Autor Tema: Tres triángulos equivalentes

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30 Mayo, 2011, 09:57 am
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Michel

  • Lathi
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Determinar un punto en el interior de un triángulo dado, tal que al unirlo con los tres vértices quede descompuesto en tres triángulo equivalentes.
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

31 Mayo, 2011, 06:47 pm
Respuesta #1

lexotulivelulaxentric

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Es una explicación un poco engorrosa pero con ver las imágenes adjuntas es suficiente.

Para un triángulo de vértices A, B y C, y un punto X
Dividimos el triángulo en tres equivalentes: La base AC la partimos en tres segmentos, AD, DE y EC tales que AD=DE=EC.

Obtenemos de dicha construcción tres triángulos equivalentes: ABD, DBE y EBC de los cuales ABD y EBC tienen como lados AB y BC del triángulo original, si tomamos dichos lados como bases de esos triángulos tenemos que \(  \displaystyle{d(D,AB) \cdot{} AB \over 2} \) es el área de ABD (donde d(D,AB) = h_ε), y \(  \displaystyle{d(E,BC) \cdot{} BC \over 2} \) el área de EBC (donde d(E,BC) = h_υ).

Ahora podemos imaginarnos (o ver en la imagen adjunta) un cuadrilátero formado por vértices B, ε, υ y X de modo que las alturas h_υ y h_ε estén posicionadas como indica la letra del problema.
Sabemos que se trata de un cuadrilátero inscriptible: ángulo en épsilon y ángulo en ípsilon son opuestos y complementarios de aquí que ángulo en B y en X también lo son. Por otro lado en un cuadrilátero inscriptible las mediatrices de los lados y de las diagonales se cortan todas en el centro de la circunferencia (un cuadrilátero inscrito es equivalente a dos triángulos inscriptos, es decir, el cuadriláteros separado por una de sus diagonales), y también sabemos que si deslizamos un segmento a lo largo de su mediatriz, con dirección de su mediatriz y la volvemos a trazar (a la mediatriz) esta es constante ( del mismo modo que las mediatrices de los lados opuestos de un rectángulo son iguales).
Así trazamos las mediatrices de h_υ y h_ε y encontramos en su punto de corte al centro de la circunferencia que inscribe al cuadrilátero XεBυ, el radio lo tomamos desde el centro hasta B, trazamos la circunferencia, luego volvemos a trazar h_υ y h_ε pero empezando en υ y ε (los puntos de corte de la circunferencia con los lados AB y BC) y se tocarán en X.

01 Junio, 2011, 09:41 am
Respuesta #2

Michel

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Hola lexotulivelulaxentric.

He aquí cómo he hecho yo el problema.

Sea P el punto buscado (figura adjunta).

Si los triángulos PBC, PCA y PAB son equivalentes, el área de cada uno es 1/3 del área del ABC.

El triángulo PBC tiene la misma base que el ABC, luego su altura, a, será 1/3 de ha, por lo que P está en la paralela a BC trazada a la distancia a.

Razonando de forma análoga para el triángulo PBC, el punto P estará en la paralela a CA trazada a 1/3 de la altura correspondiente, hb.

Por tanto, P estará en la intersección de ambas paralelas.

Es fácil demostrar que P es el baricentro del triángulo ABC.

Tu solución la veré más despacio y te enviaré mi opinión. ¿De acuerdo?

Saludos.
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

01 Junio, 2011, 11:03 am
Respuesta #3

Michel

  • Lathi
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Aprovecho tu figura; yo lo haría así:

Partimos de que los tres triángulos ACD, DCE y ECB son equivalentes porque tienen bases iguales y la altura (no representada) común. Luego el área de cada uno es 1/3 del área de ABC.

Por D y E trazo paralelas a AC y aBC, respectivamente, que se cortan en X. Trazo también Xe y Xu.

Los triángulos ACD y ACX son equivalentes por tener la base AC común y las alturas iguales; también son equivalentes BCE y BCX.

Entonces ACX y BCX valen 1/3 del ABC; el ABX valdrá el otro tercio. Los tres son equivalentes.

¿Qué te parece?

Saludos.
Dios creó los números naturales, el resto es obra del hombre.
L. Kronecker

01 Junio, 2011, 05:50 pm
Respuesta #4

lexotulivelulaxentric

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Mucho más sencillo, eso demuestra que no es muy conveniente lanzarse hacia lo que a uno primero se le ocurre.
Tal vez debo mejorar en ese aspecto: aún conociendo que las alturas se cortan en 2/3 en su intersección no lo usé...

Gracias