5. Criterios de semejanza en triángulos

Objetivos

  • Reconocer criterios de semejanza en triángulos.
  • Aplicar semejanza de triángulos para calcular medidas.
  • Justificar relaciones proporcionales usando AA, LAL o LLL.

Criterios principales

Criterio Información necesaria Idea
AA Dos ángulos correspondientes iguales El tercer ángulo también coincide
LAL Dos lados proporcionales y el ángulo comprendido igual La forma queda determinada
LLL Tres pares de lados proporcionales Todas las longitudes cambian con el mismo factor

Antes de usar un criterio

Para justificar que dos triángulos son semejantes, primero se debe identificar qué vértices, lados o ángulos son correspondientes.

Si \(\triangle ABC \sim \triangle DEF\), entonces las correspondencias son \(A\leftrightarrow D\), \(B\leftrightarrow E\) y \(C\leftrightarrow F\). Por lo tanto:

\[ \frac{DE}{AB}=\frac{EF}{BC}=\frac{FD}{CA}=k \]

Ejemplo 1: criterio AA

En los triángulos \(ABC\) y \(DEF\), se sabe que:

\[ \angle A=\angle D=45^\circ \qquad\text{y}\qquad \angle B=\angle E=65^\circ \]

Como hay dos pares de ángulos correspondientes iguales, los triángulos son semejantes por criterio AA:

\[ \triangle ABC \sim \triangle DEF \]

Ejemplo 2: criterio LAL

En los triángulos \(ABC\) y \(DEF\), se sabe que:

\[ AB=6,\quad AC=8,\quad DE=9,\quad DF=12 \]

Además, \(\angle A=\angle D\). Decide si son semejantes.

Comparamos los lados que forman el ángulo igual:

\[ \frac{DE}{AB}=\frac{9}{6}=\frac{3}{2} \qquad\text{y}\qquad \frac{DF}{AC}=\frac{12}{8}=\frac{3}{2} \]

Como los lados son proporcionales y el ángulo comprendido es igual, los triángulos son semejantes por criterio LAL.

Ejemplo 3: criterio LLL

Un triángulo tiene lados \(5\), \(7\) y \(9\). Otro tiene lados \(10\), \(14\) y \(18\). ¿Son semejantes?

Comparamos las razones correspondientes:

\[ \frac{10}{5}=2,\qquad \frac{14}{7}=2,\qquad \frac{18}{9}=2 \]

Como las tres razones son iguales, los triángulos son semejantes por criterio LLL.

Idea clave

Primero justifica la semejanza; después usa proporciones. Saltarse la justificación puede llevar a usar razones donde no corresponden.

Ejercicio 1: identificar el criterio

Indica qué criterio permite justificar semejanza, si corresponde.

  1. Dos triángulos tienen dos ángulos correspondientes iguales.
  2. Un triángulo tiene lados \(3\), \(4\), \(5\), y otro tiene lados \(6\), \(8\), \(10\).
  3. Dos lados correspondientes cumplen \(5/10=7/14\), y el ángulo comprendido entre esos lados es igual.
  4. Un triángulo tiene lados \(4\), \(6\), \(9\), y otro tiene lados \(8\), \(12\), \(20\).
  5. Dos triángulos rectángulos tienen un ángulo agudo correspondiente igual.
  6. Dos lados correspondientes son proporcionales, pero el ángulo igual no está comprendido entre ellos.

Ejercicio 2: aplicar AA y calcular una medida

En los triángulos \(ABC\) y \(DEF\), se sabe que:

\[ \angle A=\angle D=42^\circ \qquad\text{y}\qquad \angle B=\angle E=68^\circ \]

Además, \(AB=8\), \(DE=12\) y \(BC=10\).

  1. Justifica la semejanza.
  2. Calcula la razón de semejanza desde \(ABC\) hacia \(DEF\).
  3. Encuentra \(EF\).

Ejercicio 3: aplicar LAL y calcular una medida

En los triángulos \(ABC\) y \(DEF\), se sabe que:

\[ AB=5,\quad AC=7,\quad DE=15,\quad DF=21 \]

Además, \(\angle A=\angle D\). Si \(BC=8\), encuentra \(EF\).

Ejercicio 4: aplicar LLL y calcular perímetro

Los lados del triángulo \(ABC\) miden \(6\), \(9\) y \(12\). Los lados correspondientes del triángulo \(DEF\) miden \(10\), \(15\) y \(20\).

  1. Justifica si los triángulos son semejantes por LLL.
  2. Calcula la razón de semejanza desde \(ABC\) hacia \(DEF\).
  3. Calcula el perímetro de \(DEF\).

Ejercicio 5: decidir entre AA, LAL, LLL o no corresponde

Para cada caso, indica si se puede justificar semejanza y escribe el criterio correspondiente.

Caso Información
A Ángulos correspondientes \(30^\circ\) y \(80^\circ\) en ambos triángulos.
B Lados \(4,6,10\) y \(8,12,20\).
C Lados \(5\) y \(9\) proporcionales a \(10\) y \(18\), con el ángulo comprendido igual.
D Lados \(3,5,7\) y \(6,10,15\).
E Un solo par de ángulos correspondientes iguales.

Ejercicio 6: detectar un error en LAL

Un estudiante afirma que los triángulos \(ABC\) y \(DEF\) son semejantes por LAL porque:

\[ AB=6,\quad AC=10,\quad DE=9,\quad DF=15 \]

Además, sabe que \(\angle B=\angle E\).

  1. Verifica si los lados dados son proporcionales.
  2. Explica por qué no se puede aplicar LAL con la información dada.
  3. Indica qué dato angular permitiría aplicar LAL correctamente.

Ejercicio 7: problema integrador

Los triángulos \(ABC\) y \(DEF\) tienen lados:

\[ AB=7,\quad BC=9,\quad CA=11 \]

\[ DE=14,\quad EF=18,\quad FD=22 \]

  1. Justifica si los triángulos son semejantes.
  2. Indica el criterio usado.
  3. Calcula la razón de semejanza desde \(ABC\) hacia \(DEF\).
  4. Si el perímetro de \(ABC\) es \(27\), verifica el perímetro de \(DEF\).

Error frecuente

No basta con encontrar “algo parecido”. Para justificar semejanza se debe indicar un criterio: AA, LAL o LLL, según la información disponible. En LAL, el ángulo igual debe estar entre los dos lados proporcionales.