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Geometría Moderna II: Inversión Construcciones

Por Armando Arzola Pérez

2.5 Inversión Construcciones

Introducción

A lo largo de los temas hemos visto definiciones de inversión junto con teoremas, pero también podemos verlo a través de construcciones a la inversión usando regla y compas.

Construcciones

Construcción 0

Dada una línea que pasa por $A$ y $B$, encontrar el punto medio del segmento $AB$ usando únicamente compas.

Solución

Podemos construir una circunferencia con centro $A$ y radio $AB=r$ se tiene $C(A,r)$ y con esta localizamos $P$ en la línea $AB$ talque $B$ es el punto medio de $AP$. Usando $P$ como centro y radio $AP$ trazamos la circunferencia $C(P,AP)$ la cual interseca a la primera circunferencia $C(A,r)$ en un punto $C$. Por último dibujamos la circunferencia $C(C,r=AB)$ donde intersecamos a $AB$ en $P’$, entonces $P’$ es punto medio de $AB$.

Construcciones 0

Notemos que $\triangle AP’C \approx \triangle ACP$, ya que son triángulos semejantes isósceles, puesto que comparten un mismo ángulo con vértice $A$, tal que

$\frac{AP’}{AC} = \frac{AC}{AP} \Rightarrow \frac{AP’}{r} = \frac{r}{2r}$

$\Rightarrow AP’= \frac{r \times r}{2r} =\frac{r}{2} =\frac{AB}{2}$

Por lo cual $AP =2r$ y $AP’=\frac{1}{2} r$, entonces $AP \times AP’ =2r \times \frac{1}{2} r =r^2$, esta relación entre $P’$ y $P$ es la que llamamos inversión. $_\blacksquare$

La construcción anterior nos sirve para encontrar el inverso, entonces analicemos otras construcciones para encontrar el inverso con compas.

Construcción 1

Sea $C(O,r)$ y $P$ un punto externo, tracemos la recta $OP$. Ahora con centro $P$ y radio $OP$ dibujamos el arco que interseque a $C(O,r)$ en $Q$. Con centro $Q$ y radio $OQ$, dibujamos un arco que interseque a $OP$ en $P’$.

Construcciones 1

Entonces $P’$ es el inverso de $P$ y como $\triangle OQP \approx \triangle OP’Q$ por triángulos isósceles con ángulo en común $O$ entonces

$\frac{OP}{OQ}=\frac{OQ}{OP’} \Rightarrow OP \times OP’ =r^2$ $_\blacksquare$

Construcción 2 Método de la tangente

Otra construcción del inverso es de la siguiente forma, dada una circunferencia $C(O,r)$ y un punto $P$ externo a la circunferencia, trazamos el segmento $OP$, y trazamos las tangentes desde $P$ a la circunferencia $C(O,r)$ que son $PQ$ y $PR$ con $Q$ y $R$ los puntos de tangencia, la figura es la siguiente:

Construcciones 2

Sea $P’=QR \cap OP$ entonces $P’$ es inverso de $P$.
Sean los $\triangle OQP’$ y $\triangle OPQ$ comparten el angulo $O$, el lado $OQ$ y $\angle OP’Q = \angle OQP$ entonces

$\triangle OQP’ \approx \triangle OPQ \Rightarrow \frac{OP’}{OQ} = \frac{OQ}{OP}$

$\Rightarrow OP’ \times OP = r^2 _\blacksquare$

Construcción 3 Método de la perpendicular

Otro método para ver el inverso cuando $P$ está dentro o fuera de la circunferencia, es de la siguiente forma:

Sea la circunferencia $C(O,r)$ trazamos el diámetro con puntos en los extremos $ST$, donde el diámetro es perpendicular a $OP$. Unimos $S$ con $P$ y la intersección con la circunferencia es $Q$, se une $T$ con $Q$ y esta recta $TQ$ interseca a $OP$ en $P’$, entonces $P’$ es inverso de $P$.

Construcciones 3

Construcción 4

Dado un punto $P$ fuera de la circunferencia $\alpha$ con centro $O$, construir el inverso de $P$ con respecto a $\alpha$.

Solución

Dibujamos el arco con centro $P$ que pase por $O$ y corte a la circunferencia $\alpha$ en 2 puntos $B$ y $C$; Ahora dibujamos los arcos con centros $B$ y $C$ y que pase por $O$, la intersección la llamaremos $P’$ y será el inverso de $P$.

