1 z 75

LUGARES GEOMÉTRICOS

DILATACIÓN

POTENCIA

INVERSIÓN

10 CASOS DE APOLONIO

ENLACES

TANGENCIAS

2 z 75

3

Interiores

Exteriores

Tangentes interiores

Secantes

Concéntricas

Tangentes exteriores

R

R1

R+R1

R

R1

R-R1

1 POSICIONES RELATIVAS:

1.1.- Entre recta y circunferencia

1.2.- Entre dos circunferencias

r

O

r

O

r

O

Exteriores

Secantes

Tangentes

3 z 75

2 PROPIEDADES DE LAS TANGENCIAS

Si dos circunferencias son tangentes, el punto de tangencia está en la recta O1O2

Si una recta es tangente a una circunferencia el punto de tangencia está en la perpendicular a r, trazada por O

Si una circunferencia pasa por dos puntos, el centro está en la mediatriz

Si una circunferencia es tangente a dos rectas el centro está en la bisectriz

Se llama recta normal a un arco o curva, a la recta perpendicular a la tangente a ese arco o curva en el punto de tangencia.

La bisectriz es el lugar geométrico de los puntos del plano que son centros de circunferencias tangentes a dos rectas.

En toda circunferencia las mediatrices de las cuerdas pasan por el centro.

  • Los segmentos de rectas tangentes trazadas desde un punto exterior a la circunferencia son de la misma longitud.
  • Si en dos circunferencias tangentes se traza un par de diámetros paralelos y

se unen mediante rectas los extremos opuestos de ellos, el punto de corte de

las rectas coincide con el punto de tangencia.

4 z 75

CIRCUNFERENCIAS QUE PASAN POR DOS PUNTOS

1. Con centro en M se traza un arco de radio R

2. Con centro en N se traza otro arco de radio R

3. O1 y O2 son los centros de las circunferencias

Dado el radio R:

Los centros se encuentra en la mediatriz

5 z 75

5

3 RECTAS TANGENTES A CIRCUNFERENCIAS

3.1.- Recta tangente a una circunferencia en un punto T .

3.2.- Rectas tangentes a la circunferencia

paralelas a una dirección d

3.3.- Rectas tangentes a la circunferencia

desde un punto exterior P.

3.4.- Trazado de la tangente a un arco de

circunferencia en un punto T, si no

conocemos el centro del arco.

t1

t2

T1

T2

d

O

O

P

M

t1

t2

T1

T2

90º

a

a

R=T2

O

T

1

2

90º

t

6 z 75

Rectas tangentes EXTERIORES a dos circunferencias

1. Con centro en O2 se traza la circunferencia de radio r2 – r1

2. Se trazan las rectas m y n tangentes a la circunferencia anterior

3. Se trazan las rectas O2B y O2C

4. Por O1 se trazan las paralelas a los radios anteriores

5. Las rectas r y s son las que unen los puntos de tangencia

Dilatar positivamente o negativamente una circunferencia es aumentar o disminuir su radio.

7 z 75

Rectas tangentes INTERIORES a dos circunferencias

1. Con centro en O2 se traza la circunferencia de radio r2 + r1

2. Se trazan las rectas m y n tangentes a la circunferencia anterior

3. Se trazan las rectas O2B y O2C

4. Por O1 se trazan las paralelas a los radios anteriores

5. Las rectas r y s son las que unen los puntos de tangencia

8 z 75

10

4 CIRCUNFERENCIAS TANGENTES A RECTAS

5.1.- Circunferencias de radio R tangentes a

una recta r, por un punto T de ella.

5.3.- Circunferencias de radio R tangentes a

dos rectas p y q que se cortan

R

s

P

R

R

90º

O1

O2

T1

T2

R

p

q

O1

T1

T2

Med.

90º

R

O1

O2

r

T

R

R

90

Circunferencias de radio R que pasan por un punto y son tangentes a una recta

El punto está en la recta:

El punto es exterior a la recta:

9 z 75

Circunferencia que pasa por un punto P y es tangente a una recta r en un punto T de ella.

r

T

P

O

Med.

