Autor Tema: Problema 01 - Vol. 04 - Cuadriláteros

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24 Marzo, 2025, 01:29 am
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petras

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Si \( ABCD  \) y \( PQRD  \) son cuadrados, calcule \( MN \).
"\( E \)" y "\( F \)" son los centros de los cuadrados.
\( AB = 8\sqrt2 ~y~ QR = 6\sqrt2 \)

Spoiler
Gabarito: 5
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??Puedo calcular \( EF = 10 \) y entonces en el triángulo rectángulo \( EDF  \)tendríamos \( DM = 5 \). Queda por demostrar que \( ENF  \)también es un triángulo rectángulo y por tanto \( MN  \)valdría \( 5 \)

24 Marzo, 2025, 10:41 am
Respuesta #1

Pie

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Si \( ABCD  \) y \( PQRD  \) son cuadrados, calcule \( MN \).
"\( E \)" y "\( F \)" son los centros de los cuadrados.
\( AB = 8\sqrt2 ~y~ QR = 6\sqrt2 \)

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Gabarito: 5
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??Puedo calcular \( EF = 10 \) y entonces en el triángulo rectángulo \( EDF  \)tendríamos \( DM = 5 \). Queda por demostrar que \( ENF  \)también es un triángulo rectángulo y por tanto \( MN  \)valdría \( 5 \)

Me da la sensación de que me compliqué demasiado, pero una forma..  :laugh:

Spoiler
El triángulo \( \triangle{ACN} \) es rectángulo, ya que \( \triangle{ADP} \equiv \triangle{CDR} \) y por tanto \( \widehat{CRD} = \widehat{APD} = \widehat{NPC}\Longrightarrow \widehat{CNP} = \widehat{RDC} \). Y por ser \( E \) punto medio de \( AC \) se tiene que \( AE = EC = EN \). Entonces llamando \( S \) a la intersección de \( AE \) y \( RF \) tenemos:



Como el triángulo \( \triangle{FDE} \) es también recto y las diagonales son proporcionales a las lados este debe ser semejante a los anteriores, y como \( \widehat{SNP} = \widehat{SCP} = \widehat{DAE} \) y \( \triangle{AEN} \) es isósceles, se tiene que \( \widehat{SNE} = \widehat{SFE} \) y así el cuadrilátero \( ESNF \) es inscriptible, de donde \[ \widehat{ENF} = \widehat{ESF} = 90^o \]
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Y ya puedes seguir como decías. :P

Saludos.
Hay dos tipos de personas, los que piensan que hay dos tipos de personas y los que no.

24 Marzo, 2025, 12:22 pm
Respuesta #2

petras

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Si \( ABCD  \) y \( PQRD  \) son cuadrados, calcule \( MN \).
"\( E \)" y "\( F \)" son los centros de los cuadrados.
\( AB = 8\sqrt2 ~y~ QR = 6\sqrt2 \)

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??Puedo calcular \( EF = 10 \) y entonces en el triángulo rectángulo \( EDF  \)tendríamos \( DM = 5 \). Queda por demostrar que \( ENF  \)también es un triángulo rectángulo y por tanto \( MN  \)valdría \( 5 \)

Me da la sensación de que me compliqué demasiado, pero una forma..  :laugh:

Spoiler
El triángulo \( \triangle{ACN} \) es rectángulo, ya que \( \triangle{ADP} \equiv \triangle{CDR} \) y por tanto \( \widehat{CRD} = \widehat{APD} = \widehat{NPC}\Longrightarrow \widehat{CNP} = \widehat{RDC} \). Y por ser \( E \) punto medio de \( AC \) se tiene que \( AE = EC = EN \). Entonces llamando \( S \) a la intersección de \( AE \) y \( RF \) tenemos:



Como el triángulo \( \triangle{FDE} \) es también recto y las diagonales son proporcionales a las lados este debe ser semejante a los anteriores, y como \( \widehat{SNP} = \widehat{SCP} = \widehat{DAE} \) y \( \triangle{AEN} \) es isósceles, se tiene que \( \widehat{SNE} = \widehat{SFE} \) y así el cuadrilátero \( ESNF \) es inscriptible, de donde \[ \widehat{ENF} = \widehat{ESF} = 90^o \]
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Y ya puedes seguir como decías. :P

Saludos.

¿Por qué \(  \triangle ADP \sim \triangle CDR \)

24 Marzo, 2025, 12:27 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

¿Por qué \(  \triangle ADP \sim \triangle ADR \)

Supongo que te refieres a:

\(  \triangle ADP \sim \triangle \color{red}C\color{black}DR \)

Simplemente \( AD=DC \) y \( DP=DR \), es decir, ambos son triángulos rectángulos con los mismos catetos.

Saludos.