Construcciones 4

Construcción 5

Dado un punto $A$ y $B$, construir el punto $C$ tal que $B$ es el punto medio de $AC$.

Solución

Trazamos la circunferencia $\alpha$ con centro $B$ y radio $A$, trazamos el arco con centro $A$ y radio $B$ que corte a la circunferencia $\alpha$ en $D$, trazamos el arco con centro $D$ y radio $AB$ que corte a $\alpha $en $E$ y por último dibujamos el arco con centro $E$ con radio $AB$ que corte a $\alpha$ en $C$.

Construcciones 5

Los triangulos $\triangle ABD$, $\triangle EBC$ y $\triangle DBE$ son equilateros, entonces $\angle ABD = \angle EBC =\angle DBE = 60°$. Esto significa que $ABC$ es una línea recta, y $AC$ es el diametro de$\alpha$.
Por lo tanto, $B$ es el punto medio de $AC$. $_\blacksquare$

Construcción 6

Dada una circunferencia $\alpha$ con centro $A$ y radio $r$, y dado un punto $P$ dentro de $\alpha$, construir el inverso de $P$ con respecto a $\alpha$.

Solución

Para esta se usarán distintas construcciones, es por ello que usando la construcción 5 se pueden construir puntos $P_1$, $P_2$, $P_3$,…, $P_i$ tal que $P_i$ este fuera de $\alpha$, entonces:

$ \begin{split} AP_1 &= 2AP \\ AP_2 &= 2AP_1 = 4AP \\ AP_3 &= 2AP_2 =8AP \\ &. \\ &. \\ &. \\ AP_i &= 2AP_{i-1} =2^iAP \end{split} $

Si $k=3$ entonces

Construcciones 6

Usando la construcción 4 se puede encontrar el inverso de $P_i$ lo llamaremos $S$, entonces $AS \times AP_i =r^2$. De igual forma, aplicando la construcción 5 a $S$ se pueden generar puntos $S_1$, $S_2$,…, $S_i$ tal que

$ \begin{split} AS_1 &= 2AS \\ AS_2 &= 2AS_1 = 4AS \\ AS_3 &= 2AS_2 =8AS \\ &. \\ &. \\ &. \\ AS_i &= 2AS_{i-1} =2^iAS \end{split} $

Entonces $S_i$ es el inverso de $P$, por lo cual

$AS_i \times AP = 2^i AS \times AP= AS \times 2^i AP =AS \times AP_i =r^2$ $_\blacksquare$

Construcción 7

Dada una circunferencia $\alpha$ con centro desconocido $A$, construir este centro.

Solución

Con un punto $P$ en $\alpha$, construimos un círculo $\omega$ que intersecta a $\alpha$ en $C$ y $D$, radio de $\omega $ es menor al radio de $\alpha$. Dibujar los arcos de $C$ y $D$ con radio $CP$ y se intercepta en $Q$. Y por la construcción 6 se encuentra $Q’$ el inverso de $Q$ con respecto a $\omega$, por lo tanto, $Q’$ es el centro de $\alpha$ y $Q’=A$ $_\blacksquare$

Construcciones 7

Más adelante…

Con esto concluye la unidad de Inversión, es por ello que ahora es necesario dejar algunos problemas para reforzar e investigar más sobre la Inversión

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Geometría Moderna II: Conservación de ángulos

Por Armando Arzola Pérez

2.3 Conservación de ángulos y razón cruzada

Introducción

Ya analizado en el anterior tema, la inversión de rectas y circunferencias, es momento de ver como la inversión hace conservación de ángulos.

Teorema (Conservación de ángulos)

La inversión es una transformación, que preserva ángulos e invierte orientación.

Demostración

Para ello lo demostraré de dos maneras distintas:

1.º Forma

Conservación de Ángulos forma 1

Se tiene una circunferencia de inversión $C_o(O,r)$, $A$ y $B$ circunferencias que se intersecan, y sea $P$ uno de los puntos de intersección, además se tiene $P’$ inversa de $P$.
Ahora construyamos la circunferencia $C$ tangente a $A$ en $P$ y que pase por $P’$, de igual forma se construye $D$ tangente a $B$ en $P$ y que pase por $P’$. Sea $L_1$ recta tangente a $A$ en $P$ y de igual forma tangente a $C$ en $P$, sea $L_2$ recta tangente a $B$ en $P$ y es tangente a $D$ en $P$, entonces el ángulo entre $A$ y $B$ es el mismo entre $C$ y $D$.
Como $C$ y $D$ pasan por puntos inversos, entonces son ortogonales a $C_o$ la circunferencia de inversión, $P$ y $P’$ son ortogonales entre $A’$ y $B’$ dos circunferencias inversas a $A$ y $B$ respectivamente, entonces se tiene que el ángulo entre $A’$ y $B’$ es el mismo entre $A$ y $B$.
Por lo tanto, la inversión preserva ángulos e invierte orientación $_\blacksquare$

