Autor Tema: Problema trigonométrico

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05 Noviembre, 2018, 03:34 pm
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asm

  • $$\Large \color{#6a84c0}\pi$$
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Hola, necesito calcular la distancia de la recta central del dibujo que adjunto (la que mide 1023.66 mm) con fórmulas. Los datos que se son todos los demás números que se pueden ver en la imagen. comentar que las lineas rectas con las circunferencias son tangentes.

Muchas gracias, un saludo.


05 Noviembre, 2018, 07:01 pm
Respuesta #1

ingmarov

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Hola. Corregido

A ver, ubicando el círculo de radio 200 en el origen, el de radio 402,2 estará en (1100,1050-402.2-200) es decir (1100,447.8)

El punto medio es (550,223.9)

Definimos la circunferencia de radio 200+402.2 con centro en el origen:    \( x^2+y^2=(602.2)^2 \)

Ahora definimos la circunferencia con diámetro con extremos en los centros de las circunferencias antes definidas, su radio será   \( R=\sqrt{550^2+223.9^2} \)

\( (x-550)^2+(y-223.9)^2=550^2+223.9^2 \)


Ahora ¿dónde se cruzan tales circunferencias?. La distancia desde uno de los puntos de cruce y el punto (1100,850) debe ser 1023.66

Mira si puedes hacerlo.



Saludos

Perdona que estoy desde el móvil y no puedo mostrar dónde corregí. Pero fue básicamente eel centro dde la circunferencia dde radio 402.2
No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
Odio el autocorrector de Android...

07 Noviembre, 2018, 12:34 pm
Respuesta #2

Luis Fuentes

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Hola

Spoiler
A ver, ubicando el círculo de radio 200 en el origen, el de radio 402,2 estará en (1100,1050-402.2-200) es decir (1100,447.8)

El punto medio es (550,223.9)

Definimos la circunferencia de radio 200+402.2 con centro en el origen:    \( x^2+y^2=(602.2)^2 \)

Ahora definimos la circunferencia con diámetro con extremos en los centros de las circunferencias antes definidas, su radio será   \( R=\sqrt{550^2+223.9^2} \)

\( (x-550)^2+(y-223.9)^2=550^2+223.9^2 \)


Ahora ¿dónde se cruzan tales circunferencias?. La distancia desde uno de los puntos de cruce y el punto (1100,850) debe ser 1023.66

Mira si puedes hacerlo.



Saludos

Perdona que estoy desde el móvil y no puedo mostrar dónde corregí. Pero fue básicamente eel centro dde la circunferencia dde radio 402.2
[cerrar]

 ingmarov: no he sido capaz de entender tu construcción.  ???

  Yo coloqué el origen de coordenadas en la parte inferior de la circunferencia pequeña. Llamo:

\( r=200,\quad R=402.2,\qquad d=1100,\qquad h=1050 \)



 Queremos hallar \( x=distancia(F,G) \).

 Se tiene que:

\(  D=(r\,sin(\alpha),r-r\,cos(\alpha)) \)
\(  F=(d-R\,sin(\alpha),h-R+R\,cos(\alpha)) \)

 Por otra parte el vector \( \vec{DF} \) es:

\(  \vec{DF}=(x\,cos(\alpha),x\,sin(\alpha) \)

 Igualando \( \vec{DF}=F-D \) y separando coordenadas se obtiene un sistema de dos ecuaciones y dos incógnitas:

\( d-R\,sin(\alpha)-r\,sin(\alpha)=x\,cos(\alpha) \)
\( h-R+R\,cos(\alpha)-(r-r\,cos(\alpha))=x\,sin(\alpha) \)

Saludos.

07 Noviembre, 2018, 04:06 pm
Respuesta #3

Abdulai

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Aprovecho el dibujo de Luis y trazo una paralela a \( x \) .
Vemos que queda formado el triángulo rectángulo \( AQB \)  de catetos \( (R+r)\,,\,x \)  e hipotenusa \( AB \) igual a la distancia entre centros

\( AB=\displaystyle\sqrt{d^2+(h-r-R)^2} = \displaystyle\sqrt{x^2+(R+r)^2}\;\;\longrightarrow\;\;x^2 = d^2+(h-r-R)^2 - (R+r)^2 \) 

\( \therefore\quad x = \displaystyle\sqrt{d^2+h^2-2h(R+r)} \)

07 Noviembre, 2018, 04:09 pm
Respuesta #4

Luis Fuentes

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Hola



Aprovecho el dibujo de Luis y trazo una paralela a \( x \) .
Vemos que queda formado el triángulo rectángulo \( AQB \)  de catetos \( (R+r)\,,\,x \)  e hipotenusa \( AB \) igual a la distancia entre centros

\( AB=\displaystyle\sqrt{d^2+(h-r-R)^2} = \displaystyle\sqrt{x^2+(R+r)^2}\;\;\longrightarrow\;\;x^2 = d^2+(h-r-R)^2 - (R+r)^2 \) 

\( \therefore\quad x = \displaystyle\sqrt{d^2+h^2-2h(R+r)} \)

¡Bah!  :aplauso: Mucho más sencillo.  :D

Sospecho que lo que indicaba ingmarov va por ahí también.

Saludos.

07 Noviembre, 2018, 04:13 pm
Respuesta #5

Abdulai

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...
Sospecho que lo que indicaba ingmarov va por ahí también.

Pienso lo mismo aunque tampoco entendí la construcción  :)

Saludos.

07 Noviembre, 2018, 11:25 pm
Respuesta #6

ingmarov

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Hola estimadísimos

...
Sospecho que lo que indicaba ingmarov va por ahí también.

...

Correcto, esa era la idea era muy similar.

La resolví así:

Primero, en la ecuación de la circunferencia centrada en el origen de radio 602.2 despejamos y,

\( y^2=602.2^2-x^2\qquad \Rightarrow\qquad y=\pm\sqrt{602.2^2-x^2} \)   Escogemos el valor negativo de "y". Buscamos la tangente interna, que toca un punto inferior de esta circunferencia.

Sustituimos las anteriores en   \( (x-550)^2+(y-223.9)^2=550^2+223.9^2 \)    Y luego al "pasar todo" al mismo lado de la igualdad resulta en coeficientes aproximados

\( 7.03416x^2-3978.65246022x+293190.516751=0 \)

Resolvemos y escogemos la mayor raiz de la ecuación cuadrática, resultando      x=478.513223919

Sustituyendo este valor de x en la ecuación para y obtenemos:                          y=-365.608991321


Ahora calculamos la distancia de este punto al centro de la circunferencia de radio 402.2

\( d=\sqrt{(1100-478.513223919)^2+(447.8+365.608991321)^2}\approx 1023.6601 \)



No es sencilla est forma pero ... nos lleva al objetivo.


Saludos
No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
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08 Noviembre, 2018, 10:10 pm
Respuesta #7

ingmarov

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Hola

Añado la imagen

Notar que los segmentos BD yEF tienen igual longitud.


No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
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