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CONSTRUCCIONES
DE POLÍGONOS REGULARES DADA LA CIRCUNFERENCIA
CIRCUNSCRITA
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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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