2.º Forma

Conservación de Ángulos forma 2

Sean 2 curvas que se intersecan en $P$ y $P\neq O$. Tracemos una línea por $OP$ y otra por $O$ que corte a las curvas en $Q$ y $R$, $OQR$ colineales.
Se tiene que $P$, $Q$ y $R$ tienen inversos $P’$, $Q’$ y $R’$ respectivamente, entonces las inversas de dichas curvas $PQ$ y $PR$ tendrán que intersecarse en $P’$, $Q’$ y $R’$ respectivamente, ahora por definición de inversión $OP\times OP’=OQ\times OQ’=OR\times OR’$, por lo cual $\triangle OPQ \approx \triangle OQ’P’$ y también $\triangle OPR \approx \triangle OR’P’$, y si trazamos las secantes que corten a las curvas en $P$ y $P’$, y que pase por $Q$, $R$, $Q’$ y $R’$, entonces

$\angle OPQ = \angle P’Q’O$, $\angle OPR = \angle P’R’O$

Y por lo cual $\angle QPR= \angle R’P’Q’$ y $\angle RPQ= – \angle R’P’Q’$, ahora si se tiene el límite cuando $Q$ y $R$ tienden a $P$, entonces $Q’$ y $R’$ tienden a $P’$, por lo cual $\angle RPQ$ y $ \angle R’P’Q’$ tienden a ser los angulos límite de la intersección de las curvas.
Por lo tanto, los ángulos preservan la inversión en magnitud pero opuestos en signo $_\blacksquare$

Observación: Es por ello que se dice que la inversión es una transformación isogonal.

Corolario 1 (Conservación de ángulos)

Si dos curvas son tangente una a la otra en $P$, sus inversas son tangentes una a la otra en $P’$.

Conservación de ángulos 
Corolario 1

Corolario 2 (Conservación de ángulos)

Objetos ortogonales se invierten en objetos ortogonales.

Conservación de ángulos 
Corolario 2

Corolario 3 (Conservación de ángulos)

Rectas paralelas se invierten en circunferencias tangentes en el centro de inversión.

Conservación de ángulos 
Corolario 3

Teorema (Homotecia desde el centro de inversión)

Sea $A$ una circunferencia y $A’$ su inversa, entonces son homotéticas desde el centro de inversión.

Conservación de ángulos

Inversión y Distancias

Teorema

Sean $P$ y $P’$ puntos inversos y $B$ un punto colineal a $PP’$ y que corta al círculo de inversión, entonces

$BP’ = \frac{BP}{1+BP/r}$ y $BP=\frac{BP’}{1-BP’/r}$

Conservación de ángulos

Demostración

Se tiene que $BP’=r-OP’=r- \frac{OP’ \times OP}{OP}$, entonces por definición de inversión:

$\begin{split} BP’ & =r- \frac{r^2}{OP} \\ & =r- \frac{r^2}{r+BP} \\ & =\frac{r \times BP}{r+BP} \\ & =\frac{BP}{1+BP/r} \end{split}$

$\Rightarrow BP’= \frac{BP}{1+BP/r} $

Ahora

$\begin{split} BP & =OP-r \\ & =\frac{OP’ \times OP}{OP’} -r \\ & =\frac{r^2}{OP’} -r \\ & =\frac{r^2}{r-BP’} -r \\ & =\frac{r \times BP’}{r-BP’} \\ & =\frac{BP’}{1-BP’/r} \end{split} _\blacksquare$

Teorema

Sea $C(O,r)$ una circunferencia de inversión y $P$ y $Q$ dos puntos con inversos $P’$ y $Q’$ respectivamente, entonces

