Se le denomina lúnula a la superficie comprendida entre dos arcos de circunferencia cuando estos forman una figura no convexa. En este artículo explicaremos cómo construir dicha lúnula y calcularemos su área.

 

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Vamos

Construcción de una lúnula de Hipócrates

Para la construcción debemos seguir los siguientes pasos:

1 Partimos de un triángulo isóceles rectángulo

Triángulo isóceles rectágnulo

2 Con centro en se traza el arco

Arco correspondiente a un triángulo isóceles rectangulo

3 Con centro en , que es el punto medio de la hipotenusa del triángulo, se traza el otro arco de circunferencia.

Dos arcos con base en un triángulo isóceles rectángulo

La parte enmarcada por el color rojo se le conoce como lúnula de Hipócrates.

Dos arcos formando una lúnula

 

Área de la lúnula

Si denota la longitud de los dos lados iguales del triángulo isóceles anterior, entonces se tiene que:

  • El área del triángulo, utilizando la fórmula de (base)(altura), es , ya que tanto la base como la altura miden
  • Si denota la hipotenusa del triángulo entonces utilizando el Teorema de Pitágoras obtenemos que
  • Si denota la longitud del segmento , entonces ya que es la mitad del segmento
    Área de una lúnula de Hipócrates

  • Nótese que, la región naranja es la mitad del círculo con centro en y radio . Por lo tanto usando la fórmula para el área de un círculo donde es el radio, obtenemos que el área sombreada en naranja es

    Área de un semicirculo
  • Ahora observamos que la región sombreada en azul corresponde a la diferencia entre el cuarto del círculo con centro en y de radio que pasa por y , con el triángulo , es decir, si al sector circular le quitamos la región que conforma el tríangulo , obtenemos la región sombreada en azul.
    Área de un segmento circular

Así el área de la región sombreada en azul es

Con las observaciones anteriores podemos concluir que el área de la lúnula está dada por

Área del triángulo rectángulo es igual al área de una lúnula
Figura. El área de la lúnula es igual al área del triángulo isóceles rectángulo.

Por lo tanto concluimos que

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