Cómo es el enlace a un Hecho Geométrico correspondiente a un día concreto:
http://amontes.webs.ull.es/otrashtm/HGT2013.htm#HGddmmaa
EJEMPLO: Domingo, 3 de noviembre del 2013 http://amontes.webs.ull.es/otrashtm/HGT2013.htm#HG031113
Construimos el triángulo AHaMa tal que los lados AHa y AMa sean de las longitudes dadas ha y ma, respectivamente, y que el ángulo en Ha es recto.
Reflejamos el punto A en Ma, obteniéndose el punto A'.
Las tangentes desde A' a la parábola de foco A y directriz HaMa, cortan a la recta HaMa en los puntos C1 y C2.
Las reflexiones de estos puntos en Ma dan los puntos B1 y B2.
Los triángulos AB1C1 y AB2C2 son dos soluciones al problema propuesto.
jueves, 19 de diciembre del 2013
Cónica pasando por las reflexiones de un punto respecto a los lados de un cuadrivértice
Sean ABC un triángulo, Q un punto, y el cuadrivértice ℘ = P1P2P3P4=GPaPbPc, formado por el baricentro y los vértices de triángulo antimedial.
Consideremos las reflexiones de Q respecto de los lados del cuadrivértice ℘:
Qij es la reflexión de Q en las rectas PiPj para todo i,j en {1,2,3,4}, i<j.
El lugar geométrico de los puntos Q tales que sus reflexiones Qij, en los lados de ℘, estén en una misma cónica es una séptica que tiene a los vértices de ℘ como puntos singulares aislados, contiene a los vértices del triángulos diagonal y a los vértices(1) del triángulo de Miquel (QA-Tr2 ) de ℘, pasa por X316, Droussent pivot (QA-P4 "Isogonal Center") y tiene como punto del infinito al conjugado isogonal del foco X110 de la parábola de Kiepert: X523 ("Involutory Conjugate" de QA-P2=X99).
Si Q=X316 la cónica que pasa por sus seis reflexiones respecto a los lados del cuadrivértice ℘ = GPaPbPc contiene a X316 y tiene por ecuación:
Con centro es QA-P2=X99, punto de Steiner.
(1)
The vértices of QA-Tr2 can be constructed as the 2nd intersection point of the circles (QA-P4,Pi,Pj) and (QA-P4,Pk,Pl), where (i,j,k,l) = (1,2,3,4) / (1,3,2,4) / (1,4,2,3).
viernes, 6 de diciembre del 2013
Una descripción geométrica del centro X691
Sean ABC un triángulo y P un punto. Consideremos los dos triángulos equiláteros AAbAc y AA'bA'c tales que Ab y A'b están en la ceviana BP, Ac y A'c están en la ceviana CP (ver HG03113). Denotamos por A' el punto de intersección de AbAc y A'bA'c. Se definen cíclicamente los puntos B' y C'.
Las rectas AA', BB', CC' son paralelas.
Si P varía sobre la circunferencia circunscrita, el lugar geométrico del punto A' es una circunferencia Γa que pasa por A y su centro Oa tiene coordenadas baricéntricas:
Similarmente, se obtienen sendas circunferencias Γb y Γc, con centros Ob y Oc, al proceder cíclicamente. Las rectas AOa, BOb, COc concurren
en el centro X691.
Si P es un punto sobre la circunferencia circunscrita, sea Q el conjugado isogonal del punto del infinito determinado por las rectas paralelas AA', BB', CC'. Las rectas PQ son paralelas, cuando P varía; el punto del infinito que determina sus direcciones es X542 y el punto del infinito determinado por la dirección perpendicular a las de las rectas PQ es X690, cuyo conjugado isogonal es X691.
Sean ABC un triángulo, P un punto, P* su conjugado isogonal, A'B'C' y A"B"C" los triángulos pedales de P y P*, respectivamente.
Denotamos por:
Ab la intersección de la paralela a AP* por A' con AB.
Ac la intersección de la paralela a AP* por A' con AC.
A2 la intersección de la paralela a AP por A" con AB.
A3 la intersección de la paralela a AP por A" con AC.
Los puntos Ab, Ac, A2 y A3 están en una circunferencia, por construcción. Sea Oa su centro. Similarmente se definen Ob y Oc.
El lugar geométrico de los puntos P tales que los triángulos ABC y OaObOb son ortológicos es una curva algebraica de grado seis, invariante por isoconjugación, que pasa por el circuncentro, ortocentro, por los puntos X1113 y X1114 (en los que la recta de Euler corta a la circunferencia circunscrita) y por los conjugados de éstos, X2574, X2575, en la recta del infinito, de ecuación baricéntrica:
a^4 c^6 x^3 y^3 - b^4 c^6 x^3 y^3 - a^2 c^8 x^3 y^3 +
b^2 c^8 x^3 y^3 - a^4 b^4 c^2 x^4 y z + a^2 b^6 c^2 x^4 y z +
a^4 b^2 c^4 x^4 y z - a^2 b^2 c^6 x^4 y z - a^6 b^2 c^2 x^3 y^2 z -
a^4 b^4 c^2 x^3 y^2 z + 2 a^2 b^6 c^2 x^3 y^2 z +
3 a^4 b^2 c^4 x^3 y^2 z - 2 b^6 c^4 x^3 y^2 z -
3 a^2 b^2 c^6 x^3 y^2 z + b^4 c^6 x^3 y^2 z + b^2 c^8 x^3 y^2 z -
2 a^6 b^2 c^2 x^2 y^3 z + a^4 b^4 c^2 x^2 y^3 z +
a^2 b^6 c^2 x^2 y^3 z + 2 a^6 c^4 x^2 y^3 z -
3 a^2 b^4 c^4 x^2 y^3 z - a^4 c^6 x^2 y^3 z +