90º

Circunferencias tangentes a dos rectas r y s, conocido el punto T de tangencia en una de ellas

T

s

r

T2

T1

O2

O1

1

2

3

10 z 75

Circunferencias tangentes a dos rectas que se cortan (Rrr)

1. Se trazan las rectas paralelas a r y s, a una distancia R

2. Los puntos O1, O2, O3 y O4 son los centros de las circunferencias

11 z 75

7

5 CIRCUNFERENCIAS TANGENTES ENTRE SÍ

4.1.- Circunferencias de radio R tangentes a

una circunferencia de centro O, por un punto

T de la misma.

R

O

R

T

O1

O2

4.3.- Circunferencias de radio R, tangentes

a una circunferencia de centro O que pasan

por un punto exterior P

P

O

R

R

R+Ro

T1

T2

O1

O2

4.2.- Circunferencia tangente a otra, en un punto T

y que pasa por un punto exterior P

O

T

P

O1

R+Ro

(R-Ro)?

12 z 75

R

C

D

4.4.- Representar las circunferencias de radio

R tangentes exteriores a dos circunferencias

C y D

4.5.- Trazar las circunferencias de radio R tangentes interiores a dos circunferencias

C y D

O1

O2

T

T

T

T

R-RD

R-RC

R+RC

R

C

D

O1

O2

T1

T2

T3

T4

R+RD

CIRCUNFERENCIAS TANGENTES

exteriores a otras dos

CIRCUNFERENCIAS TANGENTES

interiores a otras dos

Suma de radios

Diferencia de radios

13 z 75

R

C

D

R+Rc

R-RD

O1

O2

T1

T3

T2

T4

Dibujar las circunferencias de radio R tangentes a dos circunferencias, exterior a una e interior a otra .

Suma y diferencia de radios

14 z 75

Circunferencias que pasan por un punto y son tangentes a una circunferencia

El punto está en la circunferencia:

1. Se unen los puntos O y M

2. Sobre la recta OM se traslada el radio R

3. O1 y O2 son los centros de las circunferencias

El punto es exterior a la circunferencia

1. Con centro en O se dibujan las circunferencias de radio R + R’ y R – R’

2. Con centro en M se dibuja la circunferencia de radio R

R

O

R

T

O1

O2

15 z 75

Circunferencias tangentes a dos circunferencias

Las circunferencias dadas son exteriores

1. Con centro en O’’ y radios R+R’’ y R-R’’ se trazan dos circunferencias

2. Con centro en O’ y radios R+R’ y R-R’ se trazan dos circunferencias

Las circunferencias dadas son secantes

  • Con centro en O y radios R’’+R y R’’-R se trazan dos circunferencias

2. Con centro en O’ y radios R’+R y R’-R se trazan dos circunferencias

16 z 75

6.1.- Representar las circunferencias de radio

R, tangentes comunes a la circunferencia O y

a la recta r.

6 CIRCUNFERENCIAS TANGENTES A UNA CIRCUNFERENCIA Y A UNA RECTA . RRC

6.2.- Dibujar las circunferencias tangentes

comunes a la circunferencia O y a la recta r,

con un punto de tangencia T sobre la recta.

DILATACIÓN

R + RO (R – RO)?

R + RO

T4

T3

T1

T2

R

O

r

T

RO

1

2

Med 1-O

O1

T1

Med 2-O

O2

O

r

O1

O2

17 z 75

Circunferencias tangentes a una recta y a una circunferencia (Rrc)

La circunferencia y la recta son exteriores

1. Con centro en O se trazan las circunferencias de radio R + R’ y R – R’

2. Se traza la paralela a r a una distancia R

La circunferencia y la recta son secantes

  • Con centro en O se trazan las circunferencias de radio R’ + R y R’ – R

2. Se trazan las paralelas a r a una distancia R

18 z 75

6.3.- Trazar las circunferencias tangentes comunes a la circunferencia O y a la recta r, con un punto de tangencia T sobre la circunferencia

