Historia De cómo Gergonne vincula sus propios trabajos sobre

La Gaceta de la RSME, Vol. 11 (2008), Núm. 2, Págs. 337–347
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Historia
Sección a cargo de
Jesús Hernández Alonso
Joseph Diez Gergonne (1771–1859), nacido en Nancy, fue capitán
de la Guardia Nacional y participó en las guerras de Napoleón. Llegó a
profesor de Matemáticas de la Escuela Central de Nimes en 1795, y de
Astronomía en la Universidad de Montpellier en 1816. En 1810 fundó
la revista Annales de Mathématiques Pures et Appliquées, donde publicó
numerosos artículos sobre geometría, así como comentarios de artículos
ajenos.
Mario Otero nos presenta aquí —traducido al español desde el original en francés— un texto inédito de Gergonne, también de contenido
fuertemente geométrico.
De cómo Gergonne vincula sus propios trabajos
sobre tangencias a consideraciones históricas
por
Mario H. Otero
1. En un trabajo anterior, “Tres momentos de una construcción geométrica: Apollonius de Perga, François Viète, Joseph-Diez Gergonne”1 , publicado en la Revista
Brasileira de História da Matemática, vol. 6, núm. 12, octubre de 2006, hemos dado
algunos elementos básicos para presentar el texto de François Viète Apollonius gallus
traducido por Joseph-Diez Gergonne al francés, traducción previamente inédita. A
la vez, de esa manera se intentó situar alrededor de Viète una línea de desarrollo
geométrico que va —en lo conocido— desde Apolonio hasta hoy mismo2,3 . La bi1 Apolonio de Perga (−262/−190), François Viète (1540/1603), Joseph-Diez Gergonne
(1771/1859).
2 En nuestro artículo citábamos que David Gisch y Jason M. Ribando (2004), en un trabajo
titulado “Apollonius’ problem: a study of solutions and their connections”, señalan la pléyade
de geómetras que entre los tres del título trataron esa misma construcción y sus generalizaciones.
Aunque los autores dicen no conocer con exactitud las reconstrucciones árabes, señalan cómo, aparte
de esos tres geómetras, Adrianus Romanus, Fermat, Descartes, Newton —y más recientemente
Philip Beecroft en 1842—, entre otros muchos, trataron el tema. Se cuentan por docenas los que
así lo hicieron. Mucho más tarde Frederick Soddy —premio Nobel de física en 1921— redescubrió
el problema en 1936 y lo expresó en “The Kiss precise”, bajo la forma de poema.
3 Por otra parte, Antonio J. Durán, en su artículo “Historia” —al presentar en La Gaceta de
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Historia
bliografía existente refleja —todavía parcialmente— esa presencia a lo largo de un
prolongadísimo período.
Presentamos ahora un nuevo texto inédito que ya no es sólo una traducción
hecha por Gergonne sino uno suyo, revelador de un momento de enroque entre su
propio trabajo sobre tangencias y dos de los más importantes en la historia previa
del tema. El nuevo texto —de alrededor del año 8 del calendario napoleónico— es
“La résurrection de François Viète et de Pierre de Fermat par J. D.”.
La estructura de este texto de Gergonne es bien clara. Presenta, en partes claramente distinguibles:
(i) cuál era la situación de su propio trabajo sobre tangencias,
(ii) qué antecedentes históricos encontró que lo reorientaron en su búsqueda, y
(iii) cómo en base a ello dirigió su investigación.
2. Por más que esto pueda discutirse, normalmente, en una tradición de investigación cada paso al interior de un tema se guía por los pasos, o bien inmediatamente
anteriores, o bien por los mediatamente previos pero no muy alejados. Muy distinto
es proceder —en medio de una búsqueda— a través del descubrimiento de antecedentes muy lejanos y además utilizando métodos analíticos y no ya sintéticos como
era el caso en las investigaciones anteriores, por ejemplo sobre tangencias.
