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Inicio » Problemas » Geometría

Trapecio circunscrito

Enviado por jmd el 5 de Junio de 2009 - 12:50.
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Sin votos (todavía)

Un trapecio $ABCD$, con $AB$ paralela a $CD$, está circunscrito a una circunferencia (los 4 lados del trapecio son tangentes a la circunferencia) con centro $O.$ Sean $M, N, P, Q$ los puntos de tangencia de la circunferencia con los lados $AB, BC, CD, DA,$ respectivamente. Demuestra que $AQ\cdot QD = BN\cdot NC.$

Sugerencia
Por: 
jmd
Sugerencia: 

Busca un elemento de enlace entre los dos productos.

Solución
Por: 
jmd
Fecha: 
5 Jun 2009
Solución: 

La idea clave no es fácil de ver. Pero después de explorar un rato el problema, seguramente se lleguarán a trazar los radios a los puntos de tangencia --como el $OQ.$ En ese momento posiblemente se traiga a presencia el teorema de la altura y la media proporcional... si tan solo el ángulo $AOD$ fuese recto...

Porque esto llevaría directo a $AQ/r=r/QD,$ es decir a $r^2=AQ\cdot QD.$ Y un análisis similar del otro lado lograría el resultado a través de $r^2.$ Entonces, si demostramos que el ángulo $AOD$ es recto, ya se tendría resuelto el problema. Por tanto, la meta será demostrar ángulo recto en $O.$



Siguiendo con la exploración, se tiene que traer a presencia el teorema de las tangentes congruentes. Si el cognizador lograra esa conexión, vería rápidamente el resultado. Porque podría ver dos triángulos congruentes formados por la diagonal $OA$ del cuadrilátero $AMOQ$ (y lo mismo con la del cuadrilátero $DPOQ$).

Se revelaría entonces que el ángulo llano en $O$ es de la forma $2x+2y$, de donde se lograría ver $x+y=90.$ (Los detalles se dejan al lector.)
 

Ver también: 
Cuadrilátero circunscrito (Definición)
Ver también: 
GBC-Teorema (de la altura) (Teorema)
Ver también: 
GBC-Teorema (Tangentes Congruentes) (Teorema)
 
  • Geometría
  • Intermedio
  • Tamaulipas 2009
  • Regiones

Comentarios

Imagen de sadhiperez

#1 Profe; Yo tengo una solucion

Enviado por sadhiperez el 5 de Junio de 2009 - 21:16.

Profe; Yo tengo una solucion distinta; me podria decir si esta bien;

Queremos demostrar que AQ*QD=BN*NC por lo que podemos demostrar que AQ/NC=BN/QD

Tenemos que;

AM=AQ
MB=BN
QD=DP
NC=PC

Trazemos las diagonales AC y BD y la recta MP y llamemos E al punto donde concurren;

<EAM=ECP
<AEM=CEP
<EMA=PEC
 
Por lo que podemos afirmar que el triangulo AME~CPE

De manera similar;
<BME=DPE
<BEM=DEP
<EMB=EDP

y el triangulo BME~DPE

De donde obtenemos las razones:

AM/CP=ME/PE=AE/CE

BM/DP=ME/PE=EM/EP

Donde; AM/CP=AQ/NC=ME/PE=BM/DP=BN/QD;

Entonces: AQ/NC=BN/QD; que era lo que queriamos demostrar, entonces AQ*QD=BN*NC


Profe encerio me gustaria que me dijiera si estoy en lo correcto; y de lo contrario; que me corrigiera:D

Saludos desde Reynosa:D


Sadhi


18/06 ONMAS NACIONAL GDL:]
21Dias-> ESTATAL OMM:D:D:D

 

  • responder
Imagen de jmd

#2 Todo está bien, excepto por

Enviado por jmd el 5 de Junio de 2009 - 22:39.

Todo está bien, excepto por la concurrencia --supones que concurren las diagonales con MP pero... lo voy a checar.

Haz tu figura en geogebra y chécalo tu misma, moviendo la figura.

Te saluda

jmd

 PD: Ya ví que sí concurren --bueno en una prueba visual con geogebra. Así que para obtener los 7 puntos tienes que demostrarlo :(

José Muñoz Delgado

  • responder
Imagen de sadhiperez

#3 Si; Creo que ya lo habia

Enviado por sadhiperez el 5 de Junio de 2009 - 23:28.

Si; Creo que ya lo habia checado; aunqe si; yo sabia que no podia suponer que concurrian; pero en fin;

GRACIAS PROFE:)

  • responder
Imagen de jmd

#4 Ahora sí podrías decir:   Por

Enviado por jmd el 8 de Junio de 2009 - 06:51.

Ahora sí podrías decir:

 

Por teorema conocido, las cuerdas y diagonales concurren en un mismo punto $R$. Aplicando la propiedad de la cuerda y la diagonal de un cuadrilátero circunscrito, se tiene  $QA/AR(RC/CN=MB/BR(RD/DP)$. Pero, por propiedad de las tangentes, $DP=QD$ y $MB=BN.$ De aquí que, $AQ\cdot{QD}=BN \cdot {NC} [AR/RC\cdot  {RD/BR}].$ Y como los triángulos $ABR$ y $CDR$ son semejantes ($AB//CD$), entonces las razones en el paréntesis se cancelan.

 

José Muñoz Delgado

  • responder

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