3 a^2 b^2 c^6 x^2 y^3 z - a^2 c^8 x^2 y^3 z - a^6 b^2 c^2 x y^4 z +
a^4 b^4 c^2 x y^4 z - a^2 b^4 c^4 x y^4 z + a^2 b^2 c^6 x y^4 z +
a^6 b^2 c^2 x^3 y z^2 - 3 a^4 b^4 c^2 x^3 y z^2 +
3 a^2 b^6 c^2 x^3 y z^2 - b^8 c^2 x^3 y z^2 + a^4 b^2 c^4 x^3 y z^2 -
b^6 c^4 x^3 y z^2 - 2 a^2 b^2 c^6 x^3 y z^2 + 2 b^4 c^6 x^3 y z^2 +
a^8 c^2 x y^3 z^2 - 3 a^6 b^2 c^2 x y^3 z^2 +
3 a^4 b^4 c^2 x y^3 z^2 - a^2 b^6 c^2 x y^3 z^2 + a^6 c^4 x y^3 z^2 -
a^2 b^4 c^4 x y^3 z^2 - 2 a^4 c^6 x y^3 z^2 +
2 a^2 b^2 c^6 x y^3 z^2 - a^4 b^6 x^3 z^3 + a^2 b^8 x^3 z^3 -
b^8 c^2 x^3 z^3 + b^6 c^4 x^3 z^3 - 2 a^6 b^4 x^2 y z^3 +
a^4 b^6 x^2 y z^3 + a^2 b^8 x^2 y z^3 + 2 a^6 b^2 c^2 x^2 y z^3 -
3 a^2 b^6 c^2 x^2 y z^3 - a^4 b^2 c^4 x^2 y z^3 +
3 a^2 b^4 c^4 x^2 y z^3 - a^2 b^2 c^6 x^2 y z^3 - a^8 b^2 x y^2 z^3 -
a^6 b^4 x y^2 z^3 + 2 a^4 b^6 x y^2 z^3 + 3 a^6 b^2 c^2 x y^2 z^3 -
2 a^2 b^6 c^2 x y^2 z^3 - 3 a^4 b^2 c^4 x y^2 z^3 +
a^2 b^4 c^4 x y^2 z^3 + a^2 b^2 c^6 x y^2 z^3 - a^8 b^2 y^3 z^3 +
a^6 b^4 y^3 z^3 + a^8 c^2 y^3 z^3 - a^6 c^4 y^3 z^3 +
a^6 b^2 c^2 x y z^4 - a^2 b^6 c^2 x y z^4 - a^4 b^2 c^4 x y z^4 +
a^2 b^4 c^4 x y z^4=0.
Sean ABC un triángulo y Q un punto. El lugar geométrico de los puntos P tales que la tripolar de P y la recta QP* (P* conjugado isogonal de P) son perpendiculares es una cuártica C(Q) con puntos nodales en los vértices de ABC, que pasa por el baricentro y por los puntos de intersección, X1113 y X1114, de la recta de Euler con la circunferencia circunscrita.
Si Q(p:q:r) (coordenadas baricéntricas) la ecuación de la cuártica C(Q) es:
Esta cuártica es la transformada isogonal de la hipérbola rectangular H(Q) de ecuación:
Las direcciones de sus asíntotas son las mismas para todo Q, dadas por los conjugados isogonales de X1113 y X1114.
Casos particulares:
Q el incentro. El lugar geométrico es la cuártica C(X1) que pasa por los centros X1, X2, X29, X280, X1113, X1114 y X1222, de ecuación:
Q el circuncentro. El lugar geométrico es la cuártica de Stammler (Q066), que pasa por los centros X1, X2, X4, X254, X1113, X1114, X1138, X2184, X3223, X3346 y X3459, de ecuación:
En este caso, la hipérbola H(Q) conjugada isogonal de la cuártica C(Q) pasa, además de por Q y X6, por Q*, que ahora también está en C(Q).
De esta hipérbola H(Q) conocemos tres puntos (X6, Q, Q*) y las direcciones de las asíntotas (dadas por los conjugados isogonales de los puntos, X1113 y X1114, en los que la recta de Euler corta a la circunferencia circunscrita), por tanto puede ser construida ( IIPPP )
Sean ABC un triángulo, A(Ra), B(Rb), C(Rc) circunferencias centradas en los vértices A, B, C, de radios Ra, Ra, Ra, respectivamente. Si P es el centro radical de estas circunferencias, consideremos la circunferencia P(Rp) centrada en P y de radio Rp y los ejes radicales ea, eb, ec de P(Rp) con las circunferencias A(Ra), B(Rb), C(Rc), respectivamente. Entonces:
El triángulo A1B1C1, delimitado por ea, eb y ec es perspectivo con ABC
Si se dejan fijas las circunferencias A(Ra), B(Rb), C(Rc) y se varía el radio Rp, el punto D queda en la hipérbola rectangular circunscrita a ABC que pasa por P. La ecuación de tal hipérbola es:
Estos valores de los radios, tomados para las circunferencias centradas en los vértices, no son los únicos posibles para describir las citadas hipérbolas. Para la hipérbola de Feuerbach, por ejemplo, se ha tomado las distancias de los vértices al incentro, que está en dicha hipérbola; pero podemos tomar la distancia de los vértices a cualquier otro punto que esté en la hipérbola, como radios de tales circunferencias.
Así, en general, si tomamos como radios de las circunferencia centradas en los vértices las distancias a un punto de coordenadas baricéntricas (u:v:w), la ecuación de la hipérbola donde está el punto D es:
Otros casos de circunferencias fijas centradas en los vértices
Circunferencias de radios las longitudes de los lados opuestos. Le corresponde la hipérbola que pasa por los centros X4, P=X20, X253, X1249, X1294, X3346 y X3668, Su ecuación es:
(b^2-c^2) (3 a^4 - 2 a^2 b^2 - b^4 - 2 a^2 c^2 + 2 b^2 c^2 - c^4)yz+ ... = 0.
Circunferencias tangentes a los lados opuestos del vértice en el que está centrada. La correspondiente hipérbola rectangular contiene a los centros X4, X389, X577 y tiene por ecuación:
a^4 (b^2 - c^2)(a^2 - b^2 - c^2)^2 (a^6 b^2 - 3 a^4 b^4 +
3 a^2 b^6 - b^8 + a^6 c^2 - 3 a^2 b^4 c^2 + 2 b^6 c^2 -
3 a^4 c^4 - 3 a^2 b^2 c^4 - 2 b^4 c^4 + 3 a^2 c^6 + 2 b^2 c^6 -
c^8)yz+ ... = 0.