3. Gergonne había comenzado a trabajar analíticamente —aplicación del álgebra
a la geometría— en el llamado problema de Apolonio, que encierra en realidad un
haz de problemas correlacionados. Dada la complicación de los resultados obtenidos
por él de ese modo, no siguió en esa línea, y nos dice Gergonne que por azar halló
los de quienes habían trabajado antes en el problema. De este modo se da el caso de
instancias de problemas muy alejados entre sí en el tiempo:
“J’imaginais ensuite de traiter un problème par les lieux géométriques et
d’abord mes recherches me conduisirent aux propositions suivantes qui
sont faciles à démontrer” (p. 1 del texto).
Y enuncia doce proposiciones a las que llama principios —en realidad son teoremas—, que son principios sólo relativamente a los temas encarados: determinar un
círculo por tres condiciones y una esfera por cuatro:
“En effet en combinant les conditions de deux à deux manières pour
le cercle et de trois manières pour la sphêre on obtient pour le cercle
deux lignes et pour la sphère trois surfaces dont chacune satisfait à une
combinaison de conditions et dont les intersections sont par conséquent
les centres des cercles ou des sphères qui remplissent les conditions du
problème” (p. 4).
la RSME la nueva sección de Historia de las Matemáticas— nos dice: “Poincaré, por ejemplo, se
pregunta en El valor de la ciencia: ¿Es posible entender una teoría si desde el primer momento
se le da la forma definitiva que impone una lógica rigurosa, sin mencionar para nada el camino
por el que ha llegado a adoptar esa forma? No, realmente no es posible entenderla, incluso resulta
imposible retenerla si no es de memoria”. Y Durán prosigue su argumentación en favor de la historia
de las matemáticas para la enseñanza de ésta. Es un texto que recomendamos francamente.
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Resulta especialmente interesante lo que agrega:
“On a même ainsi l’avantage de voir du premier coup d’oeil de combien
des solutions chaque problème est susceptible, détermination qui autrement éxigerait une certaine contention d’esprit et laisserait toujours la
doute d’avoir laissé échapper quelque cas” (ibid).
Ocho son las únicas soluciones que Gergonne logra más tarde del problema básico.
Las verificaciones computacionales dan hoy —en las mismas condiciones— ocho; se
puede comprobar con el programa Cinderella 4 .
4. Es a esta altura que Gergonne recurre al análisis histórico y lo hace con no
despreciable cuidado:
“Il est probable qu’Apollonium qui le premier s’occupa des problèmes relatifs au cercle et dont l’ouvrage ne nous ait parvenu était d’abord tombé sur
les solutions de cette forme, ce soupçon est d’autant mieux facile qu’on
sait qu’il était très versé dans la connaissance des propriétés locales des
sections coniques il est probable qu’ensuite quelques considérations particulières l’auront conduit à le convaincre que ces problèmes pourraient
être résolus par la ligne droite et le cercle; c’est à dire pour parler le langage d’alors, qu’ils étaient de la classe du problème plein. Cars je crois
que Pappus dans sa collection nous apprend que c’est ainsi qu’il les avait
résolu” (p. 4–5).
Y entre los antecedentes anota otros elementos:
(a) que las soluciones por lugares geométricos utilizando la recta y el círculo son
las preferibles en la práctica, como ya sabía;
(b) que en Fermat estaba ya la solución respecto a las esferas, a lo que había llegado
siguiendo a Viète respecto a los círculos, cuando éste restituía a Apolonio sobre
la base de lo que Pappus había hecho;
(c) que ellos lo habían hecho con la recta y el círculo, el plano y la esfera;
(d) que esos geómetras eran de primer orden, genios, y que no habían tenido sucesores más o menos inmediatamente5 ;
(e) que las soluciones de Viète y Fermat eran elegantes y sencillas pero, sin embargo, como soluciones sintéticas no permitían ver el camino recorrido ni el
modo de poder generalizarlo;
(f) que para proseguir el trabajo todo aconsejaba que adquiriera una forma más
natural.