O

r

T

Tangente

Eje radical

1

2

3

M

O1

T1

T2

O2

19 z 75

POTENCIA

20 z 75

PT X PT=K

PT=√K PT es el segmento representativo de la potencia

21 z 75

Es el lugar geométrico de los puntos del plano con igual potencia respecto de dos circunferencias

p = MA x MB = MC x MD

El eje radical es siempre perpendicular a la línea de centros, únicamente pasarán por punto medio del segmento O1O2 cuando tengan igual radio.

Eje radical de dos circunferencias

22 z 75

LUGAR GEOMÉTRICO DE LOS PUNTOS DEL PLANO DE IGUAL POTENCIA

RESPECTO DEL HAZ DE CIRCUNFERENCIAS TANGENTES EN UN PUNTO

Dos circunferencias son ortogonales si son secantes y sus tangentes respectivas son perpendiculares

Circunferencias coaxiales:

poseen el mismo eje radical

23 z 75

EJE RADICAL DE DOS CIRCUNFERENCIAS SECANTES

Se determina uniendo los dos puntos A y B de intersección de ambas circunferencias, la potencia de los puntos es K = 0

Por dos puntos pasan infinitas circunferencias todas ellas secantes en A y B

Las circunferencias que pasan por A y B son coaxiales al tener el eje radical común

LUGAR GEOMÉTRICO DE LOS PUNTOS DEL PLANO DE IGUAL POTENCIA

RESPECTO DEL HAZ DE CIRCUNFERENCIAS QUE PASAN POR DOS PUNTOS

24 z 75

EJE RADICAL DE DOS CIRCUNFERENCIAS TANGENTES

Se determina trazando la recta tangente común a ambas circunferencias

25 z 75

DETERMINACIÓN DEL EJE RADICAL DE DOS CIRCUNFERENCIAS EXTERIORES

El eje radical es la perpendicular a la línea de centros por los puntos medios A y B de los segmentos T1T2 y T3T4

26 z 75

1. Se dibuja una circunferencia auxiliar secante con las anteriores, que no tenga su centro alineado con los de las circunferencias dadas.

2. Se halla el eje radical de las circunferencias de centro O y O1

3. Se halla el eje radical de las circunferencias de centro O y O2

4. Por el punto E se traza la perpendicular al segmento O1O2

DETERMINACIÓN DEL EJE RADICAL DE DOS CIRCUNFERENCIAS EXTERIORES

APLICANDO EL CENTRO RADICAL tercer método

El eje radical de dos circunferencias es perpendicular a la recta de centros por el centro radical

27 z 75

EJE RADICAL DE CIRCUNFERENCIA Y UN PUNTO

CONSIDERAMOS EL PUNTO COMO UNA CIRCUNFERENCIA DE RADIO 0

EJE RADICAL DE DOS PUNTOS:CIRCUNFERENCIAS DE RADIO 0

Perpendicular a la línea de centros por el punto medio del segmento tangente trazado desde el punto

MEDIATRIZ

MÉTODO 1

MÉTODO 2

28 z 75

1. Se halla el eje radical e de las circunferencias de centro O1 y O2

2. Se halla el eje radical e’ de las circunferencias de centro O2 y O3

3. El centro radical O se localiza en la intersección de los ejes radicales hallados

O

3

1

O

O

e'

O

2

e

CENTRO RADICAL DE TRES CIRCUNFERENCIAS

Punto medio del segmento

Delimitado por los puntos

De tangencia

Punto medio del segmento

Delimitado por los puntos

De tangencia

29 z 75

EJE RADICAL DE DOS CIRCUNFERENCIAS INTERIORES APLICANDO EL CENTRO RADICAL

Los ejes radicales de una circunferencia auxiliar con las circunferencias dadas se cortan en el centro radical.