Circunferencias de radios los ex-inradios
El centro de perspectividad D está en la hipérbola que contiene a los centros X4, X282, X1034, X1490, X3176, X3341, X3347. Tiene en común con la cúbica de Thomson los seis puntos A, B, C, X4, X282 y X3341. Su ecuación es:
a (a - b - c) (b - c) (a^6 - 2 a^5 b - a^4 b^2 + 4 a^3 b^3 -
a^2 b^4 - 2 a b^5 + b^6 - 2 a^5 c - 2 a^4 b c + 2 a b^4 c +
2 b^5 c - a^4 c^2 + 2 a^2 b^2 c^2 - b^4 c^2 + 4 a^3 c^3 -
4 b^3 c^3 - a^2 c^4 + 2 a b c^4 - b^2 c^4 - 2 a c^5 + 2 b c^5 +
c^6)yz+ ... = 0.
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' el triángulo circunceviano de P. Las rectas BC, CA, AB intersecan a las rectas B'C', C'A', A'B' en 9 puntos, de los cuales 6 no están en la tripolar p del producto ceviano(1) de P y K (simediano); estos seis puntos quedan en una cónica C(P) cuya ecuación baricéntrica, si (u:v:w) son las coordenadas de P, es:
Nota: Si el punto P está sobre la circunferencia circunscrita, su triángulo circunceviano no está definido y si P está sobre la tripolar del simediano (eje de Lemoine) la cónica C(P) degenera en el producto de dos rectas que se cortan en el simediano.
Los puntos P (no situados en el eje de Lemoine) que son centros del triángulo y figuran actualmente en ETC, a los que corresponde centros Q de la cónica C(P), que también figuran en ETC, son los siguientes pares {P,Q}:
Sean ABC un triángulo, I el incentro y Ia, Ib, Ic los exincentros. Denotemos por N1, N2, N3, los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos IBC, ICA, IAB y por Na, Nb, Nc, los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos IaBC, IbCA, IcAB.
Las circunferencias circunscritas a los triángulos N1BC, N2CA, N3AB, concurren en X502.
Las circunferencias circunscritas a los triángulos NaBC, NbCA, NcAB, concurren en X5620, de coordenadas baricéntricas:
• Información complementaria:
Las rectas IaNa, IbNb y IcNc concurren en X191.
Las rectas IaN1, IbN2 y IcN3 concurren en X5506.
• Randy Hutson da una construcción alternativa del punto X5620 en Anopolis #1132:
Sea DEF el triángulo incentral (triángulo ceviano del incentro), Se considera el triángulo BCA' semejante a DEF, construido hacia el interior de ABC. El punto A' es el segundo puntos de intersección de la recta IaNa con la circunferencia circunscrita al triángulo NaBC.
Se definen B' y C' cíclicamente. Entonces la rectas AA', BB', CC' concurren en X5620.
Las coordenadas baricéntricas de A' son:
A' = (2a^2(a+b)(a+c) :
-(a+c)(a^3+a^2(b-c)+(b-c)^2(b+c)+a(b^2-b c-c^2)) :
-(a+b)(a^3+a^2(c-b)+(b-c)^2(b+c)-a(b^2+b c-c^2)) ).
• Caso en que los triángulos semejantes al triángulo incentral son construidos externamente:
Sea DEF el triángulo incentral (triángulo ceviano del incentro), Se considera el triángulo BCA" semejante a DEF, construido hacia el exterior de ABC.
Se definen B" y C" cíclicamente. Entonces la rectas AA", BB", CC" concurren en X502.
(Randy Hutson, 9/23/2011)
Sean ABC un triángulo, δ una recta, D su tripolo, M un punto en δ, C(M) la cónica biceviana de D y M (que pasa por los vértices de los triángulos cevianos DaDbDc y MaMbMc de D y M) y, finalmente, Mδ el centro de C(M).
El lugar geométrico de Mδ, cuando M varía, es una cuártica que pasa por los puntos de intersección de δ con los lados de ABC.
Si px+qy+rz=0 es la ecuación baricéntrica de la recta δ, su cuarto punto de intersección con la cuártica tiene de coordenadas:
Q(δ) = ( (q - r) (2 q r + p (q + r)) : (r - p) (2 r p + q (r + p)) : (p - q) (2 p q + r (p + q)) )
Este punto es el centro de la cónica C(M∞), donde M∞ es el punto del infinito de la recta δ. La ecuación de la cónica C(M∞) es (Bernard Gibert.- Bicevian Conics § 1.3 (1) ):
EJEMPLOS: Alguna "central line" y su correspondiente cuarto punto de intersección con la cuártica asociada. La "central line" la denotamos por Li si sus coeficientes con las coordenadas baricéntricas del centro del triángulo Xi.
( (2 a^6 - a^4 (b^2 + c^2) - (b^2 - c^2)^2 (b^2 + c^2)) (-2 (a - b) (a +
b) (a - c) (a + c) (a^4 - (b^2 - c^2)^2)^2 + (b - c) (b +
c) (-a^2 + b^2 + c^2)^2 (3 a^4 (b^2 - c^2) - (b^2 - c^2)^3 -
2 a^2 (b^4 - c^4))):..:... )
-2.740416687177399065884132982
L3268
"Fermat axis"
( (2 a^6 - 2 a^4 (b^2 + c^2) - (b^2 - c^2)^2 (b^2 + c^2) +
a^2 (b^4 + c^4)) (-2 (a - b) (a + b) (a - c) (a + c) (a^2 - a b +
b^2 - c^2) (a^2 + a b + b^2 - c^2) (a^2 - b^2 - a c +
c^2) (a^2 - b^2 + a c + c^2) - (b - c) (b + c) (b^2 -
c^2) (-a^2 + b^2 - b c + c^2) (-a^2 + b^2 + b c +
c^2) (-2 a^4 + (b^2 - c^2)^2 + a^2 (b^2 + c^2))):..:... )
Sean un triángulo ABC, I el incentro; Na, Nb , Nc los centros de las circunferencias de los nueve puntos de IBC, ICA, IAB. Las circunferencias {ANbNc}, {BNcNa}, {CNaNb} concurren en un punto de la circunferencia circunscrita.
El centro de la circunferencia de los nueve puntos del triángulo IBC tiene por coordenadas baricéntricas:
Na = (-a (b + c) : a^2 + a b - (b + c)^2 : a^2 + a c - (b + c)^2).
Permutando cíclicamente estas coordenadas se obtienen las de los puntos Nb y Nc.