$P’Q’= \frac{r^2 \times QP}{OP \times OQ}$

Demostración

Conservación de ángulos

Se tiene por definición de inversión: $OP \times OP’=r^2$ y $OQ \times OQ’=r^2$

$\begin{split} & \Rightarrow OP \times OP’ = OQ \times OQ’ \\ &\Rightarrow \frac{OP}{OQ’} = \frac{OQ}{OP’} \\ & \Rightarrow \triangle OQP \approx \triangle OP’Q’ \\ & \Rightarrow \frac{OP}{OQ’} = \frac{OQ}{OP’} = \frac{QP}{P’Q’} \\ & \Rightarrow \frac{OQ}{OP’} = \frac{QP}{P’Q’} \\ & \Rightarrow P’Q’ = \frac{QP \times OP’}{OQ} \\ & \Rightarrow P’Q’ = \frac{QP \times OP’ \times OP}{OQ \times OP} \\ & \Rightarrow P’Q’ = \frac{r^2 \times QP }{OQ \times OP} \end{split} _\blacksquare$

Si $P$, $Q$ y $O$ son colineales, asumiendo $OP < OQ$ entonces

Conservación de ángulos

Entonces $OP \times OP’ = OQ \times OQ’$ y $P’Q’=OP’-OQ’$

$\begin{split} \Rightarrow P’Q’ & =\frac{OP \times OP’}{OP} \\ & =\frac{r^2}{OP} – \frac{r^2}{OQ} \\ & =r^2(\frac{OQ-OP}{OP \times OQ}) \\ & =\frac{r^2 \times PQ}{OP \times OQ} _\blacksquare \end{split}$

Teorema de Ptolomeo

Sea $ABCD$ un cuadrilátero cíclico convexo, entonces

$BC \times BD = BC \times AD + CD \times AB$

Demostración

Sea una circunferencia de inversión $C(A,r)$ y se tiene una circunferencia circunscrita del cuadrilátero cíclico. La circunferencia invierte los puntos en una línea, es decir, se tiene $B’$ inverso de $B$, $C’$ inverso de $C$ y $D’$ inverso de $D$, los cuales forman la línea «$L$», se muestra:

Conservación de ángulos 
Teorema Ptolomeo

Entonces se maneja las distancias de la línea «L$, se tiene $B’D’=B’C’+C’D’$ y por el teorema anterior:

$B’D’= \frac{BD \times r^2}{AB \times AD}$, $B’C’= \frac{BC \times r^2}{AB \times AC}$ y $C’D’= \frac{CD \times r^2}{AC \times AD}$

$\Rightarrow \frac{BD \times r^2}{AB \times AD}= \frac{BC \times r^2}{AB \times AC}= \frac{CD \times r^2}{AC \times AD}$

Entonces se cancelan las $r^2$ y si nos fijamos en el denominador tenemos en comun $AB$, $AD$ y $AC$. Por lo cual multiplicamos por $AB \times AD \times AC$

$\Rightarrow \frac{BD \times AB \times AD \times AC}{AB \times AD}= \frac{BC \times AB \times AD \times AC}{AB \times AC}= \frac{CD \times AB \times AD \times AC}{AC \times AD}$

Por lo tanto, $AC \times BD = BC \times AD + CD \times AB _\blacksquare$

Teorema de Feuerbach

La circunferencia de los nueve puntos del triángulo es tangente al incirculo y a los tres excirculos.

Demostración

Inversión
Teorema de Feuerbach

Sea el triángulo $\triangle ABC$ con $C_I$ el incirculo y $C_E$ el excirculo, sea $BC$ la tangente a $C_1$ y $C_E$, se tiene otra tangente $B’C’$ la cual es simétrica a $BC$ con respecto a la bisectriz $AI$, de lo anterior se tienen tres cosas: $C \in AB$, $B’ \in AC$ y $A’=BC \cap B’C’$.

Por otra parte, los puntos $A$ y $A’$ son centros de homotecia de $C_I$ y $C_E$ respectivamente, entonces $I_E$ es dividido por $A’$ y $A$ interna y externamente en razón de sus radios.