El eje radical de dos circunferencias es perpendicular a la recta de centros por el centro radical

30 z 75

EJE RADICAL DE UNA CIRCUNFERENCIA Y UNA RECTA

SECANTE

TANGENTE

EXTERIOR

EL EJE RADICAL ES LA PROPIA RECTA

31 z 75

RESOLUCIÓN DE TANGENCIAS POR POTENCIA

Se obtiene el centro radical de circunferencias dato y solución.

Mediante una circunferencia auxiliar determinamos el centro radical (CR) de datos y soluciones.

La circunferencia de centro el CR y radio √k determinará sobre los datos los puntos de tangencia de éstos sobre las soluciones.

HAZ DE CIRCUNFERENCIAS: circunferencias que comparten eje radical

32 z 75

33 z 75

10

CASOS DE

APOLONIO

34 z 75

Apolonio de Perga (c. 262-190 a. C.) fue un geómetra griego conocido por sus

estudios sobre cónicas y sobre casos de tangencia en su obra Las Tangencias o Los

Contactos, conocida gracias a Pappus de Alejandría. En esta obra resuelve los llamados “casos de tangencia de Apolonio”, cuyo objetivo es hallar las circunferencias que sean tangentes (o pasen por) a 3 elementos: Punto, Recta o Circunferencia.

Cada caso es llamado por las iniciales de los tres elementos.

Existen 10 posibles casos, las combinaciones de P, R y C tomadas de 3 en 3.

Exceptuando los dos casos más elementales, se pueden resolver todos por potencia, pero dejaremos los 4 más complicados para ser explicados por Inversión, transformación geométrica que se verá en el siguiente tema.

Los casos son: PPP, PPR, PPC, PRR, PRC, PCC, RRR, RRC, RCC y CCC.

35 z 75

PPP

solución por mediatrices

RRR

solución por bisectrices

PPR

solución por Potencia

PPC

solución por Potencia o por Inversión

RRP

solución por Potencia o por Homotecia

reducción al caso 3 PPR

RRC

solución por Potencia o por Homotecia

Reducción por DILATACION al caso 5 PRR

PRC

solución por Inversión o por potencia

CCP

solución por Inversión o por Potencia

CCR

solución por Inversión

reducción por DILATACION al caso 7 PRC

CCC

solución por Inversión

reducción por DILATACION a los casos PPC,CCP o PPP

según sean los radios de las circunferencias

36 z 75

1. PPP. CIRCUNFERENCIA QUE PASA POR TRES PUNTOS.

Un punto se puede considerar como una circunferencia de radio 0 y una recta como una circunferencia de radio infinito.

mediatrices

por dilatación

37 z 75

2. RRR. CIRCUNFERENCIAS TANGENTES A TRES RECTAS

1. Se trazan las bisectrices interiores y exteriores de los tres ángulos

2. Las bisectrices interiores se cortan en el punto O1

3. Las bisectrices exteriores se cortan en los puntos O2, O3 y O4

38 z 75

3. PPR.

Circunferencia que pasa por dos puntos y es tangente a una recta

Los centros de las circunferencias que pasan por A y B están situados en la mediatriz.

Todas las circunferencias que pasan por A y B tienen el mismo eje radical

r es el eje radical de las circunferencias solución.

CR es el centro radical

Por potencia

39 z 75

4. PPC. Por potencia

PPC.exteriores

PPC.interiores

Mediatriz AB

C.Aux por AB y corte a C

Ejes radicales y centro radical

40 z 75

4. PPC. Por homotecia. Casos particulares

Un punto situado en la circunferencia

Q simétrico de P

P y Q situados a la misma distancia de c

Los centros de las circunferencias buscadas están en la mediatriz del segmento PQ.

