Curvas polares
Martes, 3 de Enero de 2006
Cómo citar este artículo

Miranda, Rafael (2006, Enero 3). Curvas polares. Geometria dinámica. Recuperado el, 25 de Julio de 2010, en http://www.geometriadinamica.cl/2006/01/curvas-polares/
Finalmente de vuelta a mis andanzas, a pesar de un virus asesino, pendientes interminables, festividades ineludibles y descansos merecidos, ahora con un tema que me causó más de algún problema en la universidad: las curvas polares. He aqui un humilde intento de exorcizar de tanta álgebra unas cuantas curvas que son escencialmente geométricas.
Probablemente todos recordemos las curvas polares por el estudio de sus ecuaciones, tema típico de la geometría analítica. Me imagino (pero no estoy seguro) que se les terminó llamando polares porque su clasificación es razonablemente sencilla en dicho sistema de coordenadas. Sin embargo, las condiciones que permiten definir éstas curvas no requieren de ningún tipo de ecuaciones o sistemas de referencia.
¿Cómo construir una cardioide, lemniscata, cisoide?
No se trata de construcciones sumamente complejas, aunque si debo decir que me fue un tanto difícil encontrar las definiciones de éstas curvas como lugares geométricos. Es mucho más común encontrarse con las ecuaciones que las definen, pero vuelvo de nuevo a recurrir a San Charles Lehmann, que en su memorable “geometría analítica” incluyó más geometría de la que parece a simple vista.
Caracol de Pascal
|
Pasos de la construcción Considérese una tangente a una circunferencia en el punto T. Y una perpendicular a dicha tangente, que pasa por el punto F. El lugar geométrico descrito por la intersección de ambas rectas es una curva conocida como “Caracol de Pascal“.
|
Existen varios casos especiales, dependiendo de la posición del punto F en relación a la circunferencia:
F en el exterior: Caracol con lazo
F en la circunferencia: Cardioide
F en el interior: Caracol sin lazo
F en el centro: Circunferencia
Cicloide de Ceva
|
Pasos de la construcción La Cicloide se Ceva, se debe a Tommaso Ceva, quien construyó un aparato mecánico con el cual se propuso trisectar un ángulo
Considérese el punto A, sobre una circunferencia de centro O, y la semirrecta OA.
Sea B un punto sobre una recta que pasa por el centro, de manera que B y O equidistan de A.
|
Sea P un punto de la semirrecta OA de manera que AB y PB equidistan de B.
El lugar geométrico descrito por el punto P, a medida que A se mueve en la circunferencia, es conocida como la Cicloide (o trisectriz) de Ceva.
Cisoide |
Pasos de la construcción Sean O y B los extremos de un diámetro fijo de una circunferencia de radio a. Sea t la tangente en B. Desde O se traza una secante cualquiera s que corte a la circunferencia y a t en los puntos C y D, respectivamente.
El lugar geométrico de un punto P, sobre s, de manera que OP y CD sean congruentes, se denomina Cisoide.
|
Lemniscata de Bernoulli
|
Pasos de la construcción Se construye una circunferencia de centro F’, tangente a dos rectas perpendiculares que se cortan en el punto O.
Sea P un punto cualquiera de la circunferencia y Q el punto de intersección entre la semirrecta OP y la circunferencia. Se traza la circunferencia de centro O y radio PQ.
|
Sea M el punto de intersección de la semirrecta y la circunferencia de centro O.
El lugar geométrico descrito por el punto M y el simétrico de M respecto a O (M’), a medida que P se mueve en la circunferencia de centro F’, es una Lemniscata de Bernuolli.
Gran parte de las curvas polares, incluso algunas de las antes mostradas, suelen definirse a partir de condiciones de rotación, como las epicicloides e hipocicloides. Dichas curvas… en el próximo capítulo.
Geometría circunferencia, coordenadas polares, espiral, lugar geométrico, trocoide