Autor Tema: Conociendo un vértice

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27 Agosto, 2016, 09:03 am
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Michel

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Construir un cuadrado conociendo un vértice y un punto en cada uno de los lados que no pasan por el vértice dado.

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

28 Agosto, 2016, 06:23 am
Respuesta #1

sugata

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Soy un seguidor no particitipativo de esta sección.
No participativo ya que mis nociones son básicas.
Agradecería que explicara la solución, ya que analíticamente la encuentro fácil, e incluso he intentado llegar a una generalidad mediante esta solución analítica.
No se el motivo, pero esta construcción en cuestión me ha vuelto loco.
Creo que puede ser que parezca demasiado fácil cuando la lees, pero luego......
Gracias de antemano.

28 Agosto, 2016, 04:26 pm
Respuesta #2

Michel

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Hola sugata.

Encantado de que seas seguidor de este subforo, y cuenta con la ayuda que pueda prestarte para convertirte en socio participativo.

Que no te desanime que sólo tengas nociones básicas de GS; es una situación normal desde que fue vilmente expulsada de los cuestionarios oficiales.

Ánimo y a ponerse al corriente; naturalmente hay que hacer un gran esfuerzo.

En este subforo encontrarás un Resumen Teórico y numerosos problemas resueltos, que te ayudarán.

Puedes empezar considerando la figura adjunta que contiene el cuadrado ABCD que hay que construir y los datos: vértice A y puntos A y B convenientemente situados.

Debes hacer uso de las siguientes ideas:

* triángulo inscrito en una semicircunferencia.

* bisectriz de un ángulo inscrito.

* diagonal de un cuadrado.

* construir un cuadrado conocidos dos vértices opuestos.

Estas son las que yo he manejado para resolver el problema-

Piensa que debes encontrar primero otro vértice, creo que el opuesto C.

Traza el segmento PQ, la circunferencia de diámetro PQ,...

Deseo haberte sido de utilidad con estas ideas para que inicies el problema; en caso contrario, dímelo.

No sé si por la prisa en contestar he omitido algo importante.

Saludos.


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

28 Agosto, 2016, 04:58 pm
Respuesta #3

EnRlquE

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Hola.

 Concuerdo con sugata, es un problema muy bonito. Doy un esbozo de mi solución bajo el spoiler, la idea va en la dirección de lo que apunta michel.

INTENTAR el problema antes de desplegar el spoiler
Supongamos que \( A \) sea el vértice que conocemos del cuadrado y que \( B \) y \( C \) sean los puntos en los otros dos lados que no contienen a \( A \), uno en cada lado. Como se muestra en la siguiente figura


 Primero ubicamos el punto \( O \) de tal forma que el triángulo \( AOB \) sea recto en \( O \) y además \( OA=OB \). Esto se puede conseguir ubicando primero el punto medio \( M \) de \( \overline{AB} \), enseguida levantando una perpendicular a \( \overline{AB} \) que pase por \( M \) y luego ubicando \( O \) de modo que \( AM=MO \), como en la figura.

 A continuación trazamos la circunferencia centrada en \( O \) y de radio \( OA \). Por otro lado trazamos una segunda circunferencia que tenga a \( \overline{BC} \) como su diámetro. Esto último puede hacerse ubicando primero el punto medio de \( \overline{BC} \).

 Finalmente ubicamos el punto \( P \) en la intersección de las circunferencias, como se señala en la figura. Este punto es tal que \( m\angle APB=45^{\circ} \), pues la medida del arco \( AB \) es de \( \color{red}90^{\circ} \); y además \( m\angle BPC=90^{\circ} \), pues \( \overline{BC} \) es diámetro. Por tanto \( P \) es el vértice opuesto a \( A \) en el cuadrado que buscamos. Sólo queda prolongar \( \overline{PB} \) y \( \overline{PC} \) y hacer un par de trazos adicionales para terminar de dibujar el cuadrado.

