El passat 6 de febrer de 2020, a la XIII Jornada de l'Associació Catalana de GeoGebra, al taller Matemàtiques amb GeoGebra. Nivell 0 portat per Guillem Bonet (@willhek1), es va proposar un problema de tangències que em va recordar l'activitat que vam treballar alguns anys a l'INS Alella durant un crèdit de síntesi relacionat amb l'Edat Mitjana. L'activitat es relaciona amb el disseny de rosasses i, específicament, amb el de sèries de cercles tangents entre sí i que ho són també a la circumferència exterior de la rosassa.
Rosassa de la façana principal de la Catedral de Burgos (fotografia original de Javier Soto) |
Real Monasterio de Santa María de Guadalupe Cáceres (fotografia original del Baúl del Arte) |
Visualment ja es veu clarament el problema. Com dibuixar un cercle d'n circumferències tangents a l'exterior i entre les directament veïnes? A cadascuna d'aquestes cirecumferències els hi direm pètals a partir d'ara. Ja s'intueix que n ve determinat per un polígon regular inscrit a la circumferència exterior la mateixa quantitat de costats que la de pètals dessitjats. No tots els polígons regulars són construïbles amb regle i compàs de manera "pura". Gauss ja va descriure quines eren les condicions perquè un polígon fos dibuixable amb aquestes dues eines. Obviarem aquesta part de la construcció ja que podem dibuixar un polígon inscrit a partir del càlcul del seu angle central i plantejarem el problema concret de la construcció, ara sí, amb regle i compàs del "rosari de pètals".
L'objectiu de l'activitat serà construir rosasses com aquestes que podem veure fetes amb GeoGebra. Poden ser casos particulars de 3, 4, 5, 6... o més pètals. La primera part de l'activitat consistirà en buscar un mètode per a fer la construcció. La segona conèixer un mètode aparentment estrany d'aconseguir-ho. I la tercera demostrar que tots dos mètodes són equivalents. Per a fer aquesta demostració jugarem amb una mica de trigonometria, Pitàgores...