Problema razón de oro

Con base en la figura Razón de oro, el punto C divide al segmento ¯AB en “media y extrema razón” cuando la parte mayor de esta división, el segmento ¯AC, es media proporcional entre el segmento total ¯AB, y el segmento de la parte menor ¯BC, es decir, en la proporción ABAC=ACCB, el segmento ¯AC se le llama media proporcional de los segmentos ¯AB y ¯BC y se le conoce como el “segmento áureo del segmento ¯AB”.

La razón de oro (Ø), es el número irracional que proviene del segmento áureo ¯AC, por lo que satisface la proporción ABAC=ACCB. A las razones que la forman se les conoce como la razón de oro.

razón de oro

Para familiarizarte con la razón de oro, considera la longitud de los segmentos AB=12,  AC=7.41641,  CB=4.58359 y obtengamos su valor. ABAC=127.41641=1.61803, y ACCB=7.416414.58359=1.61803, por lo que la razón de oro es Ø=1.61803 tomando cinco decimales.

Ahora se generaliza la razón de oro, considerando la longitud de los segmentos AC=x, CB=1 y AB=x+1. Cabe mencionar que no se pierde generalidad para determinar el valor de la razón áurea y en cambio, facilita la operatividad algebraica.

Por ser AC el segmento áureo del segmento AB satisface la proporción x+1x=x1, como en toda proporción el producto de los términos medios es igual al producto de los términos extremos, se obtiene la ecuación cuadrática x+1=x2, y al agrupar sus términos al lado derecho de la ecuación resulta x2x1=0, recordemos que al pasar un término al lado derecho o al lado izquierdo de la ecuación, se le suma el simétrico y se simplifica la ecuación. Al resolver la ecuación cuadrática con la fórmula general, se obtiene x=1+52=1.61803.

Procedimiento

Fundamentación

x2x1=0

Ecuación cuadrática, donde a es el coeficiente del término cuadrático x2, b el coeficiente de término lineal x  y c, término independiente

x=(b)±(b)24(a)(c)2(a)

Fórmula general, en ésta a=1, b=1 y c=1

x=(1)±(1)24(1)(1)2(1)

Sustitución de a, b y c en la fórmula general

x=1±52

Realización de operaciones y simplificar

x1=1+52,    x2=152

Soluciones de la ecuación cuadrática

x=1+52=1.61803

Considerar a x1 por ser positiva, ya que x2 es negativa y carece de sentido en el contexto del problema

Al número irracional obtenido x=1+52=1.61803=ϕ, se le conoce como la razón de oro y tiene múltiples aplicaciones, entre éstas, la construcción del rectángulo y la espiral de oro que se muestran a continuación.