La ecuación de la circunferencia circunscrita al triángulo ANbNc es:
c^2 x y + b^2 x z +
a^2 y z + (x + y +
z) (-(((a^4 c - a^3 b c - a^2 b^2 c + a b^3 c + 2 a^3 c^2 -
b^3 c^2 + b^2 c^3 - 2 a c^4 + b c^4 - c^5) y)/(
2 (a^3 + a^2 b - a b^2 - b^3 + a^2 c - a b c + b^2 c - a c^2 +
b c^2 - c^3))) - ((-a^4 b - 2 a^3 b^2 + 2 a b^4 + b^5 +
a^3 b c - b^4 c + a^2 b c^2 - b^3 c^2 - a b c^3 + b^2 c^3) z)/(
2 (-a^3 - a^2 b + a b^2 + b^3 - a^2 c + a b c - b^2 c + a c^2 -
b c^2 + c^3)))=0.
Por permutación cíclica obtenemos las ecuaciones de las circunferencias circunscritas a los triángulos BNcNa y CNaNb.
El punto de concurrencia de estas tres circunferencias es:
(a/((b - c) (a^3 - a^2 (b + c) - a (b^2 + b c + c^2) + (b + c)^3)) : ... : ... ),
que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC:
0.2921043592404663185080644011
Parábolas con focos los vértices del triángulo circunceviano del simediano y directrices las medianas
Sean ABC un triángulo. Se construyen triángulos semejantes variables ABBa, rectángulo en B, y ACCa, rectángulo en C, tales que θ = ∠BABa = - ∠CACa (ángulos orientados). La envolvente de las rectas BaCa es una parábola ℘a.
En efecto, la correspondencia Ba (θ) ↦ Ca (-θ), entre puntos de la recta perpendicular a AB por B y los de la recta perpendicular a AC por C, es una proyectividad; por lo que, las rectas BaCa envuelven un cónica, tangente a estas rectas y también al lado BC en un punto Ta, ya que B ↦ C. Finalmente, como los puntos del infinito de cada recta se corresponden, la recta del infinito es también tangente: se trata de una parábola.
su directriz es la mediana por A y su foco es el punto D donde la simediana por A vuelve a cortar a la circunferencia circunscrita a ABC.
Los puntos de tangencia de la parábola ℘a con las rectas perpendiculares a AB y a AC por B y C, respectivamente, están en la altura por A; el punto Ta de tangencia con el lado BC es:
Procediendo cíclicamente, se obtienen las parábolas ℘b y ℘c. Se verifica:
Las parábolas ℘a, ℘b y ℘c son tangentes a los lados de ABC en puntos alineados, sobre la tripolar del ortocentro X4.
Gracias a Viktor Kitaysky, por una corrección
miércoles, 20 de noviembre del 2013
Bisectrices de un triángulo y los centros X(171) y X(238)
Sean ABC un triángulo y Wa el pie de la bisectriz exterior en A. Denotamos por Ωa la única cónica circunscrita que tiene las mismas tangentes desde Wa que la circunferencia circunscrita, su ecuación baricéntrica es:
b c x (y + z) + a^2 y z = 0.
Es tangente en A al lado (y+z=0) del triángulo antimedial y pasa por el punto Ta de intersección de la bisectriz interior en A con la mediatriz de BC (cuarto punto de intersección de Ωa con la circunferencia circunscrita).
Análogamente, procediendo cíclicamente sobre los vértices de ABC, se consideran la cónicas Ωb y Ωc.
Tomamos el cuarto puntoQa de intersección de las cónicas Ωb y Ωc y similarmente definimos los puntos Qb y Qc, entonces:
Los triángulos ABC y QaQbQc son perspectivos con centro de perspectividad el punto X238.
• La cónica Ωa puede ser descrita como un lugar geométrico de la siguiente forma:
Sean M un punto variable sobre la circunferencia circunscrita y Wa el pie de la bisectriz exterior en A, entonces el punto de intersección de la recta MWa con la recta simétrica de AM, respecto a la bisectriz en A, describe la cónica Ωa.
• Un estudio similar se puede hacer si se considera el pie Va de la bisectriz interior en A:
Sean M un punto variable sobre la circunferencia circunscrita y Va el pie de la bisectriz interior en A, entonces el punto de intersección de la recta MVa con la recta simétrica de AM, respecto a la bisectriz en A, describe la cónica Ψa.
La cónica Ψa está circunscrita al triángulo ABC, es tangente en A al lado del triángulo antimedial y pasa por el punto T'a de intersección de la bisectriz exterior en A con la circunferencia circunscrita. Su ecuación baricéntrica es:
b c x (y + z) - a^2 y z = = 0.
Similarmente, se definen la cónicas Ψb y Ψc.
Tomamos el cuarto puntoPa de intersección de las cónicas Ψb y Ψc y similarmente definimos los puntos Pb y Pc, entonces:
Los triángulos ABC y PaPbPc son perspectivos con centro de perspectividad el punto X171.
en recuerdo de Ricardo Mariño Caruncho, mi profesor.
1912-2003, La Coruña
Escritor, periodista, Licenciado en ciencias exactas, estudioso y admirador de la obra de Juan Jacobo Durán Loríga.
Era hijo de Pedro Mariño Ortega el gran Arquitecto Municipal entre cuyas obras destaca el Ayuntamiento de
La Coruña.
Otras facetas de su vida además de las matemáticas son sus conocimientos lingüísticos:inglés,francés
en este idioma escribe un libro "Geometrie Euclidianne Abstraite" publicación muy valorada en el campo matemático europeo.
Obras suyas son además: Elementos de la geometría vectorial, Notas sobre Juan Jacobo Durán-Loríga y Estudio genealógico sobre Juan Jacobo Durán Loríga.
Sea ABC un triángulo, para todo punto P situado en una recta d que pasa por el baricentro, el lugar geométrico de los puntos del plano del triángulo igualmente iluminados por tres focos de igual intensidad, colocados en sus vértices, que por otro de intensidad suma, situado en P, tiene una asíntota perpendicular a la recta d.
El lugar geométrico descrito es el de los puntos Q del plano del triángulo, tales que el cuadrado de la distancia de Q a P sea media armónica de los cuadrados de las distancias de Q a sus vértices.
3/QP² = 1/QA² + 1/QB² + 1/QC².
El lugar geométrico es un curva algebraica de grado cinco, cuya ecuación consta de gran número de sumandos (junto con la recta del infinito).