Nota: Las partes en rojo han sido editadas.
[cerrar]

 Y sugata, no quiero terminar sin invitarte también a participar en este subforo. Si uno de estos días tienes una solución o ganas de discutir alguna cuestión de alguno de los problemas que nos propone michel, anímate y participa. Aquí aprendemos juntos, aveces por ejemplo yo no entiendo bien los enunciados o no se muy bien las definiciones pero aquí me tienes. Echando a perder se aprende, como dicen por ahí.

Saludos,

Enrique.

28 Agosto, 2016, 07:14 pm
Respuesta #4

sugata

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Gracias a ambos.

Michel, el año que viene con suerte (y dinero) empezaré la carrera de matemáticas (por quinta vez y con 40 años). Parece que ahora en el grado, en el segundo cuatrimestre, tengo geometría sintética, así que pasaré por aquí.

Respecto a la construcción, había llegado a la semicircunferencia para determinar el vértice C, pero ahí me quedé. No sé cómo determinar en que punto esta el vértice.

Viendo el dibujo de Enrique, sigo sin verlo.

28 Agosto, 2016, 07:47 pm
Respuesta #5

EnRlquE

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Hola sugata.

[...]
Respecto a la construcción, había llegado a la semicircunferencia para determinar el vértice C, pero ahí me quedé. No sé cómo determinar en que punto esta el vértice.

Viendo el dibujo de Enrique, sigo sin verlo.

Ya completé la explicación. Tal vez ahora sea más claro.

Saludos,

Enrique.

28 Agosto, 2016, 10:14 pm
Respuesta #6

sugata

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Gracias, Enrique.

Estoy muy oxidado desde que dí dibujo técnico en primero de B.U.P.

La construcción es fácil, lo único que no veo es por qué \( APB=45 \) y en que incide que el arco AB también lo sea.

(No se como poner el símbolo de grados, perdonen)

28 Agosto, 2016, 10:33 pm
Respuesta #7

EnRlquE

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Hola.

 Lo que estoy usando es la relación que existe entre la medida de un ángulo inscrito en una circunferencia y la medida del arco de circunferencia que determina. La medida del ángulo inscrito siempre es la mitad de la longitud del arco que determina.

 En nuestro caso la medida del arco \( AB \) es de \( 90^{\circ} \) porque el ángulo \( AOB \) es recto y \( O \) es el centro de la circunferencia celeste (la que pasa por \( A,\, B \) y \( P \)). Entonces como el \( \angle BPA \) está inscrito a la circunferencia y su arco correspondiente mide \( 90^{\circ} \), la medida del ángulo es la mitad, \( 45^{\circ} \).

Saludos,

Enrique.

P.S. Para obtener \( 45^{\circ} \), uso el código [tex]45^{\circ}[/tex].

28 Agosto, 2016, 10:38 pm
Respuesta #8

sugata

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¡¡¡¡Genial!!!!

No conocía esa propiedad, que me parece interesantísima para hacer construcciones.

Muchas gracias Enrique, por la explicación y por el signo de grados.

29 Agosto, 2016, 06:33 pm
Respuesta #9

Michel

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Por si mi colaboración puede servir de ayuda:

Supongamos el problema resuelto, siendo ABCD el cuadrado pedido, del que conocemos el vértice A y los puntos P y Q en los lados BC y CD.

Para construir el cuadrado necesitamos otro vértice, por ejemplo C, opuesto al A.

El punto C ha de cumplir dos condiciones:

a) Pertenecer a la circunferencia de diámetro PQ y centro O, punto medio de PQ.

b) Pertenecer a la diagonal AC, que también es bisectriz del ángulo; como el ángulo C es inscrito, la bisectriz ha de pasar por el punto medio del arco PQ.

Con estas dos condiciones C queda determinado.

Por tanto la construcción del cuadrado seguirá los siguientes pasos:

1. Construir la circunferencia de diámetro PQ.

2. Construir la perpendicular a PQ por O, que cortará a la circunferencia en E.

3. Trazar la semirrecta AE, que corta a la circunferencia en C.

Ya conocemos dos vértices del cuadrado; entonces la construcción es inmediata.

¿Ha servido de algo, sugata?

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