LOS CENTROS DE LAS CIRCUNFERENCIAS BUSCADAS ENCUENTRAN AL TRAZAR LAS MEDIATRICES DE LOS SEGMENTOS PT1 y PT2

Los centros de las circunferencias solución, se encuentran

en la mediatriz del segmento PQ

41 z 75

4. PPC. Casos particulares

Editex L 32

GIRO:

M y O2 se relacionan

Mediante un giro de 60º

POR POTENCIA

42 z 75

4. PPC. Casos particulares

Editex L35

43 z 75

5. RRP por Potencia

Simétrico de P.

Se reduce al caso 3 PPR

44 z 75

5. RRP por Homotecia

1. Los centros de las circunferencias tangentes están situados en la bisectriz.

2. Circunferencia O´auxiliar (homotética a las circunferencias solución.

3. P´1 y P´2 homotéticos de P

45 z 75

5. RRP CASO PARTICULAR 1. Punto P situado en la bisectriz

El Eje radical de las soluciones es perpendicular a la bisectriz

46 z 75

5. RRP CASO PARTICULAR 2. Punto situado en una recta

47 z 75

6 . RRC. Circunferencias exteriores

Se reduce al caso 5 RRP,

por dilatación negativa de la circunferencia y dilatación de la recta

Por dilatación y potencia

48 z 75

6. RRC. Circunferencias interiores

Se reduce al caso 5 RRP,

por dilatación negativa de la circunferencia y dilatación de la recta

Por dilatación y potencia

49 z 75

7. PRC. Por Inversión

P centro de inversión

√k segmento PT

√k

T

c se transforma en c´

r se transforma en r´

t

t tangente común a c´ y r´

Los inversos Tc de Tc´y Tr de Tr´, junto con P determinan

la circunferencia solución a inversa de t

50 z 75

7. PRC. Por potencia

51 z 75

7. PRC. Por Inversión y potencia

52 z 75

7. PRC. CASOS PARTICULARES. Punto situado en la recta

por potencia

P es el centro radical de c, c´aux. y las circunferencias solución

por dilatación negativa

Por dilatación negativa

de la circunferencia y positiva

de la recta

53 z 75

por potencia

7.PRC. CASOS PARTICULARES. Punto situado en la circunferencia

54 z 75

7. PRC. CASOS PARTICULARES.

55 z 75

7. PRC. CASOS PARTICULARES. Por inversión

Centro de inversión P

T´ inverso de T

W en línea de centros y

en la perpendicular a r por T

56 z 75

8. CCP

Punto P como centro de inversión.

c1: circunferencia inversa de sí misma

c2: su inversa es c2´ homotéticas ambas.

Trazando las tangentes exteriores e interiores a c1´ y c2´ ( 4 soluciones)

Se ha trazado sólo una solución (t)

Encontraremos los puntos de tangencia de las circunferencias solución

t

T1 y T2 inversos de T1´ y T2´ junto con P determinan la circunferencia solución ( inversa de la tangente t)

57 z 75

58 z 75

8. CCP caso particular por potencia

Circunferencias exteriores

Se puede realizar por dilatación

59 z 75

8. CCP caso particular por potencia

Circunferencias interiores

60 z 75

8. CCP casos particulares

Editex L37

T1

T2

Mediatrices de TT1 y TT2

61 z 75

9. CCR. Por dilatación se reduce al caso 7 PCR

Si las dos circunferencias tuvieran el mismo radio se reduciría al caso PPR

62 z 75

10.CCC

Aplicando una dilatación negativa

Si las tres circunferencias tuvieran distinto radio se reduciría al caso CCP

Si dos de las tres circunferencias tuvieran el mismo radio se reduciría al caso PPC o CCP

Si tuvieran igual radio se reduciría al caso 1 PPP

Máximo 8 soluciones.

