De investigación.

Propuesto por Francisco Javier García Capitán, profesor del IES Álvarez Cubero (Priego de Córdoba)

 

Problema 284

429.- Construir un triángulo conociendo A, a, w'a (w'a es la bisectriz exterior de A)


Sapiña, J. (1955): Problemas Gráficos de Geometría, Litograf. Madrid. (Aparejador, Perito Industrial, Profesor ) (p.65)

 

Solución de José María Pedret, Ingeniero Naval. Esplugues de Llobregat (Barcelona). (2 de diciembre de 2005)

 

INTRODUCCIÓN

 

Sapiña, en su obra, expone multitud de problemas indicando siempre una solución susceptible de ser hallada mediante el uso de la regla y el compás.


Teniendo en cuenta que estas páginas pretenden el estudio del triángulo por medio de CABRI, desarrollamos a continuación un método 100% CABRI para conseguir la construcción indicada en el enunciado.

Sólo hay que recordar tres resultados de la geometría clásica usados repetidas veces en estas páginas de RICARDO BARROSO CAMPOS:

primero

En el círculo circunscrito a un triángulo rectángulo, la hipotenusa es el diámetro por cuyos extremos pasan los catetos.


segundo

Las dos bisectrices de un ángulo (en el triángulo) son perpendiculares entre sí.


Tercero

La bisectriz interior corta al círculo circunscrito en dos puntos, el vértice, y el punto medio del arco opuesto al vértice.


Combinando estos tres resultados deducimos que la bisectriz exterior corta al círculo circunscrito en dos puntos, el vértice, y el punto diametralmente opuesto al punto medio del arco opuesto al vértice.

 

 

SOLUCIÓN (en 6 pasos)

 

1 LOS DATOS

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figura 1


Dadas las longitudes a, w’a y el ángulo A tomamos un punto cualquiera del plano como vértice B del triángulo a construir.

 

 

2 TRAZADO DE BC = a

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figura 2


Trazamos un círculo auxiliar con centro en B y radio a. Sobre este círculo tomamos un punto cualquiera como el vértice C.

 

 

3 TRAZADO DEL ARCO CAPAZ DEL ÁNGULO A

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figura 3


Mediante CABRI, giro de BC con centro en B y ángulo A.

Perpendicular por B a la recta girada.

Mediatriz de BC.

Perpendicular y mediatriz se cortan en O.

Con centro en O, trazamos el círculo Γ que pasa por B (y C).

 

Este círculo es el primer lugar geométrico sobre el que se encuentra el vértice A.

 

 

4 UNA BISECTRIZ EXTERNA CUALQUIERA

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figura 4


Tomamos un vértice móvil cualquiera Am sobre Γ.

La mediatriz de BC nos da D sobre Γ. D es el punto medio del arco opuesto a Am.

La otra intersección de la mediatriz con Γ nos da E. E es el punto diametralmente opuesto a D.


Teniendo en cuenta la INTRODUCCIÓN, EAm es la bisectriz exterior de Am.

Esta bisectriz corta a BC en Qm.


 

5 INTRODUCCIÓN DE W’a

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figura 5


Con centro en Qm y radio W’a trazamos un círculo que corta a la bisectriz exterior en Pm.

 

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Lo que nos indica que existe un punto Am sobre Γ para el que Pm coincide con A.


El lugar geométrico de los puntos Pm, cuando Am se desplaza sobre Γ, es el segundo lugar geométrico sobre el que se encuentra el vértice A.

 

6 DETERMINACIÓN DE A

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figura 6


Le pedimos a CABRI que trace el lugar geométrico de Pm cuando Am se desplaza sobre Γ. El vértice A está en la intersección de los dos lugares geométricos que lo contienen.

 

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La segunda intersección nos llevaría a la construcción simétrica respecto a la mediatriz de BC.