“Je crois au reste avoir découvert en traduisant l’ouvrage de Viète /Apollonius gallus/ le fil qui l’a dirigé, je soupçonne avec beaucoup de fondement qu’il s’est d’abord occupé de la solution du dernier problème c’est
à dire de la détermination d’un cercle tangent à trois cercles donnés et
4 Ver
5 En
la bibliografía: “The interactive geometry software Cinderella”.
eso se equivocaba porque sí los habían tenido; ver nuestro trabajo anterior.
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qu’ensuite l’analyse ancienne l’a conduit par une marche rétrograde à
reduire la solution de chaque problème à celle d’un des problèmes précédents et a ainsi déterminé la marche qu’il devait suivre dans ses solutions
succesives. Quant à Fermat ses solutions sont entièrement calquées sur
celles de Viète et ne sont pas que celles-ci étudiées aux trois dimensions
de l’espace” (p. 6).
Luego Gergonne nos dice que, si se dedicaba a largos cálculos —como hizo
Descartes— hubiera llegado a fórmulas de construcción muy penosa. Finalmente,
procediendo analíticamente pero con la orientación que había aparecido —por azar,
según él, de sus predecesores— obtuvo una solución que era a la vez elegante y
universal.
5. No vamos a entrar a considerar en todos sus detalles el procedimiento geométrico que Gergonne ha utilizado —expuesto en las páginas 8 a 12 del texto—, y que
ha desarrollado a partir del análisis histórico que ha presentado. Ya de por sí sus
varios trabajos sobre las tangencias —sin contar el resto de su obra— hacen de él
un geómetra distinguido.
6. No debemos exigirle a Gergonne una investigación histórica como la necesaria
en nuestros días. Con todo, su texto posee características que tienen el rigor que, de
un matemático o de un historiador de las matemáticas de su tiempo, podía esperarse.
TEXTO INÉDITO DE GERGONNE∗
[1]
La resurrección de François Viète y de Pierre de Fermat
por
J. D.
Me he ocupado de los problemas de la determinación de un círculo por tres
condiciones y de la de una esfera por cuatro condiciones mucho antes de saber que
alguien se hubiera ocupado de ello, traté de resolver algunos de los relativos al círculo
por los medios de aplicación del álgebra a la geometría; pero pude darme cuenta que
eran, en su mayoría, muy difíciles de traducirse en ecuaciones y que conducían a
fórmulas muy complicadas y difíciles de construir.
∗ Los números entre corchetes que aparecen en el margen indican las páginas del manuscrito
original.
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Luego imaginé que podría considerar un problema mediante lugares geométricos
y mis investigaciones primeramente me condujeron a las siguientes proposiciones,
fáciles de demostrar.
1. El lugar geométrico del centro de todos los círculos que pasan por dos puntos
dados es la perpendicular que pasa por el punto medio de la recta que une
ambos puntos.
2. El lugar geométrico del centro de todas las esferas que pasan por dos puntos
dados es el plano perpendicular en el punto medio de la recta que pasa por
esos dos puntos.
3. El lugar geométrico del centro de todos los círculos que, pasando por un punto
dado, son tangentes a una recta dada, es una parábola cuyo foco es el punto
dado y cuyo vértice es el punto medio de la perpendicular bajada desde ese
punto a la recta dada.
[2]
4. El lugar geométrico del centro de todas las esferas que pasando por un punto
dado son tangentes a un plano dado es un paraboloide que tiene por foco el
punto dado y por vértice el punto medio de la perpendicular bajada por ese
punto al plano dado.
5. El lugar geométrico del centro de todos los círculos que pasando por un punto
dado son tangentes a un círculo dado es una elipse o una hipérbola que teniendo
por foco el centro y el punto dado y por vértice los puntos medios de la mayor
y la más corta distancia desde el punto dado a la circunferencia del círculo
dado, es una elipse o una hipérbola según que el punto dado sea interior o
exterior al círculo dado.
