21.11.22

MS : Problemas de Apolonio (continuadas - 5)


(5) Círculo tangente a dois pontos e um círculo (PPC)
iniciativa de Mariana Sacchetti:

5.1. Um ponto é exterior ao círculo e outro é interior ao círculo


Esta situação não tem solução.

5.2. Um ponto pertence ao círculo e o outro é exterior ou interior ao círculo
Ou os dois pontos pertencem ao círculo

Estas situações têm uma só solução. No caso de ambos os pontos pertencerem ao círculo essa solução é o próprio círculo.
O centro da circunferência pretendida é a interseção da mediatriz de $\;[PQ]\;$ com a reta $\;OQ\;$ (sendo $\;Q \;$ o ponto que pertence ao círculo)
Na construção pode deslocar o ponto $\;P\;$ e observar cada uma destas situações.

5.3. Os dois pontos são exteriores ao círculo ou interiores ao círculo
As duas situações têm duas soluções, que se encontram da mesma maneira
Comecemos por traçar a mediatriz de $\;PQ$. Esta poderá ou não passar pelo centro da circunferência dada.

5.3.1 A mediatriz de $\;[PQ] \;$ não passa pelo centro da circunferência dada

Tracemos uma circunferência qualquer que passe por $\;P \;$ e $\;Q \;$ e que intersete a circunferência dada em $\;C \;$ e $\;D \;$
A reta $\;CD \;$ interseta a reta $\;PQ \;$ no ponto $\;E.\;$

Tracemos a circunferência de diâmetro $\;OE.\;$ Esta interseta a circunferência dada nos pontos de tangência das soluções pretendidas.
Basta agora traçar as soluções que passam por três pontos $\;T_{1}$, $\;P \;$ e $\;Q \;$ e $\;T_{2}$, $\;P\;$ e $\;Q\;$

5.3.2 A mediatriz de $\;[PQ] \;$ passa pelo centro da circunferência dada

A construção torna-se mais simples pois a mediatriz de $\;[PQ]\;$ determina no círculo dado os pontos de tangência $\;T_{1}\;$ e $\;T_{2}\;$


Se os dois pontos são interiores ao círculo as soluções são:



3.11.22

MS : Problemas de Apolonio (continuadas - 4)



(4) Círculo tangente a duas retas e um ponto (LLP)
iniciativa de Mariana Sacchetti:

4.1. As duas retas são paralelas

4.1.1. As duas retas são paralelas e o ponto está fora da faixa entre elas

Esta situação não tem solução


4.1.2. As duas retas são paralelas e o ponto pertence a uma delas

Esta situação tem uma única solução
Basta traçar a perpendicular às retas a passar por P que interseta a outra reta no ponto D. O segmento de reta [PD] é o diâmetro do círculo pretendido

4.1.3. As duas retas são paralelas e o ponto está entre elas


Esta situação tem duas soluções
Os centros dos círculos pretendidos situam-se na linha média entre as paralelas e têm raio igual a metade da distância entre elas


4.1. As duas retas são secantes

4.1.1. As duas retas são secantes e o ponto não pertence a nenhuma delas


Esta situação tem duas soluções

Sabemos que os centros dos círculos pretendidos se situam na bissetriz do ângulo. Traçamos um círculo auxiliar (O, OF) tangente às duas retas e com centro na bissetriz. Consideremos as homotetias com centro em A deste círculo auxiliar. Traçando a reta AP esta corta o círculo auxiliar nos pontos F e G. Por P tracemos paralelas a OF e a OG. Estas determinam os centros O1 e O2 das soluções pretendidas consoante consideramos P homotético de F ou P homotético de G.

4.1.2. As duas retas são secantes e o ponto pertence a uma delas


Esta situação tem 2 soluções.
Basta traçar as bissetrizes e uma reta perpendicular a AP no ponto P. Esta reta determina nas bissetrizes os centros dos círculos pretendidos.


4.1.3. As duas retas são secantes e o ponto pertence a ambas

Esta situação não tem solução