Curs de dibuix i expressió geomètrica i gràfico-visual |
C
O N C E P T E S D 'I N V E R S I Ó |
La
inversió és una teoria bàsica
per a la resolució de problemes de tangències. També hem
de considerar la inversió com una transformació geomètrica
en la que s'han de complir unes determinades condicions. Quan dos punts estan
en línia recta respecte d'un tercer punt fix C que anomenarem centre
d'inversió i es compleixen amb altres parelles de punts
homòlegs, que el producte de les distàncies dels punts al
centre d'inversió és un valor constant
K que anomenarem potència d'inversió,
estem davant del conjunt d'elements geomètrics que defineixen la inversió.
Tots els punts que compleixen aquestes condicions són anomenats
punts inversos. De tot plegat podem deduir que dos
punts inversos son concíclics el que és el mateix,
que pertanyen a la mateixa circumferència, això es compleix sempre
i quan el centre de inversió és exterior al perímetre de
la circumferència.
T
E O R E M E S R E F E R I T S A L
' I N V E R S I Ó | 1
) La figura inversa d'una circumferència que passa pel centre d'inversió,
és una recta que no passa per aquest centre i que és perpendicular
a la recta que unex el centre de l circumferència amb el centre d'inversió.
2 ) La figura inversa d'una circumferència que no passa pel centre
d'inversió és una altra circumferència que tampoc passa per
aquest centre i que és homotètica respecte de la primera. |
|
1)
En aquesta figura tenim tots els elements gràfics d'una inversió,
ones dona que CA x CB = CM x CN = K, on ja hem dit que K és la potència
d'inversió. Podem dir que qun el centre d'inversió C es exteriro
a la circumferència els punts inversos (per exemple A, B) són concíclics
o el qe és el mateix pertanyen a la mateixa circumferència. Per
altra banda el conjunt de punts com AM formen una figura que és inversa
a la figura que formen BN. Diem que T i T' són punts dobles perquè
són inversos d'ells mateixos, o el que és el mateix, la distància
al centre de inversió és l'arrel quadrada de la potència
d'inversió, CT x CT = K ; CT = a l'arrel quadrada de K. |
|
2)
En aquest cas, on el centre
d'iversió està sobre la circumferència, la figura inversa
de la circumferència de centre O, és la recta definida pels punts
E,I,B,G i T' tal i com fa palès el teorema abans definit La
figura inversa d'una circumferència que passa pel centre d'inversió,
és una recta que no passa per aquest centre i que és perpendicular
a la recta que uneix el centre de l circumferència amb el centre d'inversió,
i on es confirmen les constants de la potència
d'inversió: CF x CG = K , CA x CB = K, CD x CE = K, que AI x AH = K o que
T T' x T T' = T T' quadrat = K. |
|
3)
En aquest cas on el centre
d'inversió està fora de la circumferència i on segons el
teorema definit en l'encapçalament del tema, la
figura inversa d'una circumferència que no passa pel centre d'inversió
és una altra circumferència que tampoc passa per aquest centre i
que és homotètica respecte de la primera,
es dona el fet que CA x CA' = K i on A i A' són punts inversos, CN x CN'
= K (N i N' són inversos), CD x CD' = K (D i D' són inversos), CB
x CB' = K (B
i B' són inversos), CM x CM'
= K (M
i M' són inversos) i
CT x CT' = K (T
i T' són inversos). En el cas de que coneixem C, la circumferència
de centre O2 i la potència K, podem trobar la figura inversa ja que sabem
que: ;
,
tinguem en compte que CA' és la tercera proporcional entre l'arrel
quadrada de K i CA. Això vol dir que una vegada conegut el punt A', només
traçant una perpendicular a CA', obtindrem el centre O' de la circumferència
de radi O'A'. |
|
4)
Dues rectes inverses
formades per dues parelles de punts també inversos són sempre antiparal.leles.
