Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez, profesor colaborador de la Universidad de Valladolid

 

Problema 466

En un triángulo rectángulo se conocen el perímetro 2p y la altura h correspondiente al ángulo recto y se pide obtener en función de p y h :1) Los tres lados del triángulo y su área.2) Condición para que el problema sea posible.3) Los radios del círculo inscrito y del círculo ex-inscrito correspondiente al ángulo recto.4) La distancia entre los centros de ambos círculos.5) Construcción geométrica del triángulo dados p y h. (Para ello conviene usar el círculo ex-inscrito indicado)

 

Matemática Elemental (1933), Tomo II, N.1, Enero, propuesto en la ETSI de Caminos(1931) p.14, N. 39 .

 

Solución de Ricard Peiró i Estruch:

Sea el triángulo rectángulo , . Supongamos .

Sea  altura del triángulo.

Sea T el punto de tangencia de la circunferencia inscrita y el lado .

Sea U el punto de tangencia de la circunferencia inscrita y el lado .

Sea I el incentro y  el exincentro correspondiente al ángulo recto.

Sea r el radio de la circunferencia inscrita y  el radio de la circunferencia exinscrita correspondiente al ángulo recto.

Sabemos que por ser el triángulo rectángulo: , .

a)

El área del triángulo rectángulo es: .

.

Entonces,                                                (1)

                                                                     (2)

. Aplicando el teorema de Pitágoras y la expresión (2):

.

Aplicando la expresión (1):

. Entonces:

                                    (3)

Análogamente:

                                    (4)

Resolviendo el sistema formado por las expresiones (3), (4).

,

.

El área es:

.

b)

El problema tiene solución si .

Resolviendo la inecuación, . La igualdad se alcanza cuando el triángulo rectángulo es isósceles.

c)

, .

d)

Consideremos la recta perpendicular al lado  que pasa por I, y la recta perpendicular al lado  que pasa por .. Ambas rectas se intersectan en el punto V.

Consideremos el triángulo rectángulo y isósceles .

.

Aplicando el teorema de Pitágoras al triángulo :

.

e)

Método 1:

Del apartado c) .

Dibujar el segmento  

Dibujar el segmento  perpendicular al segmento .

Dibujar la circunferencia de centro  que pasa por U.

Dibujar la circunferencia de centro A y radio h.

Dibujar la recta tangente m a las dos circunferencias.

Esta recta corta el segmento  en el punto B.

Dibujar la recta n perpendicular al segmento  en el punto A.

La intersección de las rectas m y n es el punto C.

Dibujar el triángulo rectángulo .

 

 

Amb Cabri:


Figura
barroso466.fig

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Método 2:

Del apartado a)  , entonces, .

a es cuarta proporcional de .

Dibujar el segmento .

Dibujar la circunferencia de diámetro .

Dibujar la recta paralela al lado , a una distancia h.

La recta corta la circunferencia en el punto A.

Dibujar el triángulo rectángulo .