Autor Tema: Nº 50

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18 Agosto, 2016, 05:22 pm
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Michel

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Construir un triángulo ABC conociendo el ángulo A, el radior de la circunferencia inscrita y el perímetro 2p.

Nota: resulta muy útil para este tipo de problemas conocer la expresiones que dan las distancias de los vértices de un triángulo a los puntos de tangencia de estos con las circunferencias inscrita y exincritas.

Pueden estudiarse en cualquier libro de Geometría y se demuestran fácilmente.

Si se necesita ayuda...
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

18 Agosto, 2016, 08:09 pm
Respuesta #1

delmar

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Hola michel

Acá una forma, adjunto un esquema, en el cuál se supone el problema resuelto.

Se observa que el centro de la circunferencia \( O \) esta a una distancia \( r \) de las rectas \( AB \) y \( AC \), equidista de ellas, luego \( O \) forma parte de la bisectriz del \( <A \). Y por estar a una distancia \( r \) de \( AB \)  O , forma parte de una recta paralela a \( AB \) a la distancia \( r \). Luego \( O \) es la intersección de la bisectriz y de la paralela. Trazamos la circunferencia de radio \( r \) y centro \( O \) se intersecta con \( AB \) en el punto \( T \) y con \( AC \) en el punto \( S \).

Luego se conoce \( AT=AS \) propiedad  de las tangentes, y se desconocen \( BT=BW=x \) y \( CW=CS=y \)

Por definición de perímetro se tiene :

\( 2p=AB+BC+AC=2(AT+x+y)\Rightarrow{AT+x+y=p},\ \  EC.\ \  1 \)

El \( <A \) es conocido y puede utilizarse (salvo que no se permita trigonometría) la ley de los cosenos :

\( (x+y)^2=(AT+x)^2+(AT+y)^2-2(AT+x)(AT+y)\ cos (A), \ \ EC. \ \ 2 \)

Donde :

\( BC=x+y, \ \ AB=AT+x, \ \ AC=AT+y \)

Las ecuaciones EC. 1 y EC. 2 constituyen un sistema de ecuaciones de 2 variables (x e y) el cual puede resolverse.

Un saludo.

19 Agosto, 2016, 09:25 am
Respuesta #2

Michel

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Hola delmar.

Como decía en mi anterior respuesta resulta muy útil para este tipo de problemas conocer la expresiones que dan las distancias de los vértices de un triángulo a los puntos de tangencia de estos con las circunferencias inscrita y exincritas. que pueden estudiarse en cualquier libro de Geometría y se demuestran fácilmente.

Intenta encontrar las expresiones para calcular las distancias AG=AJ, BG=BH, CJ=CH, BF=BF, CE=CF, AD=AE,
CD.

Algo has hecho en este sentido en los primeros cálculos de tu respuesta.

Obtendrás, por ejemplo, que AC=p-a, AD=p,..., siendo p el semiperímetro.

Y todo ello sin trigonometría. Verás qué útiles resultan esas fórmulas.

Por otra parte, no olvides que se trata de un problema de construcciones geométricas, a base de regla y compás solamente.

Pide ayuda, si la necesitas.

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

20 Agosto, 2016, 05:40 am
Respuesta #3

delmar

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Gracias michel por tu respuesta. Intuí que no era necesaria la trigonometría; pero ya había avanzado, intentaré resolverlo.

Saludos.

09 Septiembre, 2016, 04:46 pm
Respuesta #4

Michel

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Hola delmar

Supongamos el problema resuelto, siendo I el incentro e Ia el exincentro correspoondiente al ángulo A.

Se demuestra (inténtalo) que AD=p (semiperímetro).

La costrucción sigue los siguientes pasos:

1. Ángulo A y su bisectriz en la que están I e Ia.

2. Se toma AD=p.

3. Perpendicular a AD por D, que corta a la bisectriz de A en Ia.

4. Paralela a AD a la distancia r, que corta a aquella bisectriz en I.

5. Circunferencias inscrita y exinscrita.

6 Tangentes comunes interiores BC y B'C' que determinan los triángulos ABC y AB'C`, soluciones del problema.

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

16 Septiembre, 2016, 03:31 am
Respuesta #5

delmar

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Hola michel

Muchas gracias por tu aporte. Para que veas cuanto descuido hay, en la enseñanza de la geometría euclídea, al menos en mi país. Te aseguro, que ni siquiera había escuchado sobre el teorema que utilizas. Intentare demostrar ese teorema.

Saludos.