63 z 75

10. CCC

Dadas las circunferencias de centros O, O´ y O´´ y de radios R, R´ y R´´

Hallamos dos de las soluciones

1. Se trazan con centro O´ y O´´ sendas circunferencias de radios R´-R y R``-R

2. Trazamos radios paralelos O´C y O´´D, y hallamos E

3. Se dibuja la circunferencia que pasa por A, B y O que corta a OE en F

6. Donde se cortan O´´J y O´´K con la mediatriz m de OF obtenemos los centros de la solución

E

F

O

2

A

B

K

J

G

1

O

O'

O''

O

C

C'

D

H

m

4. Trazamos una circunferencia que pasa por O, F y que corte a la de centro O´´, puntos B y G

5. Las rectas FO y BG se cortan en H, desde donde se hallan las tangencias en K y J

64 z 75

SELECTIVIDAD

65 z 75

66 z 75

Enlazar dos rectas mediante dos arcos

Rectas paralelas, arcos de igual radio, conociendo los puntos de tangencia M y N

1. Los centros de los arcos se hallan en las perpendiculares a las rectas por M y N

2. Hallar A punto medio del segmento MN

Rectas cualesquiera, conociendo uno de los radios y los puntos de tangencia M y N

s

r

A

1

O

2

O

N

M

3. Trazar mediatrices de AM y AN

4. Donde las mediatrices corten a las perpendiculares por M y N obtenemos los centros de los arcos O1 y O2

1. Los centros de los arcos se hallan en las perpendiculares a las rectas por M y N

2. Llevamos R sobre la perpendicular a r hacia el interior del ángulo (MO1=R) y sobre la perpendicular a s hacia el exterior (NA=R)

3. Trazar mediatriz de AO1 y donde corte a la prolongación de AN obtenemos O2

4. Los centros de los arcos son O1 y O2, siendo B el punto de tangencia

A

O

2

B

O

1

R

r

s

M

N

67 z 75

ENLACES

68 z 75

Enlazar puntos no alineados

Enlazar puntos no alineados con arcos de circunferencia conociendo uno de los radios

1. Trazamos mediatriz del segmento AB y un arco de centro el punto A y radio R.

Obtenemos O1 como intersección de las anteriores. Con centro O1 trazamos arco AB

2. Trazamos mediatriz de BC que corta a la recta O1B en el punto O2 y se traza arco BC

3. Trazamos mediatriz de CD que corta a la recta O2C en el punto O3 y se traza arco CD y así sucesivamente

A

2

O

B

R

O

1

E

C

D

O

3

O

4

O

5

F

69 z 75

R

r

s

7. ENLACES

7.1.- Enlazar dos rectas paralelas mediante

un arco de circunferencia

7.2.- Enlazar dos rectas secantes mediante un arco de radio R.

r

s

A

90

B

O

R

R

O

T

90

90

70 z 75

R

P

7.3.- Enlazar dos rectas perpendiculares

mediante un arco de circunferencia

R

T1

T2

O

P

Q

p

q

7.4.- Enlazar dos rectas paralelas p y q mediante

dos arcos de igual radio, conociendo los

puntos de tangencia P y Q.

M

01

O2

71 z 75

16

7.6.- Enlazar varios puntos A, B, C,... no alineados, mediante arcos de circunferencia,

conocido el radio R de uno de ellos.

A

B

C

D

E

O1

O2

O3

O4

R

0

t

7.5.- Enlazar una recta t y un arco de circunferencia de centro O y radio R, por medio de un arco de circunferencia de radio R1

O1

T1

T2

R+R1

R

R1

72 z 75

120

30

135-30

60

30

30

R135

120

o1

o2

  • Dibujar a escala natural la figura, indicando los puntos de tangencia.

8.- APLICACIONES

73 z 75

  • Dibujar la figura a escala natural. Resolver geométricamente las tangencias y no borrar las construcciones auxiliares.

74 z 75

24+8

24+12

40-8

12

12

8

70

50

40

20

  • A partir de los datos que aparecen en la figura, dibujarla a escala natural.

Resolver geométricamente todas las tangencias y dejar indicadas todas las construcciones auxiliares.

75 z 75

50-20

50

R37

10

20

27

28

55

20

28

37+20

37+10

50

55

27

50-10

  • Dibujar a escala natural la figura. Resolver geométricamente las tangencias y no borrar las construcciones auxiliares.