La línea

Unidad de Apoyo para el Aprendizaje

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Introducción


Las líneas están formadas por sucesiones de puntos muy unidos, donde la percepción visual nos indica que el trazo es continuo, es decir, que existe una cantidad infinita de puntos. Sin embargo, a veces estos puntos no siguen una misma dirección y generan líneas curvas, pero si tienen continuidad en la misma dirección forman una línea recta.

Y es debido a esta última que se pueden obtener líneas paralelas, ángulos, perpendiculares y empalmes, muy útiles en el área matemática y otras afines, por lo que es necesario aprender a representarla con precisión y exactitud.

De ese modo, con el contenido que visualices en la presente unidad de apoyo, podrás constatar diversos procedimientos para la construcción de elementos relacionados con la línea recta.

El estudio de este tema, te permitirá:

Reconocer los procedimientos geométricos para el trazo de líneas paralelas, ángulos, perpendiculares y empalmes, con la finalidad de obtener herramientas aplicables en contextos cotidianos, académicos o profesionales.



Líneas

(s. a.) (2017). Líneas [ilustración]. Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2-punktperspektive.svg

Construcción de líneas diversas


La construcción de una línea puede lograrse al utilizar adecuadamente las escuadras. Para el caso de esta unidad se proponen tres posiciones.

Para llevar a cabo esta posición, que sirve para el trazo de líneas paralelas horizontales, debes colocar tu escuadra de 45° de modo que el lado largo o hipotenusa permanezca horizontal. Después, pega la hipotenusa de la escuadra de 30° con el ángulo menor hacia tu abdomen.

Primera posición Primera posición

Esta posición se utiliza en el trazo de líneas paralelas verticales, que siempre resultarán perpendiculares a la primera. Para llevarla a cabo, mantén fija la escuadra de 30° como en la primera posición. Después, da un cuarto de giro a la escuadra de 45° en el sentido de las manecillas del reloj; observarás que el lado corto o cateto pega con el mismo lado de la escuadra guía, y también notarás que la hipotenusa de la escuadra de 45° está en posición vertical.

Segunda posición Segunda posición

Para llevar a cabo esta posición, fija como guía la escuadra de 45°, es decir, de forma horizontal, y coloca la escuadra de 30° sobre ésta; girando la segunda escuadra podrás trazar líneas, considerando ángulos de 30°, 60°, 90°, 120° y 150°.

Tercera posición Tercera posición Tercera posición


En los siguientes subtemas se mostrará la resolución de problemas para la construcción de líneas, en los cuales se te proporcionarán los datos necesarios, así como diferentes procedimientos a través de compás y escuadras, sólo con escuadras, y calculando coordenadas.



Paralelas


En el libro primero de Elementos de Euclides se define a las rectas paralelas como aquellas que se ubican en un mismo plano y son prolongadas indefinida o infinitamente en ambos sentidos, sin que se encuentren una a otra en ninguno de ellos. (Euclides.org, 2014)

Paralelas

A continuación se te presentan dos problemas en relación con las paralelas, los cuales tienen diferentes soluciones.



Como lograste apreciar a través de los problemas, para este tipo de líneas todos los puntos son equidistantes y nunca se juntarán o alejarán. De hecho, dicha afirmación puede demostrarse al trazar líneas perpendiculares a las primeras, observando que son de la misma longitud.

Ángulos


En el libro primero de Elementos de Euclides se definen algunos tipos de ángulos:

  • Ángulo plano. Es la inclinación mutua de dos líneas que se encuentran en un plano una a otra y no están en línea recta (Euclides.org, 2014). Por ejemplo, al doblar un cartón por la mitad, la línea del pliegue y el borde (lados) están en el mismo plano, por lo cual serían ángulos.
  • Ángulo rectilíneo. Se le llama así al ángulo cuyas líneas que lo comprenden son rectas (Euclides.org, 2014). De esa manera, también entendemos que es posible formar ángulos con curvas; lo importante es que exista un vértice o ruptura en la continuidad de la curva, por ejemplo, una punta.
  • Ángulo obtuso. Se trata de un ángulo mayor que el ángulo recto (Euclides.org, 2014). Así, serían los ángulos comprendidos entre los 91° y los 359°, sin incluir los de 180° y 270°.
  • Ángulo agudo. Es un ángulo menor que el ángulo recto (Euclides.org, 2014). Por lo tanto, son los ángulos comprendidos entre 1° y 89°.
Angulos

Con el fin de que puedas diferenciar aquellos ángulos a los que se le aplica funciones específicas, observa la siguiente clasificación.

A continuación se te presentan dos problemas en relación con los ángulos, los cuales tienen diferentes soluciones.

El resumen, el ángulo es una figura geométrica formada en el plano por dos líneas que parten de un punto vértice. Además, los ángulos positivos se miden en sentido contrario a las manecillas del reloj. Por lo tanto, un giro mide 360º y con las escuadras puedes seguirlo para trazar diversos ángulos de manera directa. De ese modo, todas las líneas tienen una inclinación, que es el ángulo formado con una línea horizontal imaginaria.

Perpendiculares


Dos rectas forman un ángulo de 90°, como en el caso especial de las perpendiculares y mediatrices. Por otro lado, para simbolizar un ángulo recto se colocan dos líneas perpendiculares o se anota el valor (90°), aunque muchas veces no te será necesario colocar ambos.


Perpendiculares

A continuación se te presentan tres problemas en relación con las perpendiculares, los cuales tienen diferentes soluciones.

Como lo dice el libro primero de Elementos de Euclides, la perpendicular se genera cuando una línea recta que está sobre otra hace que los ángulos adyacentes sean iguales, entonces cada uno de los ángulos es recto. (Euclides.org, 2014)

Proporcionalidad


En el libro quinto de Elementos de Euclides se destacan algunos principios en relación con la proporcionalidad. (Euclides.org, 2014)

  • Se le llama proporcionales a las magnitudes que guardan la misma razón. La razón refiere a una magnitud que se divide entre otra, y da el mismo cociente, por ejemplo, 24 m es a 6 como 20 m es a 5, porque 24/6=4 y 20/5=4. Las razones se expresan en fracciones, decimales, o separadas por dos puntos como se utiliza en las escalas (1:2, 1:100).
  • Una proporción entre tres términos es la menor posible. Si seguimos con el ejemplo anterior, tendremos que 12 m es a 3, como 8 m es a 2, y 4 m es a 1. Por lo tanto, la razón menor es 4/1.
  • Cuando tres magnitudes son proporcionales, se dice que la primera guarda con la tercera una razón duplicada de la que guarda con la segunda: Continuando con el ejemplo 4 m guarda 8 con 12 m, es decir, el doble de la razón de 4 m.
  • Cuando tres magnitudes son proporcionales, se dice que la primera guarda con la cuarta una razón triplicada de la que guarda con la segunda, y así será siempre sucesivamente, sea cual sea la proporción. Retomando el ejemplo, 4 m guarda 12 con 16 m, es decir, el triple de la razón de 4 m.
Proporcionalidad

Romero, M. (2006). Proporcionalidad [ilustración]. Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Proporcionalidad_tabla_3.png

Si analizamos los cuatro principios, se puede decir que la proporción es la igualdad entre las partes en relación con el todo. De hecho, en la vida cotidiana se nos presentan situaciones en las que se aplica la proporcionalidad.

Para calcular geométricamente la proporción se aplica la propiedad que tienen los triángulos: cuando sus ángulos internos son iguales, los triángulos de diferentes tamaños son proporcionales.

Triángulo

En la imagen se puede apreciar que los triángulos ABE, ACF y ADG son proporcionales. Esto se demuestra en la razón de 100 %, 200 % y 300 %, donde el tamaño de la hipotenusa se va incrementando en múltiplos de 100.

A continuación se te presenta un problema en relación con la proporcionalidad, el cual tiene diferentes soluciones:



En el diseño de impresos como revistas y libros, o de sitios electrónicos, la proporcionalidad es de gran utilidad, ya que las imágenes fotográficas casi nunca tienen el mismo formato de las ventanas donde se insertarán. Esto es de crucial importancia, porque un archivo debería de tener el peso, tamaño y proporción ideal para que todo quede y funcione a la perfección.

Empalmes de líneas


En el libro tercero de Elementos de Euclides se explica el empalme a partir de la tangencia entre una línea y una circunferencia. De ese modo, una recta es tangente a una circunferencia cuando la toca, y siendo alargada no la corta (Euclides.org, 2014). Por ello, como se aprecia en siguiente ejemplo, las líneas se empalman a la circunferencia al pasar por algún punto sin cortarla y sin que las puntas afecten la continuidad. Esto se logra al hacer que los radios sean perpendiculares a cada línea en el punto que se tocan.

Paralelas


Complementando la idea anterior, es posible unir líneas predeterminadas mediante el uso de arcos de circunferencia, de tal manera que no se den saltos abruptos y se pierda lisura.

A continuación se te presenta un problema en relación con los empalmes de líneas. Dadas sus características, sólo existe solución dibujando con escuadras.

Problema 9. Dados los segmentos de recta AB y DE con diferentes inclinaciones, empalmarlos con un arco de radio C.

Problema 9

Paso 1

Utilizando las escuadras en primera y segunda posición, levanta perpendiculares por la parte media de cada recta dada, hacia la dirección donde quedará el centro de la circunferencia. Luego localiza los puntos C y C’ con una distancia igual al radio que se te proporcionó.

Paso 1

Paso 2

Con la primera posición de las escuadras traza paralelas a DE y AB, las cuales pasen por los puntos que encontraste en el paso anterior.

Paso 2

Paso 3

Identifica la intersección de las paralelas como F.

Paso 3

Paso 4

Desde F, traza rectas perpendiculares a DE y AB. En el ejemplo puedes apreciar que las rectas FB y FD quedan justas, por lo que no fue necesaria la prolongación, pero no siempre sucede así.

Paso 4

Paso 5

Haciendo eje en F y con radio FB = C, traza con tu compás el arco BD, que es la línea que empalma las rectas dadas, ya que éstas son tangentes al arco en esos puntos

Paso 5


Como lograste observar en el problema, el empalme de líneas surge al momento en que dos rectas se unen con un arco de circunferencia. Además, siguiendo a Euclides, ninguna de las dos líneas debe cortar a la circunferencia que las une, generar la existencia de brincos y formar picos.



Actividad de integración
Aplicación de las líneas geométricas

Las líneas rectas son útiles en campos de conocimiento como la arquitectura, la mecánica y también en el diseño. En fin, podemos encontrar infinidad de aplicaciones profesionales para la línea, desde los fundamentos de la geometría. Sin embargo, también es importante que asimiles la línea desde una postura simple.

A continuación deberás realizar dos dibujos de un paisaje de tu preferencia (real o fantasioso), y al terminarlos deberás colorearlos utilizando para uno líneas paralelas y para el otro líneas perpendiculares. No olvides tener a la mano, papel, lápiz, colores y escuadras.

Observa los siguientes ejemplos:

Playa
Cactus

Cuando termines, verifica si tus dibujos cubren los siguientes criterios:



Por último, no olvides compartir tus conocimientos con tus familiares, amigos y compañeros de estudio; incluso, por qué no pedirles una opinión, mostrando tus dibujos en una red social de tu preferencia.


Autoevaluación.
Paralelas, ángulos y perpendiculares

Las paralelas, ángulos y perpendiculares conforman el diseño de muchos objetos a nuestro alrededor. Por lo tanto, es importante que refuerces tu capacidad de identificar las líneas en la vida cotidiana.

A continuación deberás realizar el siguiente ejercicio, escribiendo en el espacio correspondiente si los ejemplos son paralelas, ángulos o perpendiculares. Recuerda escribir con letras minúsculas y sin acentos.

No olvides que sólo dispones de un intento para responder correctamente.


Fuentes de información

Básicas

Sitios electrónicos


Euclides.org. (2014). Consultado de http://euclides.org/menu/elements_esp/indiceeuclides.htm. [Sitio que contiene definiciones, proposiciones, postulados y nociones comunes abordadas en los trece volúmenes de la obra Elementos de Euclides.]


Complementarias

Bibliografía


Costa, A. F. (1995). Geometrías lineales y grupos de transformaciones. Madrid: Universidad Nacional de Educación a Distancia.

Filloy, E. (1998). Didáctica e historia de la geometría euclidiana. México: Grupo Editorial Iberoamérica.


Documentos Electrónicos


López, J. C. (s. f.). Manual de dibujo técnico. Consultado el 31 de mayo de 2018 de https://es.scribd.com/doc/4001536/Manual-Dibujo-Tecnico



Cómo citar



Referencia

Jacinto, E. (2018). La Línea. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje. CUAED/FES Cuautitlán-UNAM. Consultado el (fecha) de (vínculo)