Este folleto cubre el Tema 7, Transformaciones y vectores. Las partes marcadas (Ampliado) solo se examinan en los papeles Ampliados; todo lo demás es para ambos niveles. Los vectores como tema completo son Ampliados.
Transformaciones y vectores
IGCSE Matemáticas · Tema 7
7:56
Transformaciones y vectores
Mira esta pared. Parece complicada — cientos de formas encajadas entre sí. Pero nadie dibujó cada pieza. Alguien dibujó una pequeña forma, luego la movió de nuevo…
Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla
7.1
Transformaciones
Syllabus
| Contenido del tema | Notas y ejemplos |
|---|---|
| Reconocer, describir y dibujar las siguientes transformaciones: | Las preguntas no implicarán combinaciones de transformaciones. Se debe utilizar una regla para todos los bordes rectos. |
| 1 Reflexión de una figura en una línea vertical u horizontal. | |
| 2 Rotación de una figura alrededor del origen, vértices o puntos medios de los lados de la figura, en múltiplos de 90°. | |
| 3 Ampliación (o dilatación) de una figura desde un centro con un factor de escala. | Solo factores de escala positivos y fraccionarios. |
| 4 Traslación de una figura mediante un vector $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$. |
| Transformaciones | Notas y ejemplos |
|---|---|
| Reconocer, describir y dibujar las siguientes transformaciones: | Las preguntas pueden implicar combinaciones de transformaciones. Se debe utilizar una regla para todos los bordes rectos. |
| 1 Reflexión de una figura en una línea recta. | |
| 2 Rotación de una figura alrededor de un centro en múltiplos de 90°. | |
| 3 Agrandamiento (o dilatación) de una figura desde un centro con un factor de escala. | Pueden utilizarse factores de escala positivos, fraccionarios y negativos. |
| 4 Traslación de una figura mediante un vector $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$. |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Una transformación 变换 cambia la posición o el tamaño de una figura. El original es el objeto y el resultado es la imagen. Hay cuatro tipos. Cuando se pida describir una transformación, debe nombrar el tipo y dar todos los detalles que figuran a continuación.
Reflexión
Una reflexión 反射 invierte la forma sobre una línea de simetría 对称轴. Cada punto de la imagen está a la misma distancia de la línea que el punto del objeto, pero al otro lado.
- Para describirla, indique la ecuación de la línea de simetría (para el nivel Core, una línea horizontal o vertical; para Extended se permite cualquier línea, como $y = x$).
Ejemplo resuelto. Refleje el punto $(3, 2)$ en el eje $y$. Solo cambia el signo de $x$: la imagen es $(-3, 2)$. (En el eje $x$ sería $(3, -2)$.)

Rotación
Una rotación 旋转 gira la figura alrededor de un punto fijo, el centro 中心 de rotación, en múltiplos de $90^{\circ}$.
- Para describirla, indique el centro, el ángulo y la dirección (horaria o antihoraria).
Ejemplo resuelto. Rote $(3, 1)$ $90^{\circ}$ en sentido antihorario alrededor del origen. La regla es $(x, y) \to (-y, x)$, por lo tanto la imagen es $(-1, 3)$.

Aumento de escala
Un aumento de escala 放大 cambia el tamaño mediante un factor de escala 比例因子 $k$, medido desde un centro fijo. Cada distancia desde el centro se multiplica por $k$.
- Para describirlo, indique el centro y el factor de escala. Un factor de escala fraccionario (entre 0 y 1) hace que la figura sea más pequeña. Para Extended, $k$ también puede ser negativo (la imagen aparece al otro lado del centro).
Ejemplo resuelto. Aumente la escala de $(1, 2)$ desde el origen con un factor de escala de $2$. Multiplique ambas coordenadas: la imagen es $(2, 4)$.

Traslación
Una traslación 平移 desliza la figura sin girarla, mediante un vector 向量 escrito como un vector columna 列向量 $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$ ($x$ horizontalmente, $y$ verticalmente hacia arriba).
Ejemplo resuelto. Traslade $(5, 3)$ mediante $\begin{pmatrix} -2 \\ 4 \end{pmatrix}$: muévalo $2$ unidades a la izquierda y $4$ hacia arriba para obtener $(3, 7)$.

