Comparto otro reto de matematicas que
dice literalmente:
Hallar las ecuaciones de 3 circunferencias
mutuamente tangentes y de radios los 3
iguales.
Este reto depende en que cuadrante se
representen las circunferencias
yo use el primer cuadrante.
Recordemos la ecuacion de la
circunferencia es
x^2 +y^2 =R^2
En donde tienen este significado:
x es la abcisa eje horizontal.
y es la ordenada eje vertical.
R es el radio de la circunferencia.
Claro esta circunferencia tiene su centro
en el origen es decir:
x=0
y=0
Ahora si deseamos representar la
circunferencia desplazada a cierta
distancia del origen con el centro en un
nuevo punto en:
x=h
y=k
tendremos que utilizar esta nueva
ecuacion:
(x−h)^2 + (y−k)^2 = R^2
Yo utilizo la aplicacion Geogebra 2D y 3D
Por utilidad defini el radio R= 5 unidades
de longitud pero se puede usar otro valor.
Yo define lo siguiente:
1.−Localize la primera circunferencia
con puntos de contacto en ejes (x) ademas
de eje( y) como se ve en la grafica 1.
Obio al definir esto:
h=5
k=5
Con lo cual la primera ecuacion es:
(x−5)^2 + (y−5)^2 = 25
2.−Localize la segunda circunferencia
con puntos de contacto con el eje (x)
y tangente a la primera como se ve en
la grafica 2.
Obio al definir esto:
h=5+10=15
k=5 no varia
Con lo cual la segunda ecuacion es:
(x−15)^2 + (y−5)^2 = 25
3.−Localize la tercera circunferencia
mutuamente tangente a las 2 primeras
circunferencias como se ve en la
grafica 3
Obio definir esto:
h=5+5=10
Para (y) tenemos que hacer lo siguiente:
Uniendo los 3 centros de las
circunferencias se forma un triangulo
equilatero con angulo interno de 60°
Ahora trazamos una linea vertical que une
el vertice superior con la parte media de
la base.
Con esto formamos un triangulo
rectangulo y planteamos esto:
tan 60°=(H/R)
siendo H la altura del triangulo
Despejamos H=Rtan60°
Nos interesa la distancia (y) y tenemos
esto:
y=R+R tan60°=R(1+tan60°)=
y=5(1+(√(3 )))
Con lo cual la ecuacion de la tercera
circunferencia es:
(x−10)^2 +(y−(1+(√3) ))^2 =25
Con lo cual se tienen ya las 3 ecuaciones
de las circunferencias mutuamente
tangentes.
Espero les sea de utilidad saludos