sábado, 8 de março de 2014

Da equação vectorial da bissectriz às fórmulas de bissecção de um ângulo

Sejam θ um valor entre 0o e 180o; V = (0, 0); ⃗u = (1, 0); ⃗v = (cos θ, sin θ).Com este ponto e estes dois vectores geram-se duas semi-rectas e um ângulo de amplitude θ entre elas.
Como vimos na semana passada, uma equação vectorial da bissectriz desde ângulo será então

                                        +
(x,y ) = (0,0 ) + λ (1 + cosθ,sinθ) ;λ ∈ ℝ0

Uma consequência imediata é

(            )
      θ    θ       (1 + cosθ,sinθ)
  cos 2,sin2-  =  ∥(1 +-cosθ,sinθ)∥-

Como

                       ------------
∥(1 + cosθ,sinθ)∥ = ∘  2(1 + cosθ)

Então

(           )
     θ-    θ-    (1 +-cosθ,sinθ)-
 cos 2,sin 2  =   ∘2-(1-+-cos-θ)

Que é facilmente reescrito na forma

                 ( ∘ --------- ∘ ---------)
(    θ     θ)        1 + cos θ    1 - cos θ
  cos--,sin --  =     ---------,   ---------
     2     2             2           2

Note-se que esta fórmula só é válida para ângulos em [0º,180º].
Para ângulos em ]180º, 360º[ pode-se adaptar este raciocínio e ter em conta que estamos a bissectar o maior ângulo entre os vectores...
Existem muitas outras formas bem mais gerais de fazer isto, e sem recorrer à equação da bissectriz. Por exemplo, uma outra via e bem mais geral é aplicar a fórmula de De Moivre para a radiciação, visto que o problema da bissecção de um ângulo é equivalente ao problema da extracção das raizes quadradas de um número complexo.
Também se deve notar que a partir das fórmulas da bissecção, obviamente, se deduzem as fórmulas da duplicação...

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