(Extended: una pregunta puede pedirle que combine dos transformaciones y describa la única transformación que produce el mismo efecto.)
Transformación de una figura
Traslade, refleje, gire o amplíe la figura y observe dónde aterriza.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| transformation/trænsfɔːˈmeɪʃn/ | 变换 | biàn huàn |
| reflection/rɪˈflekʃn/ | 反射 | fǎn shè |
| mirror line/ˈmɪrə laɪn/ | 对称轴 | duì chèn zhóu |
| rotation/rəʊˈteɪʃn/ | 旋转 | xuán zhuǎn |
| centre/ˈsentə/ | 中心 | zhōng xīn |
| enlargement/enˈlɑːdʒmənt/ | 放大 | fàng dà |
| scale factor/skeɪl ˈfæktə/ | 比例因子 | bǐ lì yīn zi |
| translation/trænˈsleɪʃn/ | 平移 | píng yí |
| vector/ˈvektə/ | 向量 | xiàng liàng |
| column vector/ˈkɒlʌm ˈvektə/ | 列向量 | liè xiàng liàng |
7.2
Vectores en dos dimensiones (Extended)
Syllabus
| Vectores en dos dimensiones | Notas y ejemplos |
|---|---|
| 1 Describir una traslación usando un vector representado por $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$, $\overrightarrow{AB}$ o $\mathbf{a}$. | Los vectores se imprimirán como $\overrightarrow{AB}$ o $\mathbf{a}$. |
| 2 Sumar y restar vectores. | |
| 3 Multiplicar un vector por un escalar. |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Un vector tiene tanto magnitud como dirección. Se puede escribir como un vector columna, como $\overrightarrow{AB}$ (desde $A$ hasta $B$), o en negrita como $\mathbf{a}$.
- Sume o reste trabajando separadamente con los números superiores e inferiores.
- Multiplique por un escalar 标量 (un número ordinario) multiplicando ambos números.
Ejemplo resuelto. Si $\mathbf{a} = \begin{pmatrix} 3 \\ 1 \end{pmatrix}$ y $\mathbf{b} = \begin{pmatrix} 2 \\ -4 \end{pmatrix}$, entonces

Suma de vectores
Arrastre dos vectores y súmelos punta a cola para obtener el resultante.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| scalar/ˈskeɪlə/ | 标量 | biāo liàng |
7.3
Magnitud de un vector (Extended)
Syllabus
| Magnitud de un vector | Notas y ejemplos |
|---|---|
| Calcula la magnitud de un vector $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$ como $\sqrt{x^2 + y^2}$. | Las magnitudes de los vectores se denotan con barras dobles, p. ej.: • $|\mathbf{a}|$ es la magnitud de $\mathbf{a}$ • $|\overrightarrow{AB}|$ es la magnitud de $\overrightarrow{AB}$. |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
La magnitud 模 (longitud) de un vector se calcula usando Pitágoras. Para $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$,
Ejemplo resuelto. La magnitud de $\begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix}$ es $\sqrt{3^{2} + 4^{2}} = \sqrt{25} = 5$.

| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| magnitude/ˈmæɡnɪtjuːd/ | 模 | mó |
| directed line segment/daɪˈrektɪd laɪn ˈseɡmənt/ | 有向线段 | yǒu xiàng xiàn duàn |
| position vector/pəˈzɪʃn ˈvektə/ | 位置向量 | wèi zhì xiàng liàng |
| parallel/ˈpærəlel/ | 平行 | píng xíng |
| collinear/ˈkɒlɪnɪə/ | 共线 | gòng xiàn |
7.4
Geometría vectorial (Extended)
Syllabus
| Geometría vectorial | Notas y ejemplos |
|---|---|
| 1 Representar vectores mediante segmentos de recta dirigidos. | |
| 2 Utilizar vectores de posición. | |
| 3 Usar la suma y diferencia de dos o más vectores para expresar vectores dados en términos de dos vectores coplanares. | |
| 4 Usar vectores para razonar y resolver problemas geométricos. | Ejemplos incluyen: • demostrar que los vectores son paralelos • demostrar que 3 puntos son colineales • resolver problemas vectoriales que involucran proporción y semejanza. |
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Un vector se puede dibujar como un segmento de recta dirigido 有向线段 (una flecha). El vector de posición 位置向量 de un punto es el vector que va desde el origen $O$ hasta ese punto.
Una idea clave: el vector desde $A$ hasta $B$ es
donde $\mathbf{a}$ y $\mathbf{b}$ son los vectores de posición de $A$ y $B$.

Dos vectores son paralelos 平行 si uno es un múltiplo escalar del otro (por ejemplo, $\overrightarrow{AB} = 2\,\overrightarrow{CD}$). Tres puntos son colineales 共线 (están en una línea recta) si los vectores entre ellos son paralelos y comparten un punto. Puede expresar cualquier vector en términos de dos vectores coplanares 共面.
Ejemplo resuelto. $O$ es el origen, con $\overrightarrow{OA} = \mathbf{a}$ y $\overrightarrow{OB} = \mathbf{b}$. $M$ es el punto medio de $AB$. Encuentre $\overrightarrow{OM}$ en términos de $\mathbf{a}$ y $\mathbf{b}$.
Geometría vectorial
resultante = a + b
Combinar vectores para llegar a un punto — el vector resultante es la ruta directa.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| coplanar/ˌkəʊˈpleɪnə/ | 共面 | gòng miàn |
7.4
Consejos para el examen
- Describa completamente cada transformación: una traslación (un vector), una reflexión (la línea de simetría), una rotación (centro, ángulo y dirección), un aumento de escala (centro y factor de escala).
- Un factor de escala negativo invierte la imagen respecto al centro; uno fraccionario (entre 0 y 1) la hace más pequeña.
- Sume vectores de punta a cola: sume los números superiores y luego los inferiores. La magnitud de un vector se calcula usando Pitágoras en sus componentes.
- $\overrightarrow{AB} = \mathbf{b} - \mathbf{a}$ (extremo menos inicio). Dos vectores son paralelos si uno es un múltiplo escalar del otro.
Lecciones interactivas sobre este tema
Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.