La curva corta a la recta del infinito en los puntos cíclicos (dobles) y en los puntos cuyas coordenadas baricéntricas, si (u:v:w) son las P, tienen la expresión:
A esta cuártica se le ha dado por llamar curva de Durán-Loriga, en honor al matemático gallego que la estudió:
DURÁN LORIGA, J. J. (1909): Sobre un problema de física, Revista de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid, VIII: 242-271. (PDF)
En este artículo la ecuación de esta cuártica viene expresada de la forma (α, β y γ las coordenadas baricéntricas de un punto cualquiera):
Juan Jacobo Durán Loriga
(Fuente: http://www.culturagalega.org/albumdaciencia/detalle.php?id=246)
En la gráfica que se expone a continuación se muestran de las quínticas DL(X1) y DL(X8) , que corresponde a los caso en que P es el incentro y el punto de Nagel, respectivamente. Sus asíntotas, que tienen la dirección del punto X3667, son perpendiculares a la recta X1X8, que pasa por el baricentro, X2.
Circunferencias con diámetros sobre los lados de un triángulo y la cúbica de Lucas
Sean ABC un triángulo, P un punto no situado en sus lados y DEF el triángulo ceviano de P. Las circunferencias de diámetros AE y AF se vuelven a cortar en A'. Los puntos B' y C' se definen cíclicamente. Los triángulos ABC y A'B'C' son perspectivos si y solo si P está en cúbica de Lucas (K007). El centro de perspectividad queda en la cúbica de Darboux.
Si Ha, Hb y Hc son los ortocentros de los triángulos AEF, BFD y CDE, respectivamente, el centro de perspectividad de ABC y HaHbHc es también el punto Q, cuando P varía en la cúbica de Lucas. (Ver el mensaje ADGEOM #437 de Nikos Dergiades, y K645, en catálogo de cúbicas de Bernard Gibert).
domingo, 03 de noviembre del 2013
Triángulos equiláteros con vértices en tres cevianas
Sean ABC un triángulo y P un punto.
Consideremos los tres triángulos equiláteros AAbAc, BBcBa y CCaCb, tales que Ba y Ca están en la ceviana AP, Cb y Ab están en la ceviana BP, y Ac y Bc están en la ceviana CP.
El punto Ab es la intersección de la recta BP con la recta pac que resulta de girar PC alrededor de A un ángulo de 60° en el sentido antihorario. El punto Ac es la intersección de la recta CP con la recta pab que resulta de girar BP alrededor de A un ángulo de 60° en el sentido horario. Procediendo cíclicamente, se construyen los puntos Bc, Ba, Ca y Cb.
Los centros Oa, Ob y Oc de estos tres triángulos equiláteros están alineados con P
Existe un único punto Ω, sobre la circunferencia circunscrita, para el cual las rectas AbAc, BcBa y CaCb son concurrentes, y sus coordenadas baricéntricas son:
Este centro tiene primera coordenada trilineal exacta en el triángulo de ETC: 0.00000387325998676449736 y ha sido incluido en ETC con el nombre X(5618) = "1st Montesdeoca Equilateral Triangles Point".
[Peter Moses, December 4, 2013]. X5618 es el punto medio de X13 (punto de Fermat) y X5623 (cociente ceviano del punto del infinito de la recta de Euler y X13).
X5623 es el punto de intersección de las rectas AbAc, BcBa, CaCb, cuando P=X5618.
El lugar geométrico de los puntos P para los cuales las rectas AbAc, BcBa y CaCb son concurrentes es una curva algebraica de grado ocho cuya ecuación es bastante complicada.
Invirtiendo los sentidos de los giros para construir el triángulo equilátero con un vértice en A y los otros dos vértices en las cevianas que no parten de A (así como para los que tienen uno de sus vértices en B o en C), obtenemos la descripción del punto X5619 = "2nd montesdeoca equilateral triangles point"
Sea el punto A'b de intersección de BP con la recta qac que resulta de girar CP alrededor de A un ángulo de 60° en el sentido de las agujas del reloj. Y el punto A'c de intersección de CP con la recta qab que resulta de girar BP alrededor de A un ángulo de 60° en el sentido antihorario. El triángulo AA'bA'c resulta ser equilátero.
Se definen los puntos B'c, B'a, C'a y C'b cíclicamente.
X5619 es el único punto sobre la circunferencia circunscrita para el que las rectas A'bA'c, B'cB'a, C'aC'b son concurrentes.
[Peter Moses, December 4, 2013]: X5619 es el punto medio de X14 (segundo punto de Fermat) y X5624 (cociente ceviano del punto del infinito de la recta de Euler y X14).
X5624 es el punto de intersección de las rectas A'bA'c, B'cB'a, C'aC'b, cuando P=X5619.
Sean ABC un triángulo y Q un punto.
Encontrar los puntos P sobre la ceviana AQ tales que si Pb
y Pc son los pies de las cevianas BP y CP, respectivamente,
se cumpla que APb=APc.
Los cuadrados de las distancias de A a Pb y a Pc son,
respectivamente,
(b^2 w^2)/(u + w)^2, (c^2 v^2)/(u + v)^2.
Por lo que, APb = APc si P está en una de las dos cónicas
circunscritas a ABC con centro en el punto medio de
BC y tangentes en A a las bisectrices interior y exterior, de
ecuaciones respectivas:
cy(x+z) + bz(x+y) = 0, cy(x+z) - bz(x+y) = 0.
Así, las solución del problema planteado son los dos puntos A1
y A2: segundos puntos de intersección de la ceviana AQ con
cada una de las cónicas consideradas:
Construcción geométrica de los puntos A1
y A2:
Aparte de la construcción descrita anteriormente, ya que tales
cónicas pueden ser construidas
(PPPtP
o
PPPtP(2)),
podemos proceder como sigue:
Si Qa es el pie de la ceviana AQ, sea L el conjugado
armónico de Qa respecto a B y C, es decir. L es el punto
donde la tripolar de Q (respecto a ABC) corta a
la recta BC.
La perpendicular por L a la bisectriz interior en A, corta a
AB y AC en los pies de las cevianas BA1 y CA1.
La perpendicular por L a la bisectriz exterior en A, corta a
AB y AC en los pies de las cevianas BA2 y CA2.
(Ver otra solución en el caso de Q el ortocentro de Ercole Suppa)
domingo, 27 de octubre del 2013
Una caracterización geométrica de la cúbica de Lucas
Sean ABC un triángulo, P un punto y DEF el triángulo ceviano de P.
La transformación afín que lleva los puntos A, B y C en D, E y F, respectivamente, tiene sus rectas fijas (propias) perpendiculares si y solo si P está en la cúbica de Lucas (K007).
