Autor Tema: Cuadrado

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12 Febrero, 2014, 09:35 am
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Michel

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ABC es un triángulo rectángulo en A; I es el incentro.
Demostrar que la hipotenusa BC es el lado del cuadrado inscrito en la circunferencia que pasa por los puntos B, I, C.
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

12 Febrero, 2014, 10:26 am
Respuesta #1

teeteto

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Lo convierto en un problema equivalente, a modo de pista (espero):

Sea ABCD un cuadrado inscrito en una circunferencia y sea I un punto de dicha circunferencia situado, por ejemplo, sobre el arco AB. Demostrar que áng(BAI)+áng(ABI)=45º.

Saludos.
Debemos saber...sabremos (David Hilbert)

12 Febrero, 2014, 04:24 pm
Respuesta #2

elcristo

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Yo tengo algo, aunque creo que me ha salido con algo de magia, aunque sin la pista de teeteto.

Sean el triángulo del enunciado e I.
Dibujamos la circunferencia que pasa por los puntos B,C e I.
Es evidente que por lo menos, existe un rectángulo inscrito en esa circunferencia con una de sus bases igual a BC.
Haciendo perpendiculares a BC sobe B y C, obtenemos el lado opuesto a BC, llamemoslo FE.
Ahora unimos I con A, y prolongamos la recta. Cortará a la circunferencia en otro punto, H, en el arco que se genera entre F y E.
Dibujamos los triángulos CIB y FHE.
Ahora es cuando viene la magia.
Esos 2 triángulos son iguales (lo explico luego) y además la recta que se genera tras unir I con A pasa por el punto de corte de las diagonales del rectángulo (llamemoslo O) (También hablaré de ello más tarde).
Trazamos ahora la perpendicular a IH por O. Corta a la circunferencia en N,M. Tenemos así un octógono no regular, sin embargo, por ser esta última recta perpendicular, el octógono sigue un patrón de giro igual a \( \displaystyle\frac{\pi}{2} \), lo que implica que IB = MF = HE = NC y CI = BM = FH = EN.
Por tanto, los 4 triángulos que se forman de colo rojo (ver construcción adjunta) son iguales, lo que implica que es un cuadrado.



Primera aclaración. Esos 2 triángulos son iguales porque por O se forma una simetría central por ser punto de corte de las diagonales de un rectángulo.

Segunda aclaración. Creo que no es necesario hacer la recta que une AI y prolongarla. Me coincidió que pasa por O, pero al fin y al cabo no es necesario, simplemente con coger la recta IO basta para resolver el problema, aunque ya que estamos me gustaría saber por qué coincide.

Se que es algo tremendamente lioso y me apuesto lo que sea a que hay una forma más sencilla de sacarlo, pero ésta es la que yo he encontrado, y a mi me parece correcta.

Saludos.



13 Febrero, 2014, 09:42 am
Respuesta #3

Michel

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En el triángulo BIC: áng BIC=180º-B/2-C/2=180º-(B+C)/2

Como los ángulos B y C suman 90º, será áng BIC=180º-45º=135º-

El ángulo BIC es inscrito en la circunferencia y vale la mitad del arco que abarca, por lo que el arco BDC valdrá 270º, y entonces el arco BIC (en trazo grueso) valdrá 360º-270º=90º.

Es sabido que la cuerda que subtiende un arco de 90º es el lado del cuadrado inscrito.

Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

13 Febrero, 2014, 03:58 pm
Respuesta #4

elcristo

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Hola.

Yo también lo hubiera sacado así de saber algo de cuerdas, pero no tengo ni idea de lo que me has contado. ¿Las cuerdas también se miden en grados o como va eso?

13 Febrero, 2014, 04:31 pm
Respuesta #5

Michel

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Hola elcristo.

Las cuerdas no se miden en grados, sino en unidades de longitud por ser segmentos rectilíneos. Los que se miden en grados son los arcos y los ángulos.

Te explico con figuras lo que quiere decir "subtiende".


Por otra parte, está claro que desconoces muchas cosas de geometría, que son necesarias para resolver problemas "como Dios manda", y no "por libre", que es como tú tratas de resolverlos.

Por eso sería necesario que dedicaras algún tiempo (bastante, diría yo) a estudiar teoría.

Un saludo
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

13 Febrero, 2014, 08:46 pm
Respuesta #6

elcristo

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La gran parte de los problemas que pones no los sé resolver porque ni los entiendo, así que simplemente leo la respuesta e intento aprender.

Por otra parte, claro que me gustaría saber más, pero ahora no ando muy sobrado con los estudios como para ponerme a estudiar geometría sintética y por suerte o por desgracia, no tengo nada relacionado con ella (Geometría en el 1º curso, pero ya pasó).

Saludos.