
TEOREMA DE PITÁGORAS
INTRODUCCIÓN
Esta unidad didáctica presenta varias demostraciones
del Teorema de Pitágoras. Se
probará la igualdad a2=b2+c2
(donde a es la longitud de la hipotenusa y b, c son
las longitudes de los catetos) mediante figuras geométricas que
pueden ocupar todo el cuadrado de lado a y que también pueden
ocupar la figura formada por los cuadrados de lados b, c. Esta figura,
dependiendo de cada caso, tendrá una forma diferente.
Para las tres primeras demostraciones la escena consta
de una figura, pintada en azul, que tiene de base el triángulo y
de las piezas que se deberán colocar sobre el cuadrado de lado a
y sobre la figura formada por los cuadrados de lados b, c. Estas
figuras están pintadas en rojo. Las piezas se pueden mover mediante
el control asociado; no se pueden girar, pues no se trata de un pasatiempo
sino de ilustrar una demostración.
En todas las escenas no aparecen figuras auxiliares
que permitan realizar la demostración. Sólo estarán
el triángulo de lados a, b, c y los cuadrados asociados y,
naturalmente, las piezas móviles.
La cuarta escena presenta una demostración
que exigirá dibujar, recortar y luego hacer un cuadrado de lado
a con las piezas fabricadas colocándolas como cada uno crea
conveniente. Aquí el aspecto lúdico está más
presente.
La quinta escena presenta una generalización
de la demostración realizada en la tercera. Cada uno podrá
así hacer su propio puzzle-demostración del Teorema
de Pitágoras.
Cada escena lleva asociada un conjunto de actividades
cuya realización tiene como fin primordial entender que se ha demostrado
el Teorema de Pitágoras. Aunque
las actividades van numeradas, esto no implica un orden de realización.
En todas las escenas se pueden modificar las dimensiones
del triángulo mediante los parámetros b y c.
Las longitudes de los catetos deberán ser números mayores
o iguales que cero, aunque el que un cateto sea cero no tenga sentido.
No es necesario que el cateto b sea mayor que el c. Si la
figura se nos hace muy grande o muy pequeña, podremos utilizar escala
para verla mejor.
PRIMERA
DEMOSTRACIÓN
Observa la escena y, antes de empezar, lee y apunta
en papel las actividades que se han de realizar y que se encuentran después
de la escena.
Actividades:
-
Dibuja en papel todas las figuras que aparecen en la escena. No es necesario
que el dibujo sea del todo preciso. Puedes ayudarte de papel cuadriculado
si lo consideras necesario.
-
Escribe junto a cada uno de los lados su longitud y dentro de cada figura
su área. Intenta expresar los valores anteriores en función
de a, b, c. Si el área de alguna figura la puedes expresar
de varias formas, hazlo. Si ahora no lo puedes hacer con todos, espera
a terminar otras actividades y luego escribes los valores que te falten.
-
Coloca las piezas rojas sobre el cuadrado de lado a de tal forma
que lo cubran totalmente.
-
Coloca ahora las piezas rojas sobre la otra figura que no es el triángulo
y observa que también la cubren totalmente. ¿Cuánto
vale el área de esta figura en función de b, c?
-
Realiza los dos apartados anteriores con otros triángulos.
-
¿Qué igualdad se ha demostrado? ¿Cómo se conoce
esta igualdad?
SEGUNDA
DEMOSTRACIÓN
Observa la escena y, antes de empezar, lee y apunta
en papel las actividades que se han de realizar y que se encuentran después
de la escena.
Actividades:
-
Dibuja en papel todas las figuras que aparecen en la escena. No es necesario
que el dibujo sea preciso, pero sí que nos recuerde lo que estamos
viendo.
-
Escribe junto a cada uno de los lados su longitud y dentro de cada figura
su área. Intenta expresar los valores anteriores en función
de a, b, c. Si el área de alguna figura la puedes expresar
de varias formas, hazlo. Si ahora no lo puedes hacer con todos, espera
a terminar otras actividades y luego escribes los valores que te falten.
-
Coloca las piezas rojas sobre el cuadrado de lado a de tal forma
que lo cubran totalmente.
-
Coloca ahora las piezas rojas sobre la otra figura que no es el triángulo
y observa que también la cubren totalmente. ¿Cuánto
vale el área de esta figura en función de b, c?
-
Realiza los dos apartados anteriores con otros triángulos.
-
¿Qué igualdad se ha demostrado? ¿Cómo se conoce
esta igualdad?