Si las coordenadas baricéntricas de P, respecto a ABC, son (u:v:w) la matriz asociada a esta transformación afín es:
0
u(u+v)(v+w)
u(u+w)(v+w)
v(u+v)(u+w)
0
v(u+w)(v+w)
w(u+v)(u+w)
w(u+v)(v+w)
0
El punto fijo propio, correspondiente a la raíz λ1=-(v+w)(u^2+uv+uw+vw) del polinomio característico, es Q=(u(v+w) : v(w+u) : w(u+v)), complemento del conjugado isotómico de P, es decir el centro de la cónica inscrita de perspector P (§10.7.3 The perspector of a conic. Paul Yiu).
La condición necesaria y suficiente para que los puntos fijos (en la recta del infinito) correspondientes a las raíces λ2 y λ3, determinen dos direcciones perpendiculares es:
Es decir, el punto P debe de estar en la cúbica de Lucas. En este caso, el punto fijo Q está sobre la cúbica de Thomson (K002).
Las rectas fijas de la transformación afín coinciden con los ejes de la cónica inscrita de perspector P, ellas son paralelas a las asíntotas de la hipérbola (rectangular) circunscrita que pasa por P y Q.
Comparar esta propiedad de la cúbica de Lucas con la nº 7 en la web de Bernard Gibert:
"Let P be the perspector of an inscribed conic (C) with center Q. The circum-conic (C') passing through P and Q is a rectangular hyperbola if and only if P lies on the Lucas cubic".
Nota:
Cuando el punto P está en la recta del infinito, la transformación afín que lleva ABC en el triángulo ceviano DEF de P, es una homología, con centro en P y eje el de perspectividad de ABC y DEF.
miércoles, 23 de octubre del 2013
La cúbica nodal de Tucker como lugar geométrico
Sean ABC un triángulo, P un punto y DEF el triángulo ceviano de P.
Consideremos los puntos U, V y W tales que:
AU : UD = BV : VE = CW : WF = m : n
Si (u:v:w) son las coordenadas baricéntricas de P, existen dos pares (m1,m1) y (m2,m2) reales o imaginarios:
para los cuales los puntos U, V y W están alineados. Las rectas que los contienen se cortan en el "crosspoint" de P y el baricentro.
Existe un solo par (m,n), proporcional a (2,1), si P está en la cúbica nodal de Tucker. En este caso, el punto U coincide con la intersección de la recta AD y la paralela por el baricentro a BC, similarmente ocurre con los puntos V y W. Esta propiedad es la número 1 en K015.
Al variar P sobre la cúbica K015 las rectas UVW son tangentes a la elipse inscrita de Steiner. En particular, los puntos de tangencia son los centros X(3163), X(115) y X(2482) si P coincide con los centros X(4240), X(5466) y X(5468), respectivamente.
Se considera la aplicación definida en términos de coordenadas baricéntricas, respecto a un triángulo ABC, por las ecuaciones:
x'
=
(2SB SC - S²)x + (2SB² + S²)y + (2SC² + S²)z
y'
=
(2SA² + S²)x + (2SA SC - S²)y + (2SC² + S²)z
z'
=
(2SA² + S²)x + (2SB² + S²)y + (2SA SB - S²)z
Se trata de una transformación lineal (homografía), ya que el determinante de la matriz asociada es proporcional a (a^2+b^2+c^2)^2S^4>0.
Pares de puntos homólogos {P,P'}, centros del triángulo, son los siguientes:
{X(2),X(5304)}, {X(4),X(2)}, {X(5),X(6)}, {X(10),X(614)}, {X(30),X(230)}, {X(64),X(1249)}, {X(140),X(5306)}, {X(511),X(3291)}, {X(512),X(647)}, {X(516),X(3011)}, {X(517),X(3290)}, {X(541),X(3018)}, {X(546),X(3815)}, {X(690),X(1637)}, {X(1499),X(523)}, {X(1503),X(468)}, {X(1513),X(385)}, {X(1514),X(858)}, {X(1538),X(44)}, {X(2780),X(2492)}, {X(2821),X(3310)}, {X(2883),X(25)}, {X(3309),X(650)}, {3566),X(2501)}, {X(3835),X(657)}, {X(3853),X(3054)}, {X(3861),X(3055)}.
Los cuatro centros X(4), X(5), X(10) y X(511) son tales que no hay tres de ellos alineados, en un triángulo escaleno, ya que:
Det[X(4), X(5), X(10)] = -(1/8) (a-b)(a-c)(b-c)(a-b-c)(a+b-c)(a-b+c)(a+b+c)^3,
Det[X(4), X(5), X(511)] = -(1/8) (a^2-b^2)(a^2-c^2)(b^2-c^2)(a-b-c)^2(a+b-c)^2(a-b+c)^2(a+b+c)^2,
Det[X(4), X(10), X(511)] = 1/4 (a-b)(a-c)(b-c)(a-b-c)(a+b-c)(a-b+c)(a+b+c)^3(ab+ac+bc),
Det[X(5), X(10), X(511)] = abc(a-b)(a-c)(b-c)(a-b-c)(a+b-c)(a-b+c)(a+b+c)^2.
En consecuencia, los cuatro pares de puntos homólogos {X(4),X(2)}, {X(5),X(6)}, {X(10),X(614)} y {X(511),X(3291)} determinan completamente la homografía.
La construcción del homólogo de un punto se expone en un Applet GeoGebra:
Bernard Gibert (en comunicación personal) obtiene que los puntos dobles de esta homografía son los de intersección (distintos de X(2)) de la hipérbola de Kiepert y la hipérbola equilátera que pasa por X(2), X(5) y X(6) y de asíntotas paralelas a las de la hipérbola de Jerabek.
(Construcción de una hipérbola dado tres puntos y las direcciones de sus asíntotas (IIPPP)
Sean ABC un triángulo, A'B'C' su triángulo antipodal, P un punto y DEF el triángulo pedal de P.
Designamos por D' el conjugado armónico de D respecto a B y C. Definimos los conjugados armónicos E' y F' similarmente.
El punto A1 es la intersección del lado BC con la perpendicular a AD' por A'. De forma similar se definen B1 y C1.
Los triángulos ABC y A1B1C1 son perspectivos si y solo si P queda en al cúbica de Darboux.
El lugar geométrico de los centros de perspectividad de los triángulos ABC y A1B1C1, cuando P varía sobre la cúbica de Darboux, es la
isocúbica pivotal pK(X3926,X3926), de ecuación baricéntrica:
Esta cúbica contiene a los centros X2, X69, X345, X348, X3926 y al cociente ceviano X3926/X2.