6. El lugar geométrico del centro de todas las esferas que pasando por un punto
dado son tangentes a una esfera dada, es un elipsoide o un hiperboloide que
tiene por foco el punto dado y el centro de la esfera dada y por vértices los
puntos medios de las distancias más corta y más larga desde el punto dado a
la superficie de la esfera, es un elipsoide o un hiperboloide dependiendo que el
punto dado sea interior o exterior a la esfera dada.
7. El lugar geométrico del centro de todos los círculos tangentes a dos rectas
dadas es la recta que divide en partes iguales al ángulo formado por esas dos
rectas o ella es el complemento de dicho ángulo.
8. El lugar geométrico del centro de todas las esferas tangentes a dos planos dados
es el plano que divide en partes iguales el ángulo formado por los dos planos
dados o el suplemento de dicho ángulo.
[3]
9. El lugar geométrico del centro de todos los círculos tangentes a un círculo y a
una recta dada está formado por dos parábolas que tienen por foco común el
círculo de centro dado y por vértices los puntos medios de la mayor y la menor
distancia entre la circunferencia del círculo dado y la recta dada.
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10. El lugar geométrico de todos los centros de las esferas tangentes a una esfera
y a un plano dados es dos paraboloides que tienen por foco común el centro
de la esfera dada y por vértice los puntos medios de los segmentos mayores y
menores de las perpendiculares que se puedan bajar desde la superficie de la
esfera dada al plano dado.
11. Los lugares geométricos del centro de todos los círculos que tocan a dos círculos
dados exteriores entre sí son dos hipérbolas que tienen por foco común los
centros de los dos círculos dados. En cuanto a su vértice, si se traza una recta
por los dos centros, ella cortará a las dos circunferencias en cuatro puntos y los
vértices serán en una de las hipérbolas los puntos medios de las distancias entre
las intersecciones interiores y exteriores a los dos círculos. Para la otra estos
vértices serán los puntos medios de las distancias entre la intersección de cada
círculo comprendido entre los centros y la intersección del otro círculo exterior
a los mismos centros. Si los círculos de éstas se cortan, la última hipérbola se
transformará en una elipse. Para terminar, si están uno en otro, permanecerá
sólo la elipse y la hipérbola desaparecerá.
12. Los lugares geométricos del centro de todas las esferas tangentes a dos esferas
dadas exteriores entre sí, son dos hiperboloides que tienen por focos comunes
los centros de las dos esferas dadas. En cuanto a sus vértices, si se traza una
recta por los dos centros ella cortará las dos esferas en cuatro puntos: dos
interiores y dos exteriores a los círculos, los vértices de uno de las hiperboloides
serán los puntos medios de las distancias entre las intersecciones interiores y
[4]
exteriores, y por otro serán los puntos medios de la distancia entre la intersección interior de una esfera y la intersección exterior de la otra. Si las dos
esferas se cortan, el último hiperboloide se transformará en un elipsoide. Para
terminar, si una de las esferas está contenida en la otra, el elipsoide subsistirá
y el hiperboloide desaparecerá.
Establecidos estos principios, nada es más fácil, por lo menos si se consideran las
cosas teóricamente, que resolver los problemas relativos a la determinación de un
círculo por tres condiciones o de una esfera por cuatro condiciones. En efecto, combinando las condiciones dos a dos de dos maneras para el círculo y de tres maneras
para la esfera se obtienen para el círculo dos líneas y para la esfera tres superficies
en las que cada una satisface una combinación de condiciones y sus intersecciones
son en consecuencia los centros de los círculos o de las esferas que cumplen las condiciones del problema. Se tiene así incluso la ventaja de ver inmediatamente cuántas
soluciones posee un problema, determinación que de otro modo requeriría una cierta
precaución y dejaría siempre en la duda de si se ha omitido algún caso.