-
¿Has conseguido calcular el área del cuadrado rojo de dos
formas diferentes? Si lo has hecho habrás probado también
una famosa igualdad que te habrá dado muchos quebraderos de cabeza
por no utilizarla.
TERCERA
DEMOSTRACIÓN
Observa la escena y, antes de empezar, lee y apunta
en papel las actividades que se han de realizar y que se encuentran después
de la escena.
Actividades:
-
Dibuja en papel todas las figuras que aparecen en la escena. No es necesario
que el dibujo sea preciso, pero tampoco tenemos que hacer un garabato.
-
Escribe junto a cada uno de los lados su longitud y dentro de cada figura
su área. Intenta expresar los valores anteriores en función
de a, b, c. Si el área de alguna figura la puedes expresar
de varias formas, hazlo. Si ahora no lo puedes hacer con todos, espera
a terminar otras actividades y luego escribes los valores que te falten.
-
Coloca las piezas rojas sobre el cuadrado de lado a de tal forma
que lo cubran totalmente.
-
¿Cómo son los dos cuadrados más pequeños? Coloca
el resto de las piezas rojos sobre el cuadrado azul mediano de tal forma
que lo cubran totalmente.
-
Realiza los dos apartados anteriores con otros triángulos.
-
¿Qué igualdad se ha demostrado? ¿Cómo se conoce
esta igualdad?
-
Observa bien como quedan colocadas las piezas rojas sobre el cuadrado mediano
y describe con palabras como se ha troceado dicho cuadrado.
-
Dibuja con precisión toda esta figura sobre cartulina (para realizar
la figura no utilices reglas graduadas) y recorta las piezas. Propónle
a un amigo, pariente, conocido... que haga la demostración con las
piezas por ti fabricadas.
CUARTA
DEMOSTRACIÓN
Observa la escena y, antes de empezar, lee y apunta
en papel las actividades que se han de realizar y que se encuentran después
de la escena.
Actividades:
-
Observa detenidamente la figura y haz una descripción con palabras
de cómo se ha realizado. Prueba con diferentes valores de b
y c para confirmar que lo que has observado es lo correcto.
-
Sobre cartulina, con escuadra y cartabón, dibuja una figura análoga
de buen tamaño. Toma como longitudes de los catetos las que a ti
te parezcan, no necesariamente las de la escena.
-
Recorta las ocho piezas que forman los cuadrados de lados b y c.
Colócalas de tal forma que formen un cuadrado de lado a.
-
¿Qué has demostrado?
-
Calcula (en función de a, b, c) las dimensiones y el área
de cada una de las piezas.
QUINTA
DEMOSTRACIÓN
Esta demostración es una generalización
de la presentada en tercer lugar. Observa la escena, verás que ahora
aparece un control más y un cuadrado verde; el control también
tiene un circulito verde que lo distingue de los otros. Además,
cuatro piezas rojas ya forman el cuadrado mediano. Si los valores de b
y c son iguales consideraremos que el cuadrado mediano es el cuadrado
de lado b. Como en los apartados anteriores, antes de empezar...
.
Actividades:
-
Mueve el control dentro del cuadrado verde y observa que pasa. ¿Qué
pasa si lo sacamos fuera del triángulo verde? Deja este control
en algún lugar dentro del cuadrado verde.
-
¿Es el cuadrado rojo igual que el azul pequeño?
-
Ocupa el cuadrado de lado a con todas las piezas rojas.
-
Quita el cuadrado rojo del cuadrado de lado a y mueve el control
dentro de cuadrado verde. Observa y medita.
-
Repite todo lo anterior con diferentes valores de b y de c.
Recuerda, c puede ser mayor que b.
-
¿Cómo se ha determinado el cuadrado verde? Pista:
lleva el control sobre un lado o un vértice del cuadrado verde y
coloca las piezas rojas no cuadradas sobre el cuadrado azul mediano; piensa
o repite la pista en otro lado o vértice.
-
¿Serías capaz de hallar las dimensiones del cuadrado verde
en función de a, b, c?
-
¿Qué pasa si b=c?
-
Haz un dibujo con un triángulo rectángulo, y con los cuadrados
asociados a cada lado. Pinta dentro del cuadrado mediano el cuadrado verde.
Elige un punto del cuadrado verde y construye tu propio puzzle-demostración
del Teorema de Pitágoras.
Autor: Salvador Calvo-Fernández Pérez
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Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Aņo 2000 |
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