Denotemos la distancia del objeto a la lente como $s$ y la distancia de la imagen a la lente como $s'$. La distancia total entre el objeto y la pantalla (donde se forma la imagen) es $D = 4 \text{ m}$. Dado que la imagen se forma en una pantalla, es una imagen real. Para una lente delgada, las imágenes reales son siempre invertidas. El aumento lateral $M$ se define como $M = h'/h = -s'/s$. Como la imagen es 3 veces mayor y real e invertida, el aumento es $M = -3$.

La distancia total entre el objeto y la pantalla es la suma de las distancias del objeto y la imagen a la lente (considerando la convención de signos para imágenes reales).

Resolviendo para $s$:

Ahora, calculamos $s'$:

La distancia focal $f$ de la lente se calcula utilizando la ecuación de las lentes delgadas:

Sustituyendo los valores de $s$ y $s'$:

Por lo tanto, la distancia focal es:

La distancia entre el objeto y la lente es de $1 \text{ m}$ y la distancia focal de la lente es de $0.75 \text{ m}$. Como la distancia focal es positiva, la lente es convergente.

Para el diagrama de rayos, se considera una lente convergente (ya que $f > 0$) con un objeto colocado a una distancia $s = 1 \text{ m}$ y una distancia focal $f = 0.75 \text{ m}$. Esto significa que el objeto está entre $f$ y $2f$ ($2f = 1.5 \text{ m}$). En este caso, la imagen formada es real, invertida y mayor que el objeto, localizada más allá de $2f$ ($s' = 3 \text{ m}$). Los tres rayos principales utilizados para la construcción de la imagen son:1. Un rayo paralelo al eje óptico se refracta pasando por el foco principal (F').2. Un rayo que pasa por el centro óptico de la lente no se desvía.3. Un rayo que pasa por el foco principal (F) se refracta paralelamente al eje óptico.