Es probable que Apolonio, que fue el primero que se ocupó de los problemas
relativos al círculo y cuya obra no nos ha llegado, haya descubierto soluciones de
esta forma; esta sospecha es tanto más plausible cuando se sabe que él era versado
en el conocimiento de las propiedades locales de las secciones cónicas, es probable
que, después, ciertas consideraciones particulares lo hayan conducido a convencerlo
que esos problemas podrían ser resueltos
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[5]
por la línea recta y el círculo; es decir, para hablar el lenguaje de entonces, eran de
la clase del problema pleno. Porque creo que Pappus en su colección nos enseña que
es así como los había resuelto.
Se concibe en efecto que por ligadas que estén en teoría las soluciones por lugares
geométricos, las que emplean sólo la línea recta y el círculo son bien preferibles en
la práctica. Estaba yo en estas reflexiones cuando encontré por azar en Fermat
la solución del problema relativo a la esfera, y no tardé en saber que había sido
conducido a ese trabajo por el de Viète sobre el círculo y que la intención de este
último había sido la de restablecer las soluciones de Apolonio indicadas por Pappus.
Me di finalmente cuenta de que unos y otros empleaban en sus soluciones sólo la
línea recta, el círculo, el plano y la esfera.
La concurrencia de trabajos de tres geómetras de primer orden relacionados con
problemas en los cuales pensaba desde hace tiempo, pero sin mucha insistencia, logró
aumentar mi interés. Las soluciones de Viète y de Fermat no dejan sin duda nada que
desear por su elegancia y simplicidad; desvelan todos los recursos que habían sabido
crear con su inhabitual ingenio; pero ellas, como todas las soluciones sintéticas,
tienen el inconveniente de que parecen caer de arriba y no dejan percibir el hilo que
ha guiado al autor, también el orden de sucesión del problema, orden necesario para
sus soluciones sucesivas que aparece de modo extraño y no se presenta naturalmente.
En ese momento, por esas consideraciones, resolví retomar este trabajo en una nueva
forma y proceder de una manera más natural.
[6]
Pienso además haber descubierto, traduciendo la obra de Viète, el hilo que lo ha
dirigido; sospecho con mucho fundamento que se ocupó primeramente de la solución
del último problema, es decir de la determinación de un círculo tangente a tres
círculos dados y que luego el análisis antiguo lo condujo, procediendo hacia atrás, a
reducir la solución de cada problema a uno de los problemas precedentes y así ha
determinado la marcha que debía seguir en soluciones sucesivas. En cuanto a Fermat,
esas soluciones están enteramente calcadas de las de Viète y no son más que éstas
estudiadas en las tres dimensiones del espacio.
Vuelvo, como resultado de mi trabajo, sabiendo que el centro de cada uno de los
círculos y de cada una de las esferas buscadas estaba siempre en la intersección de
dos líneas o de tres superficies de segundo grado cuyos elementos eran todos arbitrarios. Imaginaba expresarlo vinculando esas superficie por ecuaciones, llevando estas
ecuaciones a los mismos ejes y considerando luego las coordenadas de las dos líneas
y las tres superficies como las dificultades de un mismo problema. La eliminación
debía conducirme a la expresión analítica de las coordenadas del centro del círculo
y de la esfera buscada, las cuales debían ser construibles mediante la línea recta y el
plano y la esfera, puesto que estos problemas son de segundo grado.