Otra caracterización de la cúbica de Darboux:
Ya que si P está en la cúbica de Darboux el triángulo pedal DEF de P es el triángulo ceviano de un punto P'; entonces, se tiene que los puntos D', E' y F' están alineados sobre la tripolar de P'. El recíproco también es cierto, es decir:
"La cúbica de Darboux es el lugar geométrico de los puntos P, en el plano del triángulo ABC, tal que los conjugados armónicos (respecto a los vértices de ABC) de los vértices de su triángulo pedal están alineados."
NOTA:
Si se reemplaza el triángulo pedal DEF de P por el triángulo ceviano y hacemos la misma construcción anterior para este caso, resulta que los triángulos ABC y A1B1C1 son siempre perspectivos y el centro de perspectividad es el producto baricéntrico de P y X69.
Resultado r1896 (Quim Castellsaguer):
Los baricentros Ga, Gb, Gc de los triángulos antimediales de ABC y el baricentro G de ABC son concíclicos en una circunferencia de centro el mismo de la circunferencia de los nueve puntos.
Otros centros sobre esta circunferencia son los de su intersección con el eje de Fermat: X381 (punto medio de X2X4) y X5465 (proyección ortogonal de X2 sobre el eje de Fermat).
Los triángulos GaGbGc y ABC son inversamente semejantes. La matriz de coeficientes asociada a las ecuaciones de la semejanza, en coordenadas baricéntricas respecto a ABC, es:
Esta transformación tiene tres puntos fijos correspondientes a las tres raíces del polinomio característico:
Los puntos correspondientes a las otras dos raíces del polinomio característico son los puntos del infinito de la hipérbola equilátera de Jerabek. Por lo que las rectas fijas de la semejanza son las paralelas por S a las asíntotas de esta hipérbola.
Sean ABC un triángulo, P un punto y DEF el triángulo pedal de P, Denotamos por E' el punto sobre BC tal que las circunferencias de los nueve puntos de ABC y A'B'C' son tangentes. Los puntos E' y F' se definen de forma similar, procediendo cíclicamente sobre los lados de ABC.
Los triángulos ABC y D'E'F son perspectivos si y solo si P está sobre la cúbica de Darboux ( K008). El lugar de los centros de perspectividad están sobre la cúbica K172.
Sean ABC un triángulo, Ab el punto de intersección de la altura por B con la perpendicular a AB por A, y
Ac el punto de intersección de la altura por C con la perpendicular a AC por A. Similarmente y cíclicamente se define los puntos Bc, Ba, Ca y Cb, entonces las rectas AbAc, BcBa y CaCb determinan un triángulo A'B'C' perspectivo con ABC, con centro de perspectividad en X262, de coordenadas baricéntricas:
El triángulo A"B"C" delimitado por las rectas BcCb, CaAc y AbBa es perspectivo con ABC, con centro de perspectividad en X3426, de coordenadas baricéntricas:
Si ahora consideramos el punto Mab de intersección de la mediatriz de AC con la perpendicular a AB por A y el punto Mac de intersección de la mediatriz de AB con la perpendicular a AC por A, las rectas AbAc y MabMac se cortan en un punto A'''.
Similarmente, se definen los puntos B''' y C'''; entonces, los triángulos A"B"C" y A'''B'''C''' son perspectivos, con centro de perspectividad en X74, que es el cuarto punto de intersección de la circunferencia circunscrita a ABC y la hipérbola de Jerabek.
En el plano del triángulo ABC el lugar geométrico de los puntos P tales que las perpendiculares trazadas desde los vértices A, B, C respectivamente a las rectas PC, PA, PB son concurrentes en un punto Q es la cónica Φ1 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal P(40) del primer punto de Beltrami, P(2) (inverso del primer punto de Brocard, Ω1, respecto a la circunferencia circunscrita).
El lugar de los puntos Q, cuando P varía en la cónica Φ1 es la cónica Φ2 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal U(40) del segundo punto de Beltrami, U(2) (inverso del segundo punto de Brocard Ω2, respecto a la circunferencia circunscrita).
Cuando P=A, el punto Q (que denotamos por Ac) es la intersección de la perpendicular por A a AC con la altura por C.
Cuando Q=A, el punto P (que denotamos por Ab) es la intersección de la perpendicular por A a AB con la altura por B.
El lugar geométrico del punto D=PC ∩ QB, cuando P varía sobre la cónica Φ1, es una cónica, Γa, tangente en B y C a las perpendiculares a AB y AC, respectivamente; además pasa por Db=AC∩BAc y por Dc=AB∩CAb. Su ecuación baricéntrica respecto a ABC es:
SA² x² + SBSC yz + b² SB zx + c² SC xy =0.
Procediendo cíclicamente, resultan las cónicas Γb y Γc, lugares geométricos de los puntos E=PA ∩ QC y F=PB ∩ QA. Sus ecuaciones son:
SB² y² + a² SA yz + SCSA zx + c² SC xy=0,
SC² z² + a² SA yz + b² SB zx + SASB xy =0
Las polares de A, B y C respecto a las cónicas Γa, Γb y Γc, respectivamente, determinan un triángulo A'B'C perspectivo con ABC, con centro de perspectividad:
Sean A'B'C' el triángulo antipodal de ABC; A"B"C" el triángulo ceviano del retrocentro R (X69 conjugado isotómico del ortocentro); D, E, F los puntos medios de A'A", B'B", C'C". Los triángulos ABC y DEF son ortológicos, y un centro de ortología es el punto de De Longchamps, X20.
El otro centro de ortología es el centro X3426 = X(3)-VERTEX CONJUGATE OF X(6).
Nota justo después del X(3414) en ETC:
( http://faculty.evansville.edu/ck6/encyclopedia/ETCPart3.html#X3414 )
Let T be the vertex triangle of the circumcevian triangles, AUBUCU and AXBXCX, of U and X; viz., the sidelines of T are AUAX, BUBX, CUCX. Then T is perspective to ABC, and the perspector is the U-vertex conjugate of X.
En el plano del triángulo ABC el lugar geométrico de los puntos P tales que las perpendiculares trazadas desde los vértices A, B, C respectivamente a las rectas PC, PA, PB son concurrentes en un punto Q es la cónica Φ1 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal P(40) del primer punto de Beltrami, P(2) (inverso del primer punto de Brocard, Ω1, respecto a la circunferencia circunscrita).
