Autor Tema: Construcción con regla. Proyectividad

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05 Noviembre, 2024, 12:52 pm
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Antonio de la Rosa

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Problema
Dos rectas por completo fuera del papel están determinadas cada una por dos pares de rectas que se cortan en puntos exteriores al papel. Determínese el punto de intersección por medio de otro par de rectas que pasen por él.
Podéis ayudarme? Gracias.

05 Noviembre, 2024, 08:17 pm
Respuesta #1

Quaternia

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Buenas tardes. Estaba escribiendo una respuesta y a mitad de camino paré, porque me di cuenta que no había terminado de entender del todo. Si es geometría proyectiva, ¿estás trabajando en el espacio o en el plano proyectivo? a priori estaba escribiendo contando con que estabas en \( \mathbb{P}_\mathbb{R}^2 \), pero no entiendo exactamente qué pinta la construcción a regla acá, me confundió.

Ahora, si trabajás en \( \mathbb{P}_\mathbb{R}^2 \), recordemos entonces los axiomas (escritos informalmente):
  • \( \exists{! P, Q} \) diferentes entre sí tal que \( P,Q\in{l} \).
  • \( \exists{!\pi} \) que contiene 3 puntos \( P,Q,R \) no colineales.
  • \( \#l\cap{\pi}\geq{1} \) punto.
  • \( \#\pi\cap{\pi'}\geq{1} \) recta.
  • \( \exists{4} \) puntos no coplanares tal que son 3 a 3 no colineales.
  • \( \#l\geq{3} \) puntos.

Dos rectas por completo fuera del papel están determinadas cada una por dos pares de rectas que se cortan en puntos exteriores al papel.

Llamémosle a tus dos rectas \( l \) y \( r \), tal que \( l=\pi_1\cap{\pi_2} \) y \( r=\pi_3\cap{\pi_4} \). Hasta ahora solo hemos utilizado cuarto axioma, y gracias al último sabemos que el mínimo de puntos que contienen tus rectas es 3. Si \( l=r \) entonces ya ganaste y no habría necesidad de utilizar otro par de rectas. Ahora, ¿qué ocurre cuando \( l\neq r \)? tenemos garantizado que \( \exists{P,Q,R} \) cualesquiera distintos entre sí pertenecientes a \( l \). Análogamente, \( \exists{P',Q',R'}\in{r} \). El objetivo sería ver que \( R=R' \), y acá es donde entran en juego tus rectas auxiliares \( l' \) y \( r' \). Jugando con el quinto, el tercer y segundo axioma deberías tener lo necesario para llegar a algún absurdo.

Este es mi primer posteo en el foro y no sabría cómo seguir el planteo, estoy abierta a recibir feedback. Por otro lado, espero haberte podido ayudar un poco a encaminar el problema, Antonio.

Saludos.
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06 Noviembre, 2024, 09:24 am
Respuesta #2

Antonio de la Rosa

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Primero gracias por tu atención.
El problema se presenta para ser resuelto en el plano y la solución debe ser construida con ayuda de una regla y los teoremas de Desargues y Pappus con vértices del hexágono, alternativamente,  sobre dos rectas.
Ambos teoremas los he intentado utilizar pero no veo la construcción. Por si sirve de ayuda este problema aparece en el libro ¿qué es la matemática? De Courant Robbins en el capítulo de Geometría Proyectiva y es el último problema propuesto.
Gracias de nuevo  y seguiré buscando la solución.

06 Noviembre, 2024, 09:47 am
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Primero gracias por tu atención.
El problema se presenta para ser resuelto en el plano y la solución debe ser construida con ayuda de una regla y los teoremas de Desargues y Pappus con vértices del hexágono, alternativamente,  sobre dos rectas.
Ambos teoremas los he intentado utilizar pero no veo la construcción. Por si sirve de ayuda este problema aparece en el libro ¿qué es la matemática? De Courant Robbins en el capítulo de Geometría Proyectiva y es el último problema propuesto.
Gracias de nuevo  y seguiré buscando la solución.

Mira por aquí:

https://math.stackexchange.com/questions/1341882/find-the-intersection-of-two-lines-entirely-outside-the-given-sheet-of-paper-by

Saludos.

06 Noviembre, 2024, 10:08 am
Respuesta #4

Antonio de la Rosa

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Ya tengo tarea y la solución.Muchísimas gracias  :aplauso: