Processing math: 100%

jueves, 27 de septiembre de 2012

Problema del Día. Geometría (27 de Septiembre) - 2

(Otro problema adicional para el dia de hoy)

Sea ABC un triangulo isosceles con AB=AC. Sea I el incentro. Se sabe que BC=AB+AI. Sea D un punto en el rayo BA tal que AD=AI (A, quedaria entre los puntos B y D).
Demostrar que DAIC es ciclico y encontrar el valor del angulo ABC


24 comentarios:

  1. Por definición AI,CI,BI son las bisectices de los ángulos en A,B,C respectivamente. Luego, como ABC es isósceles, ACB=ABC. Luego ACI=ICB=IBC=ABI=alfa y CAI=BAI=beta. Luego, 4(alfa)+2(beta)=180.
    Luego nos fijamos en que como AD=AI y AB+AI=BC, entonces BC=AB+AD=DB, por lo cual DBC es isósceles y BDC=BCD. Luego nos fijamos en que BI, al ser bisectriz de su ángulo desigual, es superlínea, por lo tanto es mediatriz. LuEGO, como I está en la mediatriz de DC, DI=CI, y DIC tambien es isósceles, por lo cual IDC=ICD. Ahora, vemos que IDA=BDC-IDC e ICB=BCD-ICD, luego IDA=ICB=alfa. Ahora, por suma de ángulos en el triángulo BDC, 4(alfa)+2(ICD)=180º. Entonces ICD=beta.
    Luego nos fijamos en que como BAI=beta entonces DAI=180º-beta. Luego DAI+DCI=(180-beta)+beta=180º, por lo tanto el DAIC es cíclico.

    ResponderBorrar
  2. Tenemos que I es incentro, por lo que AI, BI y CI aon bisectrices, y nombramos los ángulos:
    BAI=CAI=2β
    ABC es isosceles, entonces ABC=ACB :
    ABI=CBI=BCI=ACI=α
    \Righrarrow4α+4β=180o
    El angulo suplementario de BCA=4β es CAD=4α
    AD=AI entonces ADI es isosceles:
    AID=ADI=β
    Tenemos que BC=AB+AIBC=AD+AD=BD
    DBC es isosceles. Sabemos que en triangulo isosceles, el punto que tiene a los lados iguales adyacentes (en este caso B), es el origen de una superlinea.
    Tenemos que BI es bisectriz, entonces BI es superlinea.
    BDC=BCD=2β+α
    Y como tenemos que BCI=αICD=2β
    Ahora nos fijamos en el cuadrilatero DAIC , vemos los ángulos opuestos:
    DAI+DCI=(2β+4α)+(2β)=4α+4β=180o
    El cuadrilatero DAIC es cíclico.

    Teniamos que BCD=2β+α y que ADI=βIDC=β+α
    Tenemos I en la superlinea, DIC es isosceles, ICD=IDC
    Remplazamos los valores:
    2β=β+αβ=α
    Teniamos que 4α+4β=180o180o8=22.5o=α
    Sabemos que ABC=2αABC=2×22.5o=45o

    ResponderBorrar
  3. creo que esta un poco confuso por la parte de los angulos, me falta la 2da parte, pero igual, lo pasare en limpio ya con la otra parte agregada
    http://www.facebook.com/photo.php?fbid=4679722275275&set=a.4586100454788.189149.1360331970&type=1&theater

    ResponderBorrar
    Respuestas
    1. creo que si era mucho y no cabía bien en la hoja:$ jaja
      http://www.facebook.com/photo.php?fbid=4680055483605&set=a.4586100454788.189149.1360331970&type=1&theater

      Borrar
  4. Desmostramos que DAIC es ciclico
    Para eso trazamos los segmentos AI IB y IC, por bisectrices tenemos que:
    θ=ABI=IBC=ACI=ICB
    γ=BAI=IAC
    180=4θ+2γ
    90=2θ+γ
    AIC=180γθ=γ+3θ
    BCD es isosceles con BD=BC entonces su superlinea corta a CD en K, 90=KBD+BDK=θ+BDKBDK=θ+γ
    Sumamos los opuesto AIC +ADC =3θ+γ+θ+γ=180 entonces DAIC es cíclico
    IAD es isosceles AI=AD, IAD es el suplemento de \BAI IAD=γ+4θ, γ=AID+ADI pero AID=ADI AID=ADI=12γ. Sabemos que ADI=ACI por que abren el arco AI entonces 12γ=θ γ=2θ
    180=4θ+2γ 8θ=180θ=22.5°
    Sabemos que ABC=2θ=2(22.5)=45

    ResponderBorrar
  5. http://s739.photobucket.com/albums/xx34/leo0_9506/Ommch/?action=view&current=CAM001191.jpg

    ResponderBorrar
  6. http://www.facebook.com/photo.php?fbid=395466210524179&set=a.384382948299172.87730.100001824112299&type=1&theater Y TAMBIEN ESTA: http://www.facebook.com/photo.php?fbid=395466280524172&set=a.384382948299172.87730.100001824112299&type=1&theater

    ResponderBorrar
  7. Como I es el incentro AI,BI,CI son bisectrices, como ABC es isósceles, ABC=ACB=2β. BD=BA+AD=BA+AI=BC, entonces BDC es isósceles. Si BAC=2α, entonces 180=ABC+BCA+CAB=4β+2α. Como DBC=2β, DBC es isósceles y 180=DBC+BCD+CDB entonces BDC=1802β2=α+β.
    IAC=BAC2=α,ICA=BCA2=β, entonces AIC=180αβ
    ADC+AIC=(180αβ)+(α+β)=180, como los ángulos opuestos suman 180, DAIC es cíclico.

