Problema 196.-

En el triángulo rectángulo ABC , recto en C sea CD una altura.

Los círculos de centros P y Q están inscritos en los triángulos ACD y BCD respectivamente.

Si AC =15 y BC =20 determine la medida de PQ .

Solución de Saturnino Campo Ruiz, profesor del IES Fray Luis de León, de Salamanca.-

En la figura podemos ver que los triángulos CDQ, APD y AIC son semejantes: tienen sus tres ángulos iguales. De la semejanza de los dos primeros se deduce que ,  que prueba que PDQ es un triángulo  rectángulo en D (PD y DQ son bisectrices) semejante a los otros que se forman al trazar la altura sobre la hipotenusa (PQD =b = CBA; DPQ = a =BAC).

De la semejanza con ADC obtenemos  

y de la semejanza de AIC con CQD,    .

El producto de estas dos expresiones nos da PQ = CI.

Además, estos segmentos son perpendiculares.

Observemos el triángulo QSR. Un cálculo inmediato da que el ángulo S (DSB) mide 135 ─ b  y como el ángulo Q mide b, necesariamente el ángulo R  mide 45º, lo cual prueba la perpendicularidad.

La medida de PQ = CI es r, como puede fácilmente deducirse de la figura. El radio r de la circunferencia inscrita se calcula de la expresión del área del triángulo:

Área (ACB) = semiperímetro · radio circ. inscrita,  esto es, 2pr = ab ð CI = PQ = r =.

En este caso a= 20; b= 15; c = 25; 2p=60ð r = 5  y CI = PQ = 5≈7,071.

Nota.- En la figura se ha tomado como unidad 0,50 cm.