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17.7.13

Inscrever um losango de área dada num paralelogramo dado


Apresentamos mais uma resolução de problema que recorre à inversão:
Dado um paralelogramo [ABCD], determinar um losango [MNPQ] nele inscrito e com uma área dada.

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

No caso da nossa construção procurámos um losango de área 72.
  1. No paralelogramo [ABCD] as diagonais — AC,BD — intersetam-se num ponto O. Qualquer outro paralelogramo [MNPQ] em que MAB,NBC,PCD,QDA tem o mesmo centro O, ou seja, MP.NQ=O
  2. A área de tal losango é dada pelo semiproduto das suas diagonais MP×NQ2=2OP×2OQ2=2×OP×OQ
  3. Já que a área é 72, OP×OQ=36. Sabemos que uma circunferência de raio 6 e centro O define uma inversão e, para ela, o ponto E de [AD] tem um correspondente E, sendo OE×OE=36. Como as diagonais do losango são perpendiculares, escolhemos E como pé da perpendicular a AD tirada por O.
  4. Determinado E sobre OE, bastará efetuar uma rotação, de centro O e um ângulo reto de amplitude, da circunferência de diâmetro [OE] que deve intersetar o lado CD em um ou dois pontos. Escolhemos um deles para o vértice P do losango
  5. Conhecido P, M=AB.OP e tirando por O uma perpendicular a OP esta interseta AD e em BC nos pontos Q e N, respetivamente.

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