Paralelogramo

Los cuatro tipos de paralelogramo. En el sentido de las agujas del reloj: cuadrado, rombo, romboide y rectángulo. El cuadrado y el rectángulo son paralelogramos rectángulos, mientras que los otros dos son paralelogramos no rectángulos.

Un paralelogramo es un cuadrilátero convexo cuyos pares de lados opuestos son iguales y paralelos dos a dos[1]

Los paralelogramos son:

  • El cuadrado, que tiene todos sus lados de igual longitud.
  • El rectángulo, que tiene sus lados opuestos de igual longitud.
  • El rombo, que tiene todos sus lados de igual longitud, y dos pares de ángulos iguales.
  • El romboide, que tiene los lados opuestos de igual longitud y dos pares de ángulos iguales[2]
  • El paralelogramo propiamente dicho

Podemos clasificar a los paralelogramos en polígonos equiláteros y no equiláteros, con lo que tenemos:

  • Paralelogramos equiláteros, con sus cuatro lados iguales:
    • El cuadrado, que tiene todos sus lados de igual longitud (y todos sus ángulos rectos).
    • El rombo, que tiene todos sus lados de igual longitud (pero sus ángulos no son rectos).
  • Paralelogramos no equiláteros, si sus cuatro lados no son iguales:
    • El rectángulo, en el que solo sus lados opuestos tienen igual longitud (y todos sus ángulos son rectos).
    • El romboide, en el que solo los lados opuestos son iguales (y sus ángulos no son rectos).

Propiedades

Conjunto y subconjuntos de la familia de los paralelogramos.Todo lo que no sea cuadrado, rectángulo o rombo es denominado romboide (zona gris).

El conjunto de los paralelogramos reúne en sí a varios subconjuntos de figuras geométricas, todas ellas con lados opuestos iguales y paralelos, por ejemplo los romboides, los rombos, los cuadrados y los rectángulos son todos subconjuntos pertenecientes al conjunto de los paralelogramos. El hecho de que varias figuras con algunas características distintas sean parte de los paralelogramos hace un poco más complejo el mencionar sus propiedades, puesto que existen propiedades que son comunes a toda la familia de paralelogramos, por ejemplo «lados opuestos iguales y paralelos», pero otras propiedades como ser «ejes de simetría de reflexión» pueden ser diferentes para cada subfamilia de paralelogramos.

Por el motivo anterior se mencionarán en primer término, las propiedades comunes a todos los paralelogramos (de cualquier subclase), luego algunas de las propiedades particulares que diferencian a las distintas clases o figuras de la familia, y finalmente algunas propiedades métricas.

Propiedades comunes a todo paralelogramo

  • Todo paralelogramo tiene cuatro vértices, cuatro lados, además cuatro ángulos interiores (es un subconjunto de los cuadriláteros).
  • Los lados opuestos de un paralelogramo son paralelos (por definición), por lo cual nunca se intersectan.
  • Los lados opuestos de un paralelogramo son de igual longitud, (congruentes).
  • Los ángulos opuestos de un paralelogramo son iguales en medida.
  • Los ángulos de dos vértices contiguos cualesquiera son suplementarios (suman 180°).
  • La suma de los ángulos interiores de todo paralelogramo es siempre igual a 360°.
  • El área de un paralelogramo es el doble del área de un triángulo formado por cualquiera de sus diagonales y los lados contiguos de la figura.
  • El área de un paralelogramo es igual a la magnitud (módulo) del producto vectorial[4]
  • Todos los paralelogramos son convexos.[6]
  • Cualquier recta secante coplanar corta al paralelogramos en dos y solo dos de sus lados.
  • Las diagonales de un paralelogramo se bisecan entre sí.
  • El llamado «centro» del paralelogramo se encuentra en el punto en que se bisecan sus dos diagonales.
  • El «centro» del paralelogramo es también el baricentro del mismo.[7]
  • Cualquier recta coplanar que pase por el «centro» de un paralelogramo divide a su superficie en dos partes iguales, o en dos trapecios congruentes.[8] El segmento que pasa por el punto medio se llama mediana, aun en el caso extremo de una diagonal.
  • Cualquier recta coplanar que pase por el «baricentro»[7] de un paralelogramo es también «transversal de gravedad» del mismo.
  • Cualquier transformación afín no degenerada transforma un paralelogramo en otro paralelogramo.
  • Existe un número infinito de transformaciones afines que transforman a un paralelogramo dado en un cuadrado.
  • Se puede establecer un homeomorfismo entre un paralelogramo y una circunferencia.[9]
  • Una traslación, una rotación de un paralelogramo conservan la forma y el tamaño[10]

Propiedades particulares de distintos paralelogramos

  • El paralelogramo «cuadrado», tiene simetría de rotación de orden 4 (90°)
  • Los paralelogramos «romboide», «rombo» y «rectángulo», tiene simetría de rotación de orden 2 (180°)
  • Si no tiene ningún eje de simetría de reflexión, entonces es un paralelogramo « romboide».
  • Si tiene 2 ejes de simetría de reflexión diagonales, entonces es un paralelogramo « rombo».
  • Si tiene 2 ejes de simetría de reflexión perpendiculares a sus lados, entonces es un paralelogramo « rectángulo».
  • Si tiene 4 ejes de simetría de reflexión, entonces es un paralelogramo « cuadrado».

Algunas propiedades métricas comunes

  • El perímetro de un paralelogramo es 2 (a + b), donde a y b son las longitudes de dos lados contiguos cualquiera.
  • La suma de los cuadrados de los lados es igual a la suma de los cuadrados de las diagonales (véase la ley del paralelogramo).
  • Para calcular el área de un paralelogramo, se puede considerar como una figura compuesta por dos triángulos congruentes y un rectángulo, trazando alturas de los vértices de los ángulos obtusos.
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