Razón de oro

φ

La razón de oro (el símbolo es la letra griega "phi" de la izquierda) es un número especial que vale aproximadamente 1.618

Aparece muchas veces en geometría, arte, arquitectura y otras áreas.

La idea

Encontramos la proporción áurea cuando dividimos una línea en dos partes tal que:

la parte larga dividida entre la corta
es igual que
el total dividido entre la parte larga

razón de oro (a+b)/a = a/b = 1.618...

Pruébalo tú mismo (use el control deslizante):

Belleza

rectángulo de oro

Este rectángulo se ha hecho usando la razón de oro, parece un típico marco de un cuadro, ¿no?

Muchos artistas y arquitectos creen que la razón de oro produce las formas más agradables y bellas.

¿ crees que es el "rectángulo más bonito"?

Tal vez sí o tal vez no, ¡eso depende de ti!

Razón de oro en el Partenón

 

Muchos edificios y obras de arte usan la razón de oro, como el Partenón en Grecia, pero no se sabe realmente si fue diseñado de esa manera.

El valor exacto

La razón de oro es igual a:

1.61803398874989484820... (etc.)

Los dígitos continúan, sin patrón. De hecho, se sabe que la razón de oro es un número irracional, y te contaré más adelante.

Fórmula

Vimos arriba que la razón de oro tiene esta propiedad:

ab = a + ba

Podemos dividir la fracción de la derecha así:

ab = aa + ba

abes la razón de oro φ, aa=1 y ba=1φ, lo cual nos da:

φ = 1 + 1φ

¡Entonces la razón de oro se puede definir en términos de sí misma!

Probémoslo usando solo unos pocos dígitos de precisión:
φ  =1 + 11.618
=1 + 0.61805...
=1.61805...

Con más dígitos seríamos más precisos.

Calcularla

Puedes usar esa fórmula para intentar calcular φ por tu cuenta.

Primero adivina su valor, luego haz este cálculo una y otra vez:

Con una calculadora, solo pulsa "1/x", "+", "1", "=", una y otra vez.

Yo empecé con 2 y saqué esto:

número 1/número 1/número + 1
2 1/2 = 0.5 0.5 + 1 = 1.5
1.5 1/1.5 = 0.666... 0.666... + 1 = 1.666...
1.666... 1/1.666... = 0.6 0.6 + 1 = 1.6
1.6 1/1.6 = 0.625 0.625 + 1 = 1.625
1.625 1/1.625 = 0.6153... 0.6154... + 1 = 1.6153...
1.6153...    

Entre más avancemos, se acerca más y más a φ.

Pero llevaría mucho tiempo acercarnos de verdad, hay mejores maneras y se pueden calcular muy rápidamente miles de cifras.

construcción de proporción áurea, paso 1

Dibujarla

Hay una manera de dibujar un rectángulo con la razón de oro:

construcción de proporción áurea, paso final

(¿De dónde salió √52 ? Mira la nota al final*)

Una manera rápida de calcularla

Ese rectángulo de arriba nos muestra una fórmula simple para la razón de oro.

Cuando el lado corto es 1, el lado largo es 12+√52, entonces:

φ = 12 + √52

La raíz cuadrada de 5 es aproximadamente 2.236068, por lo que la razón de oro es aproximadamente 0.5 + 2.236068 / 2 = 1.618034. Esta es una forma fácil de calcularla cuando la necesites.

Dato interesante: la razón de oro también es igual a 2 × sin(54°), ¡consigue una calculadora y compruébalo!

Sucesión de Fibonacci

Existe una relación especial entre la razón de oro y la La sucesión de Fibonacci:

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

(El siguiente número se encuentra sumando los dos números anteriores.)

Y aquí hay una sorpresa: cuando tomamos dos números de Fibonacci sucesivos (uno tras otro), su proporción es muy cercana a la razón de oro.

De hecho, cuanto mayor sea el par de números de Fibonacci, más cercana será la aproximación. Probemos algunos:
A
B
  B/A
2
3
  1.5
3
5
  1.666666666...
5
8
  1.6
8
13
  1.625
...
...
  ...
144
233
  1.618055556...
233
377
  1.618025751...
...
...
  ...

No tenemos que empezar con 2 y 3, aquí elegí al azar 192 y 16 (y obtuve la secuencia 192, 16, 208, 224, 432, 656, 1088, 1744, 2832, 4576, 7408, 11984, 19392, 31376, ...):

A
B
 
B / A
192
16
  0.08333333...
16
208
  13
208
224
  1.07692308...
224
432
  1.92857143...
...
...
  ...
7408
11984
  1.61771058...
11984
19392
  1.61815754...
...
...
  ...

El más irracional...

La razón de oro es el número más irracional. Este es el porqué...

Una de las propiedades especiales de la razón de oro es que
se puede escribir en términos de sí misma, así:
flecha der. phi = 1 + 1/phi
  (con números: 1.61803... = 1 + 1/1.61803...)
   
Esto se puede expandir en una fracción que no se acaba nunca
(llamada "fracción continua"):
flecha der. phi continued fraction: phi = 1+1/(1+1/(1+1/(1+1/...

O sea, encaja perfectamente entre fracciones simples.

Nota: Otros números irracionales están bastante cerca de números racionales (por ejemplo Pi = 3.141592654... está cerca de 22/7 = 3.1428571...)

 

pentagrama

Pentagrama

¡No, brujería no! El pentagrama es más famoso como símbolo mágico o sagrado. Y tiene la razón de oro en su diseño:

Lee más sobre el Pentagrama.

Otros nombres

La razón de oro también se llama sección áurea, media de oro, número de oro, proporción divina, sección divina, proporción áurea...

Notas para los que quieren saber más

* ¿De dónde salió √5/2??

Proporción áurea: raíz cuadrada de 5 sobre 2

Con ayuda de Pitágoras:

c2 = a2 + b2

c2 = (12)2 + 12

c2 = 14 + 1

c2 = 54

c = √(54)

c = √52

 

Resolver usando la fórmula cuadrática

Podemos encontrar el valor de φ de esta forma:

Empieza con:φ = 1 + 1φ
Multiplica ambos lados por φ:φ2 = φ + 1
Re-acomoda:φ2 − φ − 1 = 0

Lo cual es una ecuación cuadrática y por lo tanto podemos usar la fórmula cuadrática:

φ = −b ± √(b2 − 4ac) 2a

Usando a=1, b=−1 y c=−1 obtenemos:

φ = 1 ± √(1 + 4) 2

Y la solución positiva se simplifica a:

φ = 12 + √52

¡Ta-da!

 

Triángulo de Kepler

Arriba vimos que:φ2 = φ + 1
Y Pitágoras dice que un triángulo rectángulo cumple:c2 = a2 + b2

Eso inspiró a un hombre llamado Johannes Kepler a crear este triángulo:

Triángulo de Kepler

Es genial porque:

 

¡Refuerza tu aprendizaje resolviendo los siguientes retos sobre este tema! (Nota: están en inglés).