$\Rightarrow \frac{IA’}{A’E}=-\frac{IA}{AE}=\frac{r}{rA}$

Entonces $A$ y $A’$ son armónicos respecto a $I$ y $E$. Trazamos perpendiculares $E$, $I$ y $A$ sobre $BC$ y sus pies los llamamos $P_e$, $P_i$ y $P_a$ respectivamente, entonces los triángulos $\triangle EP_eA’ \approx \triangle IP_iA’ \approx AP_aA’$, entonces $P_a$ y $A’$ son armonicos respecto a $P_i$ y $P_e$.
Ahora sea $M_A$ punto medio de $BC$ entonces también lo es de $P_i$ y $P_e$, trazamos la circunferencia $Z$ con centro $M_A$ y radio $M_AP_i$, entonces $A’$ y $P_a$ son inversos respecto a $Z$

Por lo cual

$P_eP_i=BC-2P_iC=a-2(s-c)=c-b$

Donde $a$ es el lado opuesto al vértice $A$, de igual forma $b$ es de $B$, $c$ es de $C$ y $s$ es el semiperímetro.

Entonces el radio de $z$ es de $\frac{c-b}{2}$ y $M_AM_B=c/2$

Por lo cual $S=B’C’ \cap M_AM_B$

$\Rightarrow M_AS=M_AM_B + M_BS=M_AM_B -SM_B$, y $M_AM_B$ paralelo a $BA$ entonces $\triangle B’SM_B \approx \triangle B’C’A $ por lo cual sus lados son proporcionales $\frac{SM_B}{C’A}=\frac{M_BB’}{AB’}$.

$\Rightarrow SM_B =\frac{C’A\times B’M_B}{B’A}$

Y como $CA=C’A$ y $B’A=BA$ entonces

$SM_B=\frac{C’A\times B’M_B}{B’A}=\frac{CA(BA-M_BA)}{BA}=\frac{2bc-b^2}{2c}$

$\Rightarrow M_AS=M_AM_B-SM_B=\frac{c}{2} – \frac{2bc-b^2}{2c} = \frac{(c-b)^2}{2c}$

Así,

$M_AS \times M_AM_B = \frac{(c-b)^2}{2c} \times \frac{c}{2} = (\frac{c-b}{2})^2$

Y por lo cual $S$ y $M_B$ son inversos respecto a la circunferencia $Z$ con diámetro $P_iP_e$. El inverso de $B’C’$ es una circunferencia que pasa por $M_A$ el centro de inversión y por $P_a$ y $M_B$. Como una circunferencia está determinada por tres puntos y la circunferencia de los nueve puntos cumple esto, entonces $C_N$ es la inversa de la recta $B’C’$ con respecto a la circunferencia $Z$.
Pero el inverso de $C_I$ con respecto a $Z$ es $C_I$, al igual $C_E$ su inverso con respecto a $Z$ es $C_E$, ya que son ortogonales a $Z$; $B’C’$ es tangente a $C_I$ y $C_E$ y como la inversión conserva ángulos se sigue que la circunferencia $C_N$ será tangente a las circunferencias $C_I$ y $C_E$ (De igual forma para los otros 2 excirculos) $_\blacksquare$

Teorema (Inversión Razón Cruzada)

La razón cruzada es invariante bajo inversiones.

Demostración

(Se debe de interpretar como la razón cruzada entre puntos colineales y rectas concurrentes)

Sea, $C(O, r)$ circunferencia, $A$, $B$, $C$ y $D$ cuatro puntos colineales distintos de $O$, sus inversos $A’$, $B’$, $C’$ y $D’$ con respecto a $C$ y $a’=OA’$, $b’=OB’$, $c’=OC’$ y $d’=OD’$.

Inversión en razón cruzada

Ahora las razones cruzadas coinciden: $O(a’b’, c’d’)=o(AB, CD)$

Como la razón cruzada es una propiedad proyectiva y las inversiones respeten ángulos e invierten orientación.

$o(AB, CD)=\frac{sen \angle AOC}{sen \angle AOD} \times \frac{sen \angle DOB}{sen \angle COB}=\frac{-sen \angle A’OC’}{-sen \angle A’OD’} \times \frac{-sen \angle D’OB’}{-sen \angle C’OB’}=O(a’b’, c’d’) _\blacksquare $

Más adelante…

Se verá como la inversión es una forma alterna de resolver problemas ya demostrados y más fáciles de ver, además se revisará un tema de importante, la circunferencia de antisimilitud.

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Geometría Moderna II: Unidad 2 Inversión

Por Armando Arzola Pérez

2.1 Puntos Inversos con respecto a una circunferencia

Introducción

Una vez visto la potencia de un punto P, es hora de analizar una nueva transformación «Inversión«.

