Resolución de Problemas de Apolonio y Construcción de Curvas Cónicas

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Resolución de Problemas de Apolonio

PPC (Punto, Punto, Circunferencia)

  • Procedimiento: Unimos los dos puntos y trazamos la mediatriz del segmento resultante.
  • Dibujamos una circunferencia auxiliar que contenga los puntos y corte a la circunferencia dada.
  • Hallamos el eje radical de la circunferencia auxiliar y la principal.
  • Prolongamos la unión de los puntos iniciales; el punto donde corte al eje radical será el centro radical.
  • Trazamos la tangente (tg) desde ese punto a la circunferencia principal para obtener los puntos de tangencia.

PPR (Punto, Punto, Recta)

  • Procedimiento: Unimos los dos puntos hasta que corten con la recta dada.
  • Trazamos la mediatriz del segmento que une los puntos.
  • Realizamos una circunferencia auxiliar que pase por los puntos.
  • Desde el punto de intersección en la recta, trazamos las tangentes a esa circunferencia auxiliar.
  • Pinchando en dicho punto auxiliar con apertura hasta el punto de tangencia (T), obtenemos los puntos de tangencia en la recta.
  • Finalmente, los subimos con una perpendicular al eje.

PRC (Punto, Recta, Circunferencia)

  • Procedimiento: El punto se toma como polo de inversión y la circunferencia se convierte en ella misma.
  • Sacamos las tangencias y realizamos la circunferencia de puntos dobles (cpd).
  • Invertimos la recta, que se transformará en una circunferencia que pase por el polo.
  • Trazamos las tangentes comunes con la otra circunferencia.
  • Invertimos esas tangentes para obtener las soluciones, que serán circunferencias que pasen por el polo.

PCC (Punto, Circunferencia, Circunferencia)

  • Procedimiento: El punto se toma como polo. Una de las circunferencias se convierte en ella misma y la otra se invierte, obteniéndose otra circunferencia que no pasa por el polo.
  • Se trazan las tangentes comunes de las figuras inversas.
  • Se invierten esas tangentes obteniéndose la solución final.

Construcción y Tangencias en Curvas Cónicas

La Elipse

  • Propiedades: Distancia del eje mayor = 2a. Distancia del foco al punto B = a.
  • Tangente Interior: Se une el punto con los focos y se realiza la bisectriz del ángulo que forman.
  • Tangente Exterior: Se traza una circunferencia con centro en P y radio PF. Se dibuja la circunferencia focal desde F' con radio AA'. La intersección de ambas circunferencias se une con F y se trazan las mediatrices.

La Parábola

  • Propiedades: Distancia de la directriz al foco = 2a. Distancia de la directriz al vértice = a.
  • Tangente Interior: Se traza una perpendicular a la directriz por el punto, se une con el foco (F) y se realiza la bisectriz.
  • Tangente Exterior: Con centro en el punto y radio PF, donde corte a la directriz, se une con el foco y se realiza la mediatriz de los segmentos.

La Hipérbola

  • Propiedades: Se construye el rectángulo AA'BB'. El círculo que contenga dicho cuadrado nos dará la posición de los focos.
  • Tangente Interior: Se une el punto con los focos y se traza la bisectriz del ángulo formado.
  • Tangente Exterior: Se traza la circunferencia principal con centro en O y radio OA. Se dibuja una circunferencia que pase por P y por F; donde corte con la circunferencia principal, se une con P cada punto. Para los puntos de tangencia, se une O con cada corte de la circunferencia y se trazan paralelas por F y F'.

Fundamentos de Inversión Geométrica

Reglas de transformación de elementos:

  • Circunferencia que pasa por el centro: Se transforma en una recta que no pasa por el centro.
  • Circunferencia que no pasa por el centro: Se transforma en una circunferencia que no pasa por el centro.
  • Recta que sí pasa por el centro: Se transforma en una recta que sí pasa (ella misma).
  • Recta que no pasa por el centro: Se transforma en una circunferencia que sí pasa por el centro.

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