Quan les quatre rectes formades pels quatre punts inversos dos a dos es tallen,
cada vèrtex del interior del quadrilàter defineix un angle igual
a l'angle exterior del vèrtex oposat. Cada angle és suplementari
de l'oposat que és una propietat dels quadrilàters inscriptibles.
| |
5)
En el cas que un dels punts
sigui doble com per exemple T, i disposem,
a més, d'un parell de punts inversos en una inversió, la circumferència
passarà per tots tres punts T, A i A'. Això també
passaria si disposem d'un parell de punts inversos i només un altre dels
punt sense es seu invers, en aquest cas podríem trobar l'invers d'aquest
últim aplicant l'exercici que ens permet fer passar una circumferència
per tres punts no alineats. |
|
6)
Circumferència d'autoinversió
o de punts dobles és una inversió de potència positiva. En
aquest cas haurem de verificar la potència, la qual serà la que
té per centre d'inversió i de radi, el valor de la tangent o el
que és el mateix l'arrel quadrada de la potència K. |
|
7)
Rectes inverses de si mateixes
són aquelles que passen pel centre d'inversió i on tots els seus
punts i els seus inversos són col·lineals amb el centre d'inversió.
Només tindran dos punts dobles en el cas que la potència sigui positiva. |
|
8)
Circumferències inverses
de si mateixes són totes aquelles que contenen dos parells de punts homòlegs
i on aquest punts no són dobles si exceptuem el d'intersecció amb
la circumferència d'autoinversió en la potència positiva.
| |
9)
Cicumferència inversa
de si mateixa un segon cas on també es compleix el que havíem dit
en el punt 8. | |
10)
Totes les rectes que no passen
pel centre d'inversió tenen per inversa una circumferència que passa
per aquest centre. El centre d'inversió estarà situat sobre la circumferència
i col·lineal amb el centre de la circumferència i el punt de la
perpendicular a la recta. Aquí podem veure dos cassos referits a la mateixa
proposició. | |
11
) En un plànol
una recta i una circumferència, sempre es poden correspondre per mitjà
de dos centres d'inversió, tot tallant amb una perpendicular la recta,
des del centre de la circumferència, en els dos extrems del diàmetre
definit per aquesta. | |
12
) Quan una circumferència no passa pel centre d'inversió
te com a circumferència inversa una circumferència que tampoc passa
per aquest centre d'inversió, les quals es relacionen segons una homotècia
que te per centre el centre d'inversió. |
|
13
) Obtenció
de punts inversos donat el centre d'inversió i dos d'aquests punts inversos,
M i M' i N que no és doble.- Si ens donen dos punts
inversos i un altre punt que no és doble, podem trobar la circumferència
inversa a més d'N' com a punt invers
d'N, tot traçant les mediatrius dels
segments que determinen. Aquestes mediatrius es trobaran en el centre O des del
qual podrem traçar la circumferència que passa per
M, M' i N.
Tot traçant una recta definida per N
i C trobarem N'
i, a partir d'aquí, ja podem trobar el nombre de parells de punts inversos
traçant rectes secants des de C sobre
la circumferència. |
|
14
) Obtenció de punts inversos donat el centre d'inversió i dos punts
inversos M i M' i T, sabent que T és un punt doble.- Si
ens donen dos punts inversos i un altre punt que és doble, podem trobar
la circumferència inversa respecte de C,
tot traçant la mediatriu del segments M
i N. Aquesta mediatriu es trobarà en
el centre O, tot traçant, també, la perpendicular a
CT. A partir d'aquí, primer podem traçar
la circumferència i, després, ja podem trobar el nombre de parells
de punts inversos desitjats traçant rectes secants des de C
sobre la circumferència. |
|
15
) Obtenció de punts inversos donat el centre d'inversió i dos punts
inversos M i M' alineats.- Si ens donen dos punts inversos
M i M'
i un altre punt que és doble, podem trobar la circumferència inversa
respecte de C, tot traçant la mediatriu
del segments M i N.
Aquesta mediatriu es trobarà en el centre O, tot traçant, també,
la perpendicular a
CT. A partir d'aquí, primer podem traçar
la circumferència i, després, ja podem trobar el nombre de parells
de punts inversos desitjats traçant rectes secants des de C
sobre la circumferència. |
| |
Construeix mitjançant tangències les lletres de les
teves inicials. |