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CONSTRUCCIONES DE
POLÍGONOS REGULARES DADA LA CIRCUNFERENCIA
CIRCUNSCRITA | |
La
construcción de polígonos inscritos en una circunferencia dada, se basan
en la división de dicha circunferencia en un número partes iguales. En
ocasiones, el trazado pasa por la obtención de la cuerda correspondiente a
cada uno de esos arcos, es decir el lado del polígono, y otras ocasiones
pasa por la obtención del ángulo central del polígono
correspondiente.
Cuando en una construcción obtenemos el lado del polígono, y hemos de
llevarlo sucesivas veces a lo largo de la circunferencia, se aconseja no
llevar todos los lados sucesivamente en un solo sentido de la
circunferencia, sino, que partiendo de un vértice se lleve la mitad de los
lados en una dirección y la otra mitad en sentido contrario, con objeto de
minimizar los errores de construcción, inherentes al instrumental o al
procedimiento.
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TRIÁNGULO, HEXÁGONO Y DODECÁGONO
(construcción exacta) |
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Comenzaremos trazando dos diámetros
perpendiculares entre sí, que nos determinarán, sobre la circunferencia
dada, los puntos A-B y 1-4 respectivamente.
A continuación, con centro en 1 y 4 trazaremos dos
arcos, de radio igual al de la circunferencia dada, que nos determinarán,
sobre ella, los puntos 2, 6, 3 y 5. Por último con centro en B trazaremos
un arco del mismo radio, que nos determinará el punto C sobre la
circunferencia dada.
Uniendo los puntos 2, 4 y 6, obtendremos el
triángulo inscrito. Uniendo los punto 1, 2, 3, 4, 5 y 6, obtendremos el
hexágono inscrito. Y uniendo los puntos 3 y C, obtendremos el lado del
dodecágono inscrito; para su total construcción solo tendríamos que llevar
este lado, 12 veces sobre la
circunferencia.
De los tres polígonos, solo el dodecágono admite la
construcción de estrellados, concretamente del estrellado de 5. El
hexágono admite la construcción de un falso estrellado, formado por dos
triángulos girados entre sí 60º.
NOTA: Todas las construcciones de este ejercicio
se realizan con una misma abertura del compás, igual al radio de la
circunferencia dada.
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CUADRADO Y OCTÓGONO (construcción
exacta) |
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Comenzaremos trazando dos diámetros
perpendiculares entre sí, que nos determinarán, sobre la circunferencia
dada, los puntos 1-5 y 3-7 respectivamente.
A continuación, trazaremos las bisectrices de
los cuatro ángulos de 90º, formados por la diagonales trazadas, dichas
bisectrices nos determinarán sobre la circunferencia los puntos 2, 4, 6 y
8.
Uniendo
los puntos 1, 3, 5 y 7, obtendremos el cuadrado inscrito. Y uniendo los
puntos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, obtendremos el octógono
inscrito.
El
cuadrado no admite estrellados. El octógono sí, concretamente el
estrellado de 3. El octógono también admite la construcción de un falso
estrellado, compuesto por dos cuadrados girados entre sí
45º.
NOTA: De esta construcción
podemos deducir, la forma de construir un polígono de doble número de
lados que uno dado. Solo tendremos que trazar las bisectrices de los
ángulos centrales del polígono dado, y estas nos determinarán, sobre la
circunferencia circunscrita, los vértices necesarios para la
construcción.
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PENTÁGONO Y DECÁGONO (construcción
exacta) |
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Comenzaremos trazando dos diámetros
perpendiculares entre sí, que nos determinarán sobre la circunferencia
dada los puntos A- B y 1-C respectivamente. Con el mismo radio de la circunferencia dada trazaremos un arco de
centro en A, que nos determinará los puntos D y E sobre la circunferencia,
uniendo dichos puntos obtendremos el punto F, punto medio del radio
A-O
Con centro en F trazaremos un arco de radio
F-1, que determinará el punto G sobre la diagonal A-B. La distancia 1-G es el lado de
pentágono inscrito, mientras que la distancia O-G es el lado del decágono
inscrito.
Para la
construcción del pentágono y el decágono, solo resta llevar dichos lados,
5 y 10 veces respectivamente, a lo largo de la
circunferencia.
El pentágono tiene
estrellado de 2. El decágono tiene estrellado de 3, y un falso estrellado,
formado por dos pentágonos estrellados girados entre sí
36º.
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HEPTÁGONO (construcción
aproximada) |
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Comenzaremos trazando una
diagonal de la circunferencia dada, que nos determinará sobre ella puntos
A y B.
A continuación, con centro en A, trazaremos el arco
de radio A-O, que nos determinará, sobre la circunferencia, los puntos 1 y
C, uniendo dichos puntos obtendremos el punto D, punto medio del radio
A-O. En 1-D habremos obtenido el lado del heptágono
inscrito.
