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Intuición de la invariabilidad de la potencia del punto

La potencia de un punto es una famosa demostración en geometría elemental, que afirma que:

Para un círculo $\omega$ y un puente $P$ fuera de ella, para cualquier línea que pase por $P$ que se cruza con $\omega$ en $A$ y $B$ la cantidad $PA.PB$ es invariable para cualquier $A$ , $B$ .

Puedo encontrar el prueba en la wikipedia, y en todos los demás sitios, pero no estoy encontrando la prueba lo suficientemente intuitiva como para ver la invariabilidad de la multiplicación de un vistazo, y tener una visión de "¡Ahá!

No me malinterpretes, entiendo perfectamente la prueba; pero es como la bien mencionada suma $\sum_{i=0}^{n}n^3 = [\sum_{i=0}^{n}n]^2 $ - se puede demostrar que es correcta, pero no se puede ver a simple vista. (Para esa ecuación en particular, alguna Prueba-sin-palabras da la intuición adecuada).

¿Existe alguna prueba/explicación que demuestre claramente la invariabilidad de la potencia de un punto?

Actualización : La otra respuesta (que no aporta nada nuevo, pero) plantea otra buena pregunta derivada, para el círculo $\omega$ y el arco ${AB}$ y cualquier punto $P$ en $\omega$ , $\angle {APB}$ es constante. La misma situación que la anterior, conozco la prueba, pero no tengo ninguna idea de su veracidad.

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(Al final lo pregunto porque llevo un mes intentándolo, y fracasando, y esto es una "excusa" para mí mismo por no hacer olimpiadas. geometría)

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Lo haces más misterioso de lo que merece. Realmente es sólo la similitud, como he tratado de enfatizar. Si dos cocientes son iguales, entonces se puede cruzar la multiplicación - tan simple como eso.

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¿Hay alguna prueba/explicación que demuestre claramente la invariabilidad de la potencia de un punto? No podemos saber qué es lo que cumple tus criterios para ser una prueba/explicación que "demuestre claramente" bla, bla. Si vas a hacer este tipo de pregunta, tienes que incluir, para los potenciales respondedores, criterios específicos y objetivos que cumplan con tu entendimiento para una respuesta que "demuestre claramente..." bla, bla.

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quasi Puntos 236

Dibuja una línea tangente desde $P$ a $\omega$ , reunión $\omega$ en $C$ digamos.

Dibujar la cuerda $AC$ .

Ahora encuentra triángulos similares . . .

Ángulos $CBA$ y $ACP$ están inscritos en el mismo arco, por lo que

\begin{align*} &\angle CBA = \angle ACP\\[4pt] \implies\;&\angle CBP = \angle ACP \end{align*}

Como los triángulos $CBP$ y $ACP$ también tienen un ángulo compartido en el vértice $P$ se deduce que los triángulos son similares.

Entonces, dejando $k = PC$ La similitud da como resultado \begin{align*} &\frac{PB}{PC}=\frac{PC}{PA}\\[6pt] \implies\;&(PA)(PB) = k^2 \end{align*}

Así, el valor del producto $(PA)(PB)$ es constante, independientemente de la elección de la secante.

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-1: Esto no es más que una reafirmación de la misma prueba de Wikipedia, y seguramente no es lo que quiere el OP.

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@CanguroArbitrario -- No, en realidad no. La idea clave es que hay similar triángulos en juego. Una vez que veas eso, la invariabilidad se deduce fácilmente. Si no lo ves, la lógica es sólo una secuencia de afirmaciones sin una estrategia clara.

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La similitud es "evidente" si lo ves. Como he dicho, es la clave. En cuanto a la pregunta de por qué $\angle CBA = \angle PCA$ se pueden considerar como ángulos inscritos en el mismo arco. Para verlo visualmente, consideremos el ángulo $QCA$ donde $Q$ es un punto variable en el arco menor $AC$ muy cerca de $C$ . Ahora deslice $Q$ hacia $C$ .

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