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Trazados geométricos
Problema
2025 · Extraordinaria · Titular
1
Examen
EJERCICIO 1: TRAZADOS GEOMÉTRICOS

Dados los arcos de circunferencia M y M' correspondientes a las circunferencias focales de una elipse, se pide:

1. Determinar los focos F y F', el centro O, y los extremos del eje mayor AB y menor CD.2. Dibujar la elipse.
Imagen del ejercicio
GeometríaCurvas cónicasElipse+1
Resolución del Ejercicio 1: Trazados Geométricos
1. Determinar los focos F y F', el centro O, y los extremos del eje mayor AB y menor CD.

Para determinar los elementos de la elipse, se siguen los siguientes pasos de construcción: a) Determinación de los focos F y F': Los arcos dados M y M' corresponden a las circunferencias focales de la elipse. Una propiedad clave de estas circunferencias es que su centro es uno de los focos de la elipse y su radio es igual a la longitud del eje mayor, 2a2a.Para encontrar el centro de una circunferencia dado un arco, se procede de la siguiente manera:1. Sobre el arco M, selecciona tres puntos arbitrarios P1,P2,P3P_1, P_2, P_3.2. Dibuja las cuerdas P1P2P_1P_2 y P2P3P_2P_3.3. Traza las mediatrices de cada una de estas cuerdas. La mediatriz de un segmento es la recta perpendicular que pasa por su punto medio.4. El punto de intersección de estas dos mediatrices es el centro del arco M, que corresponde al foco FF de la elipse.5. Repite el mismo procedimiento para el arco M' para determinar el foco FF'. Los focos FF y FF' son los centros de los arcos de circunferencia dados. b) Determinación del centro O: El centro OO de la elipse se encuentra en el punto medio del segmento que une los dos focos FF y FF'. Traza el segmento FFFF' y determina su punto medio, el cual será OO. c) Determinación de los extremos del eje mayor AB: La longitud del eje mayor, 2a2a, es el radio de las circunferencias focales. Mide la distancia desde el foco FF (o FF') a cualquier punto del arco M (o M'). Esta distancia medida es 2a2a. Por tanto, la semilongitud del eje mayor es a=(2a)/2a = (2a)/2.El eje mayor ABAB se sitúa sobre la recta que contiene a los focos FF y FF'. Desde el centro OO, mide una distancia aa sobre la recta FFFF' en ambas direcciones. Los puntos resultantes son los vértices AA y BB del eje mayor. d) Determinación de los extremos del eje menor CD: El eje menor CDCD es perpendicular al eje mayor ABAB y pasa por el centro OO. Dibuja una recta perpendicular a FFFF' que pase por OO.La distancia de un foco a cualquiera de los extremos del eje menor es igual a la semilongitud del eje mayor, aa. Con centro en FF (o FF') y radio aa, traza arcos que corten la recta perpendicular a FFFF' que pasa por OO. Los puntos de intersección son los vértices CC y DD del eje menor.

2. Dibujar la elipse.

Una vez determinados los focos FF y FF', y la longitud del eje mayor 2a2a, la elipse puede ser trazada mediante el método del jardinero (o del cordel):1. Fija los extremos de un cordel de longitud 2a2a en los focos FF y FF'.2. Con la ayuda de un lápiz, mantén el cordel tenso y deslízalo alrededor de los focos. La trayectoria del lápiz formará la elipse deseada, ya que la suma de las distancias del lápiz a cada foco (PF+PFPF + PF') siempre será igual a la longitud del cordel (2a2a). El trazado deberá pasar por los puntos A,B,C,DA, B, C, D previamente calculados.