Sin embargo, reflexionando un poco, vi que así iba a ser arrastrado en cálculos
muy largos que
[7]
sin duda me conducirían a fórmulas difíciles de construir. Seguramente, siguiendo
un procedimiento análogo es como Descartes, al tratar analíticamente el problema
344
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del círculo tangente a tres círculos dados, llegó hasta una fórmula que él decía no
poder encargarse de construir ni siquiera en un mes. Las reflexiones me habían hecho
casi renunciar a mi trabajo cuando al fin se me presentó, para la resolución de ese
problema, un camino puramente analítico y muy elegante, que me hizo ver que la
consideración de la línea y del círculo tiene además la ventaja de ser universal. Es
así que ese camino pueda aplicarse directamente a la determinación de una curva de
, condición puramente analítica y que no exige figuras o consigual grado m(m−3)
2
trucciones especiales. Ese es el camino que me propongo recorrer aquí, cuyo plan voy
a exponer en pocas líneas. Se sabe que la ecuación general de un círculo necesita tres
constantes porque, en efecto, un círculo se determina por tres condiciones de esas
tres constantes. Dos son las coordenadas del centro de ese círculo y la tercera es el
radio, siempre que el círculo es general son constantes arbitrarias o indeterminadas.
Si se quiere que este círculo supuesto cualquiera pase por un punto dado, es decir
que pase por un punto cuyas coordenadas son arbitrarias, estas coordenadas deberán
satisfacer la ecuación del círculo de modo que substituyéndolas se obtendrá entre las
tres constantes arbitrarias una ecuación
[8]
de relación, de modo tal que, siendo dadas dos cualesquiera, la tercera lo será también
y se tendrá así todo lo necesario para describir el círculo buscado. En efecto, se
concibe que eso debe ser así puesto que un círculo sujeto a pasar por un punto dado
no requiere más que dos condiciones para estar determinado.
Si por el contrario se quiere que el círculo supuesto cualquiera sea tangente a una
recta dada en su posición, es decir a una recta cuya posición se conoce, será necesario
por eliminación determinar las coordenadas de los dos puntos donde, en general, ese
círculo cualquiera corta a la recta dada; y para expresar la condición de contingencia
entre ambos se igualará entre ellos los dos valores de cada coordenada, lo que llevará
aún a una ecuación de relación entre las tres constantes arbitrarias que encerraba
la ecuación del círculo, de modo tal que bastará conocer dos de ellas para tener la
tercera y construir el círculo. Ello debe ser así pues cuando un círculo se toma como
tangente a una recta dada, no son necesarias más que otras dos condiciones para
determinarlo totalmente. Si se quiere que el círculo supuesto antes como cualquiera
sea tangente a un círculo dado, es decir a un círculo del que se tenga la ecuación,
resultará necesario determinar ecuaciones de los dos puntos donde, en general, ese
círculo supuesto cualquiera corta al círculo dado y, para expresar la condición de
contingencia de ambos, se igualarán entre sí los dos valores
[9]
de cada coordenada, lo que llevará una vez más a una ecuación de relación entre
las tres constantes arbitrarias que contiene la ecuación del círculo buscado, de modo
que será suficiente conocer dos para tener la tercera y construir el círculo. Ello debe
ser así porque cuando un círculo está sujeto a ser tangente a otro círculo dado no se
necesitan más que otras dos condiciones para determinarlo enteramente.
Si ahora se trata de determinar un círculo por tres condiciones tales como pasar
por puntos cuyas coordenadas sean arbitrarias, o ser tangente a rectas, o a círculos
cuyas coordenadas se conocen, se tomará la ecuación más general del círculo y se
formará entonces, entre las tres constantes que encierra esta ecuación, las ecuaciones
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de relación relativas a las tres condiciones exigidas. Se tendrán así tres ecuaciones
por medio de las cuales será fácil determinar y luego construir el círculo buscado.
Paso ahora a considerar la esfera. Se sabe que su ecuación general encierra cuatro
constantes porque, en efecto, son necesarias cuatro condiciones para determinar una
esfera. De estas cuatro constantes, tres serán las del centro de la esfera y la otra del
radio, y en tanto la esfera es cualquiera, estas cuatro constantes son arbitrarias o
indeterminadas.
