Olimpiadas de Matemáticas
Página de preparación y problemas

Selector
La base de datos contiene 2803 problemas y 1137 soluciones.
Problema 1435
La longitud de la hipotenusa $BC$ de un triángulo rectángulo $ABC$ es $a$ y sobre ella se toman los puntos $M$ y $N$ tales que $BM = NC = k$, con $k\lt\frac{a}{2}$. En función de estos datos $a$ y $k$, calcular:
  1. El valor de la suma de los cuadrados de las longitudes $AM$ y $AN$.
  2. La razón de las áreas de los triángulos $ABC$ y $AMN$.
  3. El área encerrada por la circunferencia que pasa por los puntos $A$ , $M'$ y $N'$, siendo $M'$ la proyección ortogonal de $M$ sobre $AC$ y $N'$ la de $N$ sobre $AB$.
pistasolución 1info
Pista. Utiliza el teorema del coseno para el apartado (a) y observa que $M'N'=k$ para el apartado (c).
Solución.
  1. Aplicando el teorema del coseno a los triángulos $ABM$ y $ACN$, obtenemos que \begin{align*} AM^2&=c^2+k^2-2ck\cos\beta=c^2+k^2-\frac{2c^2k}{a},\\ AN^2&=b^2+k^2-2bk\cos\gamma=b^2+k^2-\frac{2b^2k}{a}, \end{align*} siendo $b=AC$ y $c=AB$ las longitudes de los catetos. Sumando ambas expresiones y usando el teorema de Pitágoras, llegamos a que \[AM^2+AN^2=a^2+2k^2-2ak.\]
  2. Los triángulos $ABC$ y $AMN$ comparten la altura desde el vértice $A$, luego la razón entre sus áreas será la razón entre sus bases, es decir $\frac{MN}{BC}=\frac{a-2k}{a}=1-2\frac{k}{a}$.
  3. El cuadrilátero $BMM'N'$ es un paralelogramo, luego $M'N'=k$. Además, $AM'N'$ es un triángulo rectángulo, luego su hipotenusa $M'N'$ es un diámetro de su circunferencia circunscrita. En particular, el circunradio de $AM'N'$ es $\frac{k}{2}$, luego el área encerrada que nos piden es $\frac{1}{4}k^2\pi$.
Si crees que el enunciado contiene un error o imprecisión o bien crees que la información sobre la procedencia del problema es incorrecta, puedes notificarlo usando los siguientes botones:
Informar de error en enunciado Informar de procedencia del problema
José Miguel Manzano © 2010-2026. Esta página ha sido creada mediante software libre