24 Marzo, 2025, 12:54 pm
Respuesta #4

petras

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Hola

¿Por qué \(  \triangle ADP \sim \triangle ADR \)

Supongo que te refieres a:

\(  \triangle ADP \sim \triangle \color{red}C\color{black}DR \)

Simplemente \( AD=DC \) y \( DP=DR \), es decir, ambos son triángulos rectángulos con los mismos catetos.

Saludos.

Agradecio

Saludos

24 Marzo, 2025, 05:45 pm
Respuesta #5

ani_pascual

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Hola:
Si \( ABCD  \) y \( PQRD  \) son cuadrados, calcule \( MN \).
"\( E \)" y "\( F \)" son los centros de los cuadrados.
\( AB = 8\sqrt2 ~y~ QR = 6\sqrt2 \)
...
Una forma... a lo bruto y poco elegante  ;D
Spoiler

\( \triangle{CDR}\equiv \triangle{ADP}\sim \triangle{CNP}\sim\triangle{ANR}  \)
Así, \( AP=\sqrt{(6\sqrt{2})^2+(8\sqrt{2})^2}=10\sqrt{2}\\
\dfrac{AP}{AD}=\dfrac{CP}{CN}\Longleftrightarrow \dfrac{10\sqrt{2}}{8\sqrt{2}}=\dfrac{2\sqrt{2}}{CN}\Longrightarrow CN=\dfrac{8\sqrt{2}}{5}\\
\dfrac{AP}{PD}=\dfrac{CP}{NP}\Longleftrightarrow \dfrac{10\sqrt{2}}{6\sqrt{2}}=\dfrac{2\sqrt{2}}{NP}\Longrightarrow NP=\dfrac{6\sqrt{2}}{5} \)
Aplicando ahora el teorema del cateto y de la altura en \( \triangle{CNP} \) se tiene
\( \left\{\begin{array}{l}CN^2=mCP\\NP^2=nCP\end{array}\right.\Longleftrightarrow \left\{\begin{array}{l}\left(\dfrac{8\sqrt{2}}{5}\right)^2=2m\sqrt{2}\\\left(\dfrac{6\sqrt{2}}{5}\right)^2=2n\sqrt{2}\end{array}\right.\Longrightarrow  \left\{\begin{array}{l}m=\dfrac{32\sqrt{2}}{25}\\n=\dfrac{18\sqrt{2}}{25}\end{array}\right. \) y hallamos la altura relativa al vértice \( N \) del triángulo  \( \triangle{CNP}\\h^2=m\cdot n\Longrightarrow h=\cdots =\dfrac{24\sqrt{2}}{25}  \)
Por otro lado, por ser \( M \) el punto medio de \( EF \) resulta que la distancia de \( M \) al segmento \( CD \) es
\( 4\sqrt{2}-\dfrac{7\sqrt{2}}{2}=\dfrac{\sqrt{2}}{2} \).
De este modo en el triángulo rectángulo \( \triangle{MNQ} \) se tiene
\( MQ=\dfrac{\sqrt{2}}{2}+\dfrac{24\sqrt{2}}{25}=\dfrac{73\sqrt{2}}{50} \)  y \( NQ=3\sqrt{2}-\dfrac{\sqrt{2}}{2}+\dfrac{18\sqrt{2}}{25}=\dfrac{161\sqrt{2}}{50} \).
Finalmente \( MN=\sqrt{MQ^2+NQ^2}=\sqrt{\left(\dfrac{73\sqrt{2}}{50}\right)^2+\left(\dfrac{161\sqrt{2}}{50}\right)^2}=\cdots =\boxed{5}
 \)
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Saludos

24 Marzo, 2025, 06:53 pm
Respuesta #6

Richard R Richard

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Tienes los puntos  $$e=(4\sqrt2,4\sqrt2)$$ y $$f=(11\sqrt2,3\sqrt2,)$$  y como M esta en el punto medio $$\dfrac{e+f}{2}=(\dfrac{15}2\sqrt2,\dfrac72\sqrt2)$$

la recta que pasa por el punto $$p=(8\sqrt2,6\sqrt2)$$ y por $$a=(0,0)$$ es $$y=\dfrac {3}{4}x$$

la recta que pasa por el punto $$c=(8\sqrt2,8\sqrt2)$$ y por $$r=(14\sqrt2,0)$$ es $$y=-\dfrac{4}{3}(x-14\sqrt2)$$

donde se cortan las dos rectas está el punto $$n=(\dfrac{224}{25}\sqrt2,\dfrac{168}{25}\sqrt2)$$

luego $$D=\sqrt{(x_m-x_n)^2+(y_m-y_n)^2}=\sqrt{\left(\dfrac{15}2\sqrt2-\dfrac{224}{25}\sqrt2\right)^2+\left(\dfrac72\sqrt2-\dfrac{168}{25}\sqrt2\right)^2}=\boxed{5}\checkmark $$
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

24 Marzo, 2025, 10:19 pm
Respuesta #7

petras

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Agradecido a todos

Saludos