Solo resta llevar dicho lado, 7 veces sobre la
circunferencia, para obtener el heptágono buscado. Como se indicaba al
principio de este tema, partiendo del punto 1, se ha llevado dicho lado,
tres veces en cada sentido de la circunferencia, para minimizar los
errores de construcción.
El heptágono tiene
estrellado de 3 y de 2.
NOTA: Como puede
apreciarse en la construcción, el lado del heptágono inscrito en una
circunferencia, es igual a la mitad del lado del triángulo
inscrito.
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ENEÁGONO (construcción
aproximada) |
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Comenzaremos trazando dos
diámetros perpendiculares, que nos determinarán, sobre la circunferencia
dada, los puntos A-B y 1-C respectivamente.
Con centro en A, trazaremos un arco de radio A-O, que
nos determinará, sobre la circunferencia dada, el punto D. Con centro en B
y radio B-D, trazaremos un arco de circunferencia, que nos determinará el
punto E, sobre la prolongación de la diagonal 1-C. Por último con centro
en E y radio E-B=E-A, trazaremos un arco de circunferencia que nos
determinará el punto F sobre la diagonal C-1. En 1-F habremos obtenido el
lado del eneágono inscrito en la circunferencia.
Procediendo como en el caso del heptágono, llevaremos dicho lado, 9
veces sobre la circunferencia, para obtener el heptágono
buscado.
El eneágono tiene estrellado de 4 y de 2.
También presenta un falso estrellado, formado por 3 triángulos girados
entre sí 40º.
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DECÁGONO (construcción
exacta) |
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Comenzaremos trazando dos diámetros
perpendiculares, que nos determinarán, sobre la circunferencia dada, los
puntos A-B y 1-6 respectivamente.
Con centro A, y radio A-O,
trazaremos un arco que nos determinará los puntos C y D sobre la
circunferencia, uniendo dichos puntos, obtendremos el punto E, punto medio
del radio A-O. A continuación trazaremos la circunferencia de centro en E
y radio E-O. Trazamos la recta 1-E, la cual intercepta a la circunferencia
anterior en el punto F, siendo la distancia 1-F, el lado del decágono
inscrito.
Procediendo con en el caso del heptágono, llevaremos dicho lado, 10 veces
sobre la circunferencia, para obtener el decágono
buscado.
El decágono como se
indicó anteriormente presenta estrellado de 3, y un falso estrellado,
formado por dos pentágonos estrellados, girados entre sí
36º.
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PENTADECÁGONO (construcción
exacta) |
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Esta construcción se basa en la obtención del ángulo
de 24º, correspondiente al ángulo interior del pentadecágono. Dicho ángulo
lo obtendremos por diferencia del ángulo de 60º, ángulo interior del
hexágono inscrito, y el ángulo de 36º, ángulo interior del decágono
inscrito.
Comenzaremos con las
construcciones necesarias para la obtención del lado del decágono
(las del ejercicio anterior), hasta la obtención del punto H de la
figura.
A continuación, con centro en C trazaremos un arco de
radio C-H, que nos determirá sobre la circunferencia el punto 1. de nuevo
con centro en C, trazaremos un arco de radio C-O, que nos determinará el
punto 2 sobre la circunferencia.
Como
puede apreciarse en la figura, el ángulo CO1 corresponde al ángulo
interior del decágono, de 36º, y el ángulo CO2 corresponde al ángulo
interior del hexágono, de 60º, luego de su diferencia obtendremos el
ángulo 1O2 de 24º, ángulo interior del pentadecágono buscado, siendo el
segmento 1-2 el lado del polígono. Solo resta llevar, por el procedimiento
ya explicado, dicho lado, 15 veces sobre la circunferencia
dada.
El pentadecágono presenta estrellado de 7,
6, 4 y 2, así como tres falsos estrellados, compuesto por: tres
pentágonos convexos, tres pentágonos estrellados y 5 triángulos, girados
entre sí, en todos los casos, 24º.
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PROCEDIMIENTO GENERAL
(construcción aproximada) |
Este procedimiento se utilizará solo cuando el
polígono buscado no tenga una construcción particular, ni pueda obtenerse
como múltiplo de otro, dado que este procedimiento lleva inherente una
gran imprecisión.
Comenzaremos con
el trazado del diámetro A-B, que dividiremos, mediante el Teorema de Tales
en tantas partes iguales como lados tenga el polígono que deseamos trazar,
en nuestro caso 11.
Con
centro en A y B trazaremos dos arcos de radio A-B, los cuales se
interceptarán en los puntos C y D. Uniendo dichos puntos con las
divisiones alternadas del diámetro A-B, obtendremos sobre la
circunferencia, los puntos P, Q, R, .. etc., vértices del polígono.
Igualmentre se procedería con el punto D, uniendolo con los puntos 2, 4,
etc., y obteniendo así el resto de los vértices del polígono.
Solo restaría unir dichos puntos para obtener el polígono buscado.
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