Definición Inversión:

Sea una circunferencia $C(O,r)$ con centro $O$ y radio $r>0$. Si $P$ y $P’$ son dos puntos colineales con $O$ se tiene que $P’$ es el inverso de $P$ y viceversa si y solo si $P’O \times PO=r^2$.

Definición de Inversión Gráfica

El punto $O$ es el centro de Inversión, la circunferencia $C$ es la circunferencia de inversión, y su radio $»r»$ es el radio de inversión.

Esta es una relación simétrica, ya que $P’$ es inverso de $P$ y $P$ es inverso de $P’$ con respecto a la circunferencia $C(O,r)$.

Propiedades de Inversión

  1. Cada punto en el plano, excepto el centro, tiene un inverso único.
  2. El inverso de un punto en la circunferencia de inversión es su propio inverso.
  3. El inverso de un punto interior a la circunferencia de inversión es siempre un punto exterior a la circunferencia de inversión.

De esta forma se puede construir el inverso de un punto $P$ con respecto a $C(O,r)$.

Proposición (Inversión)

Sea $C(O,r)$ una circunferencia y un punto $P$, por lo cual existe un $P’$ tal que $OP \times OP’ =r^2$.

Demostración

Se considera una circunferencia $C(O,r)$ y un punto $P$, pero existen 3 casos, el punto $P$ interno, externo y sobre la circunferencia $C(O,r)$.

Caso 1: $P$ interno a $C(O,r)$

Trazamos la perpendicular a $OP$ por $P$, donde la intersección es $T$ de la perpendicular a $C(O,r)$. Trazamos $OT$ y trazamos la tangente a $C(O,r)$ por $T$, llamemos $P’$ a la intersección de $OP$ con respecto a la tangente mencionada.

Caso 1 Inversión

Por construcción $\angle OTP’ = \pi /2 = \angle OPT$, y los triangulos $\triangle OTP$ y $ \triangle OP’T$ comparten $\angle O$, por lo cual son semejantes, entonces $\triangle OTP \approx \triangle OP’T$.

$\Rightarrow \frac{OP’}{OT} = \frac{OT}{OP} \Leftrightarrow OP \times OP’ =r^2$ $_\blacksquare$

Caso 2: $P$ externo a $C(O,r)$

Trazamos una circunferencia de diámetro $PO$ y unimos $P$ con la intersección de las 2 circunferencias la cual llamaremos $T$.
De $T$ sacamos la perpendicular respecto a $OP$, la intersección será $P’$.

Cso 2 Inversión

El angulo $\angle OTP = \pi /2 $ ya que abarca el diametro $OP$. Ahora los $\triangle OP’T \approx \triangle OTP$ porque comparten $\angle TOP$ y $\angle OTP =\pi /2=\angle OP’T$

$\Rightarrow \frac{OP’}{OT} = \frac{OT}{OP} \Leftrightarrow OP’ \times OP=OT \times OT =r^2$ $_\blacksquare$

Caso 3: $P$ está en $C(O,r)$

Su inverso $P’$ con respecto a $C(O,r)$ es colineal con $P$ y $O$, y además $OP=r$ entonces se debe cumplir $OP \times OP’ =r^2$

Caso 3 Inversión


$\Rightarrow r \times OP’ =r^2 \Rightarrow OP’=r \Rightarrow OP’=OP \Rightarrow P’=P$ $_\blacksquare$

Ahora veremos un teorema que será útil más adelante.

Teorema

Sea $C(O,r)$ una circunferencia de inversión, $P$ y $P’$ dos puntos inversos respecto a $C$. Cualquier circunferencia que pase por $P$ y $P’$ es ortogonal a $C$.

Demostración

Sea $C$ una circunferencia y $OP$ un segmento, sean $A$ y $B$ los puntos donde $OP$ toca a $C$ y $B \in OP$

Ortogonalidad en circunferencias con puntos inversos

Por hipotesis $OP \times OP’ = r^2$ y $O$ es punto medio de $AB$
$\Rightarrow P’$ y $P$ son armonicos respecto a $A$ y $B$
$\Rightarrow (\frac{AP’}{P’B}) =-(\frac{AP}{PB})$
Ahora como $C$ pasa por $A$ y $B$, y $C_1$ pasa por $P’$ y $P$ entonces $C\perp C_1$ $_\blacksquare$

Más adelante

Una vez ya estudiado la definición de inversión y sus propiedades, es momento de analizar como afecta la inversión a otros objetos geométricos, en específico en Rectas y Circunferencias.

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