Matemática sin fronteras
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Geometría
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GEO-704Módulo 7 · Transformaciones geométricas

AMPLIAR O REDUCIR DESDE UN CENTRO

Homotecias

Transforma una figura desde un centro usando un factor de escala, sin perder su forma. Aprende qué cambia, qué se conserva y cómo interpretar factores positivos y negativos.

Guía visual A1Cómo leer mejor los gráficos de esta lección

Mira el dibujo paso a paso

  • 1Primero reconoce la figura.Lee el nombre y observa si el dibujo muestra un punto, un segmento, un ángulo, un polígono o un cuerpo geométrico.
  • 2Luego identifica las partes marcadas.Busca letras, medidas, radios, alturas, bases, vértices, flechas o marcas de igualdad.
  • 3Después relaciona el dibujo con la fórmula.La fórmula tiene sentido solo si sabes qué representa cada medida en la figura.
  • 4Finalmente comprueba con el ejemplo.El ejemplo resuelto debe ayudarte a leer el gráfico, no solo a memorizar.

Consejo importante

Si alguna medida no se distingue a la primera, compara el color, la posición de la etiqueta y la línea que la acompaña. En esta versión se reforzó justamente esa claridad.

Rojo / rosado

Suele destacar la parte principal que estamos estudiando.

Naranja

Suele marcar una medida complementaria, una segunda parte o un dato auxiliar.

Azul oscuro / negro

Sirve para el contorno general, los ejes o la estructura base del dibujo.

1 · Idea central

Un centro y un factor de escala

Una homotecia transforma cada punto P en otro punto P′ alineado con un centro fijo O. La transformación está determinada por un número no nulo llamado factor de homotecia k.

\(\overrightarrow{OP'}=k\,\overrightarrow{OP}\)

En longitudes: OP′ = |k| · OP.

k > 1

Ampliación: la imagen queda más lejos del centro.

0 < k < 1

Reducción: la imagen queda entre O y P.

k < 0

P′ queda en la semirrecta opuesta y la escala es |k|.

2 · Qué cambia y qué se conserva

La forma se mantiene; el tamaño puede cambiar

Ángulos

Conservan su medida.

Forma

La figura original y la imagen son semejantes.

Longitudes

Se multiplican por |k|.

Áreas

Se multiplican por k².

Lado
L′ = |k|L
Perímetro
P′ = |k|P
Área
A′ = k²A

3 · Laboratorio cartesiano

Observa cómo actúa k

O
Regla con centro en el origen

4 · En coordenadas

Si el centro es el origen

(x,y) → (kx,ky)

Por ejemplo, si P(−2,3) y k = 2:

x′ = 2(−2) = −4

y′ = 2(3) = 6

P′(−4,6)

Si k = −1, obtenemos P′(2,−3): el punto queda al otro lado del centro, a la misma distancia.

5 · Relación con la semejanza

Homotecia = una manera de construir figuras semejantes

Correspondencia

Cada vértice tiene una imagen determinada por O y k.

Proporción

Todos los lados cambian con el mismo factor |k|.

Paralelismo

Una recta que no pasa por O se transforma en una recta paralela.

Atención: k = 0 no se usa aquí como factor de homotecia, porque colapsaría todos los puntos en el centro y ya no habría una figura semejante no degenerada.
Refuerzo visual A1Centro, alineación y factor de escala en un solo dibujo
OABCA'B'C'k = 2OA' = 2·OAOB' = 2·OBOC' = 2·OClados ×2área ×4

La imagen no aparece “en cualquier lugar”

  1. 1Une O con cada vértice.A, O y A' están en la misma recta; lo mismo ocurre con B y C.
  2. 2Aplica el mismo factor.Con k=2, cada distancia al centro se duplica.
  3. 3Se conservan los ángulos.La forma no cambia: los triángulos son semejantes.
  4. 4El área usa k².Si las longitudes ×2, la superficie ×4.
Comprueba: si k=-1, el tamaño se conserva pero cada imagen queda al lado opuesto de O. Si 0<k<1, la imagen queda entre O y el punto original.

6 · Práctica guiada

Comprueba cada idea

7 · Reto aplicado

Del modelo pequeño al grande

Una maqueta semejante se amplía con factor k = 3. Un lado mide 8 cm y el área de una cara es 20 cm². ¿Cuánto medirán el lado y el área correspondientes después de la homotecia?

Ver desarrollo

Lado: 3 · 8 = 24 cm.

Área: 3² · 20 = 9 · 20 = 180 cm².

Las longitudes usan |k|; las áreas usan k².

Evaluación final

Comprueba lo aprendido

Necesitas al menos 4 de 5.