La trisettrice di Ippia
di Arnaldo Vicentini e Nazario Magnarelli
È dato un quadrato ABCD, di lato AB = a. Il vertice A coincide con l’origine di un riferimento cartesiano Axy e i vertici B e D cadono rispettivamente sugli assi x e y del riferimento.
Facciamo traslare in modo uniforme il segmento DC fino a farlo coincidere con il lato AB e nello stesso tempo facciamo ruotare di moto uniforme il lato AD sino a farlo coincidere con lo stesso lato AB. Trovare l’equazione γ del luogo geometrico dei punti di intersezione dei due segmenti durante il loro movimento. Esso è detto trisettrice di Ippia.
(L’enunciato del problema è tratto dal libro “Le curve celebri”, di Luciano Cresci; pag. 9).
Indichiamo anzitutto la costruzione grafica del luogo geometrico (Fig. 1).
y C
a
P
5 u
D I P
4 t 5 a = 9u
P
3 t 4 Fig. 1
Q P
2 t
M 3
R t 2
φ P
1
y S t
N 1 x
H
L α B
A T
K
A partire dal punto A dividiamo il lato AD del quadrato in sei parti uguali e dai punti di divisione conduciamo le parallele al lato AB; indicheremo queste parallele con le lettere t₁, t₂, t₃, t₄, t₅. A partire dal punto B dividiamo poi l’angolo retto BAD, α = 90°, in sei angoli uguali, di ampiezza ciascuno, e 15°.
I punti di intersezione con l’arco BD siano P₁, P₂, P₃, P₄, P₅ di circonferenza.
Preso l’angolo BAP₁ = 15°, sia H la proiezione ortogonale del punto P₁ sull’asse x. KQ = y.
Per la lunghezza del lato del quadrato, si prenda AB = 9u. Il punto P₃ è comune alla circonferenza e alla bisettrice del 1° quadrante; i punti P₂ e P₄ si trovano ricordando che sin 30° = 1/2 e cos 60° = 1/2. Il punto P₁ si trova dividendo l’arco BP₂ in 2 parti uguali.
I punti S, R, Q, ecc. appartengono al luogo geometrico γ:
- S = AP₁ ∩ t₁
- R = AP₂ ∩ t₂
- Q = AP₃ ∩ t₃
In seguito ci farà comodo considerare Q(x, y) come un punto generico del luogo γ.
Eseguendo costruzioni analoghe, possiamo infittire i punti della curva a nostro piacere e quindi possiamo tracciare la nostra curva con l’accuratezza desiderata.
Consideriamo ora un generico punto Q della curva γ; sia y l’ordinata del punto e K la sua proiezione ortogonale sull’asse x, quindi KQ = y.
Poniamo KAQ = φ. Consideriamo ora due triangoli aventi un vertice sulla curva γ ed il lato opposto sull’asse x, es. i triangoli KAQ ed LAI.
Per come abbiamo costruito la curva, si vede che il rapporto fra i lati KQ ed LI è uguale a quello dei corrispondenti angoli opposti. In particolare, quando I → D sussiste la proporzione:
y : a = φ : π/2 (1)
y = 2aφ/π (2).
Consideriamo ora il riferimento polare di polo A e asse polare coincidente con l’asse x. Per il 1° teor. sui triangoli rettangoli, dal triangolo AKQ si ha:
KQ = AQ sin φ, cioè y = ρ sin φ (3).

È dato un quadrato ABCD, di lato AB=a. Il vertice A coincide con l’origine di un riferimento cartesiano Axy e i vertici B e D cadono rispettivamente sugli assi x e y del riferimento. Facciamo traslare in modo uniforme il segmento DC fino a farlo coincidere con il lato AB e nello stesso tempo facciamo ruotare di moto uniforme il lato AD sino a farlo coincidere con lo stesso lato AB. Trovare l’equazione del luogo geometrico dei punti di intersezione dei due segmenti durante il loro movimento. Esso è detto trisettrice di Ippia.
Vicentini e Magnarelli, La trisettrice di Ippia