Si se quiere que la esfera supuesta pase por un punto dado, es decir por un punto
cuyas coordenadas son conocidas, estas coordenadas deberán satisfacer la ecuación
de la esfera de modo que sustituyéndolas allí
[10]
se obtendrá entre las cuatro constantes arbitrarias una ecuación de relación de modo
tal que, estando dadas tres cualesquiera, la cuarta lo estará también y se tendrá todo
lo que es necesario para construir la esfera buscada; se concibe en efecto que la cosa
debe ser así pues para una esfera que está sujeta a pasar por un punto dado sólo son
necesarias otras tres condiciones para determinarla enteramente.
Si por el contrario se quiere que la esfera supuesta de antemano sea tangente
a un plano dado, es decir del que se posee la ecuación, se podrá imaginar, por un
punto cualquiera en la superficie de la esfera, dos planos paralelos a dos de los planos
coordenados, a los cuales se relacionarán tanto la ecuación de la esfera como la del
plano dado. Se determinarán luego las ecuaciones de las líneas de intersección del
plano dado con un nuevo plano coordenado, y el círculo de intersección de la esfera
buscada con este mismo plano; la condición de contingencia de la esfera buscada y
del plano dado se reducirá ahora a la de estos círculos y rectas, y expresándolas como
lo hemos dicho para el círculo se llegará a una ecuación de relación entre las cuatro
constantes que encierra la ecuación de la esfera, de modo tal que bastará conocer
tres de ellas para obtener la cuarta y construir la esfera. Ello debe ser así pues si
una esfera está sujeta a ser tangente a un plano dado, no es necesario más que tres
condiciones para determinarla enteramente.
[11]
Si por fin se quiere que la esfera supuesta de antemano sea tangente a una
esfera dada, es decir a una esfera cuya ecuación se posee, se podrá imaginar, por
un punto cualquiera de la superficie de la esfera buscada, dos planos paralelos a dos
de los planos coordenados, se relacionará una y otra esfera a estos dos planos y se
determinará su círculo de intersección con ellos; la condición de contingencia de las
dos esferas se reducirá a la de cada círculo de una de las esferas con el círculo de la
otra que se encuentra en el mismo plano coordenado con él, y expresándolo como
lo hemos hecho para el círculo se llegará a una ecuación de relación entre las cuatro
constantes que encierra la ecuación de la esfera buscada, de modo que será suficiente
conocer tres cualesquiera para determinar la cuarta y construir la esfera. Eso debe
ser así puesto que para una esfera que está sujeta a ser tangente a una esfera dada
bastan tres condiciones para determinarla completamente.
Si planteamos ahora la cuestión de determinar una esfera por cuatro condiciones
tales como pasar por puntos dados cuyas coordenadas sean conocidas, o ser tangente
a planos o a esferas cuya ecuación se posee, se tomará la ecuación más general de
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Historia
la esfera y se formarán luego, con las cuatro constantes que encierra esta ecuación,
las ecuaciones de relación relativas a las condiciones exigidas, se tendrá así, entre
estas constantes, cuatro ecuaciones por medio de las cuales será fácil determinarlas
e inmediatamente construir la esfera buscada.
“Importa subrayar además que una elección adecuada de los ejes de coordenadas puede simplificar considerablemente
[12]
la solución de estos problemas así como las fórmulas a las cuales conduce.
Además se puede renunciar a proceder de antemano a esa elección, es
decir que se puede suponer primero ejes cualesquiera y luego modificar
las fórmulas en relación con la nueva dirección que se asigna a esos ejes
que suponemos son perpendiculares entre sí.”
Los procedimientos que hemos esbozado conducen a la determinación del radio
de los círculos y esferas buscadas y de las coordenadas de sus centros, pero como a
menudo estas coordenadas no están dispuestas simétricamente en relación con los
datos del problema, su expresión debe ser a menudo complicada y de una construcción difícil. Conviene entonces deducir de estas expresiones las distancias de los
centros a puntos o a líneas dadas, en lugar de hacerlo simetrizando con los datos del
problema. La habilidad al aplicar estos medios puede simplificar considerablemente
la solución del problema.
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