma de triángulo rectángulo. Ha colocado dos baldas horizontales paralelas a la base. La base de la estantería mide $1,2$ metros. La primera balda está situada a una altura de $40$ cm respecto a la base y mide $90$ cm de largo. La segunda balda mide $60$ cm de largo. ¿A qué altura respecto a la base se encuentra la segunda balda? ¿Cuál es la altura total de la estantería? (Expresa todos los resultados en centímetros).

120 cm 90 cm 60 cm 40 cm h₂ = ? H = ?
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Dos edificios situados en la misma calle proyectan sombras que se superponen en un momento dado del día. El edificio A tiene una altura de $18$ metros y proyecta una…

Dos edificios situados en la misma calle proyectan sombras que se superponen en un momento dado del día. El edificio A tiene una altura de $18$ metros y proyecta una sombra de $12$ metros. El edificio B está situado detrás de modo que su sombra termina exactamente en el mismo punto que la del edificio A. Si la distancia entre la base del edificio A y el final de su sombra es de $12$ metros, y la distancia entre los dos edificios es de $10$ metros, calcula la altura del edificio B.

10m 12m 18m H = ?
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En un mapa a escala $1:2.500$, un terreno con forma de trapecio rectángulo tiene una base mayor de $8$ cm y una base menor de $5$ cm. Si en la realidad la altura de este…

En un mapa a escala $1:2.500$, un terreno con forma de trapecio rectángulo tiene una base mayor de $8$ cm y una base menor de $5$ cm. Si en la realidad la altura de este terreno es de $100$ metros, calcula:

  1. La longitud real de las bases en metros.

  2. La medida de la altura en el mapa en centímetros.

  3. Si trazamos una línea paralela a las bases que divida la altura del mapa exactamente en dos partes iguales, ¿cuánto medirá esa nueva línea en el mapa?

Escala 1:2 500 5 cm 8 cm h=? (100m real) x=?
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Practica★★★Sin empezar
Calcula el valor de los segmentos $y$ y $z$ en la siguiente configuración de rectas paralelas cortadas por secantes. Se sabe que la relación entre los segmentos…

Calcula el valor de los segmentos $y$ y $z$ en la siguiente configuración de rectas paralelas cortadas por secantes. Se sabe que la relación entre los segmentos superiores es $x / 2 = 5 / 4$. Utiliza los datos proporcionados en la imagen para plantear las proporciones necesarias basándote en el Teorema de Tales.

x 5 z 2 y 3
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Resumen

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