    ResponderBorrar
  8. sea <ABC=<ACB=2x y sea <BAC=2y. SE tiene que 4x+2y=180 entonces 2x+y=90. Luego extinedo AI hasta cortar a BC en H. Como el triangulo ABC es isoceles y AI es bisectriz del angulo BAC entonces AH es perpendicular a BC. Y como CI es bisectriz del angulo BCA <HCI=x y para completar los 180° del triangulo IHC el angulo HIC debe medir x+y. Luego BC=AB+Ai=AB+AD=BD entonces el triangulo BDC es isoceles. Como <DBC=2x para completar los 180° del triangulo DBC
    <BCD=<BDC=(180-2x)/2=(2x+2y)/2=x+y.Entonces como 180=<AIC+<HIC=AIC+(x+y)=<AIC+<ADC entonces DAIC es ciclico.
    LUego como DAIC es ciclico <ADI=x ya que abre el mismo arco que el angulo ACI. Y como AI=AD <ADI=<AID=x. Luego <BAI=180-<IAD=2x entonces y=2x. Luego estableciendo una ecuacion 8x=180. Entonces <ABC=2x=180/4=45°.

    ResponderBorrar
  9. sea ACI=ICK=α si extendemos AI hasta que corte a BC en K sabemos que CKA=90 ya que el triangulo es isosceles entonces CAK=902α=CAB entonces CAD=4α y sabemos que CA+AI=BC pero como CA=AB etnonces AB+DA=BC etnonces truiangulo DBC es isosceles pero sabemos que CBD=2α entonces angleDCB=90α entonces DCA=903α entonces DCI+DAI=(902α)+(90+2α)=180 entonces DAIC es ciclico

    ResponderBorrar
    Respuestas
    1. Vas bien.

      Tienes varios errores de dedo al llamar los angulos; y ahora falt aencontrar el angulo ABC

      Borrar
  10. yo se que AB=AC AD=AI AI+AB=BC=AD+AB por lo tanto el triangulo BCD es isosceles por que BD=BC bueno digamos que el angulo DBC=2α el BCD=2α+1θ el angulo CDB=2α+1θ el CBA=2α+2θ bueno nos damos cuenta que 6α+2θ=180 y la suma delos angulos del triangulo AID es 5α+1θ+2α+1γ=180 y a suma de los del angulo AIC y ADC es 5α+1γ+2α+θ=180 por lo tanto es ciclico.

    ResponderBorrar
    Respuestas
    1. Tienes DBC=2 alpha
      y despues dices
      CBA = 2 alpha + 2 tetha

      (pero CBA es el mismo angulo que DBC)

      No estaria mal que subieras un dibujo...
      en la suma de AID, metes letras que ni habias mencionado antes.

      Borrar
  11. Primero le puse nombre a los angulos. Como ABC es isosceles, ABC=ACB
    Entonces ABI=IBC=ICB=ACI=α
    BAC=1804α
    Entonces AIC=902α
    BD=BC porque ambos son iguales a AB+AI
    DAC=180(1804α
    DAC=4α

    Entonces BDC=BCD porque es isosceles.
    DBC+2BDC=1800
    2α+2BDC=180o
    BDC=90oα=DCB

    DBC+BCD+CDB=180o
    2α+BCD+90oα=180o
    BCD+90o+α=180o
    BCD=90oα

    ACD=BCDBCA y
    ACD=90oα2α
    ACD=90o3α

    ICA+ACD=ICD
    α+90o3α=ICD
    90o2α=ICD

    Para comprobar que AICD es un cuadrilatero ciclico me fijjo en que la suma de sus angulos opuestos sea 180 grados.

    ICD=90o2α
    ADC=90oα
    IAD=90o+2α
    AIC=90o+α

    Sumamos los angulos opuestos y nos damos cuenta de que la suma es 180 grados. Por lo tanto es ciclico.

    Aun me falta encontrar el valor del angulo ABC

    ResponderBorrar
    Respuestas
    1. Vas bien.

      una vez sabiendo que es ciclico, alomejor puedes encontrar angulos que sabes que deben ser iguales por el ciclico, y al igualarlos talvez podrias despejar alpha

      Borrar
  12. Trazamos las bisectrices interiores de ABC, las cuales concurrirán en el incentro (I)
    AB=ACABC=ACBABI=IBC=ACI=ICB=α,BAI=CAI=β
    Por suma de ángulos interiores de ABC:
    4α+2β=180o.
    \angle{BAC}=2\beta , \angle{CAD}+\angle{BAC}=180^{o}\Rightarrow\angle{DAC=4\alpha.
    BA+AI=BC,AI=ADBA+AD=BD=BCBDC
    Es un triángulo isósceles
    BDC=DCB,DBC=2αBDC=DCB=2α+2β2=α+β si \angle{ACB}+\angle{DCA}=2\alpha+\angle{DCA}=\alpha+\beta\Rightarrow\angle{DCA=\beta-\alpha.
    DAI+DCI=4α+β+βα+α=4α+2β=180oDAIC es cíclico Q.E.D.
    AD=AIAID=ADI,DAI=4α+βAID=ADI=β2.
    Por ser DAIC cíclico, se cumple que:
    ADI=^AI=ACIα=β2β=2α.
    Teníamos que: 4α+2β=8α=180o2α=ABC=45o.

    ResponderBorrar