viernes, 13 de julio de 2012


·         ¿Qué son las Teselaciones?

Un teselado o teselación[1] es una regularidad o patrón de figuras que cubre o pavimenta completamente una ola plana que cumple con dos requisitos:

  1. que no queden huecos
  2. que no se superpongan las figuras

Los teselados se crean usando transformaciones isométricas sobre una figura inicial.

Distintas culturas en el tiempo han utilizado esta técnica para formar pavimentos o muros de mosaicos en catedrales y palacios.

  • Algunos mosaicos sumerios con varios miles de años de antigüedad contienen regularidades geométricas.
  • Arquímedes en el siglo III a. C. hizo un estudio acerca de los polígonos regulares que pueden cubrir el plano
  • Johannes Kepler, astrónomo alemán, estudió los polígonos regulares que pueden cubrir el plano, en su obra “Harmonice mundi” de 1619. Además realizó estudios en tres dimensiones de los llamados sólidos platónicos.
  • Entre 1869 y 1891, el matemático Camille Jordan y el cristalógrafo Evgenii Konstantinovitch Fiodorov estudiaron completamente las simetrías del plano, iniciando así el estudio sistemático y profundo de los llamados teselados.




Nombre
Lados
(n)
Figura
Ángulo interior
Radio
Lado
Apotema
Área
Triángulo
(o trígono)
3
60°
1
1.732...
(√3)
0.5
1.299...
(¾√3)
Cuadrilátero
(o tetrágono)
4
90°
1
1.414...
(√2)
0.707...
(1/√2)
2
Pentágono
5
108°
1
1.176...
0.809...
2.378...
Hexágono
6
120°
1
1
0.866...
(½√3)
2.598...
((3/2)√3)
Heptágono
(o septágono)
7
128.571°
1
0.868...
0.901...
2.736...
Octágono
8
135°
1
0.765...
0.924...
2.828...
(2√2)
...
Pentacontágono
50
172.8°
1
0.126...
0.998...
3.133...

¿Cuánto miden los ángulos interiores de polígonos regulares?

(n-2)1800



¿Cuáles son los polígonos regulares?



En geometría, se le llama polígono regular a un polígono cuyos lados y ángulos interiores son congruentes entre sí. Los polígonos regulares de tres y cuatro lados se llaman triángulo equilátero y cuadrado, respectivamente; para polígonos de más lados, se añade el término regular (pentágono regular, hexágono regular, ...). Solo algunos polígonos regulares pueden ser construidos con regla y compás[.









¿Cuáles son las formas de calcular la suma de los ángulos interiores de un polígono de n lados?
Antes de comenzar, es necesario tener presentes algunas cosas
Consideración 1. Los ángulos se miden en grados y se miden en el sentido contrario a las manecillas del reloj.
Conforme la abertura entre las líneas aumenta, también aumenta el tamaño del ángulo. Fíjate en estos ángulos: }
Pero hay un límite: el momento en el que llegamos al punto de partida. Entonces decimos que el ángulo mide 360º }
En general se dice que alrededor de un punto hay un ángulo de 360º
Consideración 2. Los polígonos regulares tienen otras particularidades además de tener todos sus lados y sus ángulos iguales. También todas sus diagonales y todas las líneas trazadas desde el centro son iguales entre sí. En estos pentágonos, tanto las líneas rojas como las diagonales azules son iguales entre sí.
Consideración 3. Los triángulos isósceles tienen dos ángulos que son iguales, justo los dos ángulos que los lados iguales forman con el lado desigual.
Consideración 4. La suma de los ángulos internos de cualquier triángulo es 180º.
Ahora sí, vamos al cálculo del ángulo interno de un polígono regular. Tomemos como ejemplo un pentágono regular.
Comenzamos por trazar las cinco líneas desde el centro del pentágono hasta cada uno de sus vértices.
Con esto, hemos dividido al pentágono en cinco triángulos iguales. Como el ángulo alrededor de un punto es 360º, podemos decir que los ángulos en las puntas de todos los triángulos alrededor de ese punto suman 360º. Y como son cinco ángulos, sabemos que cada uno mide exactamente , es decir, 72
Sabemos que la suma de los ángulos internos de cualquier triángulo, en particular de cualquiera de éstos, es 180º. Fíjate en cualquier triángulo. Como ya sabemos que el ángulo de la punta mide 72º, sabemos que la suma de los dos de la base tiene que ser 108º para que los tres ángulos sumen 180º.
También sabemos que este triángulo, así como los otros, es isósceles porque todas las líneas trazadas desde el centro de un polígono regular son iguales. Entonces, podemos afirmar que los dos ángulos de la base son iguales, es decir, que cada uno es de 54º. Como esto es cierto para todos los triángulos, los ángulos quedarían así:
Pero en cada ángulo de los vértices del pentágono cabe un ángulo de la base de dos triángulos y como cada uno es de 54º, sabemos que el ángulo del pentágono es de 108º. Fíjate que 108º es lo mismo que obtuvimos cuando restamos 180º – 72º, la suma de los ángulos internos de un triángulo menos lo que mide el ángulo en la punta de un triángulo.
Para saber cuánto mide el ángulo externo, simplemente restamos 108º de 180º; es decir, el ángulo externo de un pentágono es de 72º. Es lo mismo que miden los ángulos en la punta de los triángulos.
****
Hagamos el proceso general para obtener una fórmula. Primero pensemos es un polígono que tenga un número de lados cualquiera. Digamos que la letra n representa ese número de lados.
En el caso del pentágono, el número de triángulos que se construyeron en el interior fue cinco, número igual al número de lados del pentágono. Esto pasa para todos los polígonos: el número de triángulos que se forman en su interior desde el centro hasta los vértices es igual al número de lados del polígono. ¿Podrías decir por qué?
Entonces, en un triángulo de n lados podemos formar n triángulos a partir del centro.
Justo alrededor del centro del polígono tenemos n ángulos iguales. Entonces podemos decir que cada uno de esos ángulos mide . Para saber cuánto mide el ángulo interno del polígono, simplemente hay que hacer la operación: 180º – .
Recuerda que los valores del ángulo interno y del ángulo externo deben sumar 180°. ¿Te fijaste cuánto suman el ángulo interno del pentágono y el de la punta de cualquiera de los triángulos? Esto pasa porque el valor del ángulo externo de un polígono es igual a lo que mide el ángulo de la punta del cualquiera de los triángulos: . Hagamos un par de ejemplos. Primero tomemos un dodecágono, polígono de 12 lados:
Ángulo interno = 180º – = 180º – = 180º – 30º = 150º
Ángulo externo = = = 30º
Y ahora un octágono:
Ángulo interno = 180º – = 180º – = 180º – 45º = 135º
Ángulo externo = = = 45º


El proyecto de esta secuencia  es Establecer y justificar la suma de los ángulos internos de cualquier polígono y argumentar las razones por las cuales una figura geométrica sirva como modelo para cubrir un plano.

Leer y comparar diferentes opiniones de un  mismo tema con la finalidad de que el alumno aplique conocimientos para buscar, seleccionar, clasificar y presentar información de diferentes fuentes bibliográficas impresas y digitales.