El lugar de los puntos Q, cuando P varía en la cónica Φ1 es la cónica Φ2 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal U(40) del segundo punto de Beltrami, U(2) (inverso del segundo punto de Brocard Ω2, respecto a la circunferencia circunscrita).
El lugar geométrico de los puntos P tales que las perpendiculares trazadas desde los vértices A, B, C respectivamente a las rectas PB, PC, PA son concurrentes en un punto Q es la cónica Φ2 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal del segundo punto de Beltrami (inverso del segundo punto de Brocard respecto a la circunferencia circunscrita). El lugar de los puntos Q, cuando P varía en la cónica Φ2 es la cónica Φ1 circunscrita a ABC, que pasa por el punto de Tarry (X98) y por el conjugado isogonal del primer punto de Beltrami (inverso del primer punto de Brocard respecto a la circunferencia circunscrita).
Las ecuaciones baricéntricas de las cónicas Φ1 y Φ2 son respectivamente:
(a^2+b^2-c^2)y z+ (-a^2+b^2+c^2)z x + (a^2-b^2+c^2)x y =0,
(a^2-b^2+c^2)y z+ (a^2+b^2-c^2)z x + (-a^2+b^2+c^2)x y =0.
• Cuando P=X98, Q=U(40) y cuando P=P(40), Q=X98.
• Las cónicas Φ1 y Φ2 son congruentes, con ejes respectivos perpendiculares y el centro de giro que transforma una en otra es el punto de Vecten (X485).
• Los perspectores de las cónicas Φ1 y Φ2, (a^2+b^2-c^2 : -a^2+b^2+c^2 : a^2-b^2+c^2) y (a^2-b^2+c^2 : a^2+b^2-c^2 : -a^2+b^2+c^2)
son el par bicéntrico P(45) y U(45).
que forman un par bicéntrico, que no figura en la lista confeccionada por Clark Kimberling. La recta que pasa por los centro de las cónicas solamente contiene un centro de ETC: su punto del infinito, X3566.
• La recta P(40)U(40) vuelve a cortar a las cónicas Φ1 y Φ2, respectivamente, en los puntos de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo, P un punto, A'B'C' el triángulo pedal de P y
A", B", C" las reflexiones de P en los lados BC, CA, AB, respectivamente.
El centro radical Rp de las circunferencias de diámetros A'B", B'C", C'A" y el centro radical Sp de las circunferencias de diámetros A'C", B'A", C'B" forman un par bicéntrico
Si (u:v:w) son las coordenadas baricéntricas de P:
Algunos casos particulares (coordenadas baricéntricas):
• P=X1 f(a,b,c)=a (a^2 (b + 2 c) + a (b^2 - c^2)-2 b^3 + 3 b c^2 - c^3)
La recta que pasa por este par bicéntrico, sólo contiene al centro X65, su punto medio.
• P=X6 f(a,b,c)=5 a^2 - 2 b^2
La recta que pasa por este par bicéntrico, sólo contiene a los centros X523, su punto del infinito X1992, su punto medio.
viernes, 13 de septiembre del 2013
Circunferencias asociadas a los puntos isodinámicos
Sean ABC un triángulo, P un punto, A'B'C' el triángulo pedal de P y
A", B", C" las reflexiones de P en los lados BC, CA, AB, respectivamente.
Los seis puntos medios de los segmentos
A'B", B'C", C'A", A'C", B'A", C'B" están sobre una cónica,
ya que los lados opuestos del hexágono que ellos forman son paralelos.
La cónica es una circunferencia si y sólo si P es uno de los dos puntos isodinámicos (X15 y X16).
Si P=X6 es el simediano, la cónica tiene centro en este punto.
Cuando P se mueve sobre el eje de Brocard, los centros de las cónicas están sobre la recta X5X6. Sobre la que está los centros de las dos cónicas que son circunferencias.
El lugar geométrico de los puntos P tales que las rectas de Euler de los triángulos ABC y IPP* son paralelas es una séxtica que pasa por A, B, C, (puntos dobles), por I, por los exincentros, por los conjugados isogonales de sus puntos.
Ecuación baricéntrica:
(Mostrar)
-a^4 b c^4 x^4 y^2 + a^3 b^2 c^4 x^4 y^2 + a^2 b^3 c^4 x^4 y^2 -
a b^4 c^4 x^4 y^2 + 2 a^3 b c^5 x^4 y^2 + b^4 c^5 x^4 y^2 -
b^3 c^6 x^4 y^2 - 2 a b c^7 x^4 y^2 - b^2 c^7 x^4 y^2 +
b c^8 x^4 y^2 + a^5 c^4 x^3 y^3 - a^4 b c^4 x^3 y^3 -
a b^4 c^4 x^3 y^3 + b^5 c^4 x^3 y^3 + a^4 c^5 x^3 y^3 +
2 a^3 b c^5 x^3 y^3 + 2 a b^3 c^5 x^3 y^3 + b^4 c^5 x^3 y^3 -
3 a^3 c^6 x^3 y^3 + a^2 b c^6 x^3 y^3 + a b^2 c^6 x^3 y^3 -
3 b^3 c^6 x^3 y^3 - a^2 c^7 x^3 y^3 - 4 a b c^7 x^3 y^3 -
b^2 c^7 x^3 y^3 + 2 a c^8 x^3 y^3 + 2 b c^8 x^3 y^3 -
a^4 b c^4 x^2 y^4 + a^3 b^2 c^4 x^2 y^4 + a^2 b^3 c^4 x^2 y^4 -
a b^4 c^4 x^2 y^4 + a^4 c^5 x^2 y^4 + 2 a b^3 c^5 x^2 y^4 -
a^3 c^6 x^2 y^4 - a^2 c^7 x^2 y^4 - 2 a b c^7 x^2 y^4 +
a c^8 x^2 y^4 - 2 a^4 b^3 c^2 x^4 y z + a^3 b^4 c^2 x^4 y z +
3 a^2 b^5 c^2 x^4 y z - a b^6 c^2 x^4 y z - b^7 c^2 x^4 y z -
2 a^4 b^2 c^3 x^4 y z + 4 a^3 b^3 c^3 x^4 y z -
a^2 b^4 c^3 x^4 y z - 2 a b^5 c^3 x^4 y z + b^6 c^3 x^4 y z +
a^3 b^2 c^4 x^4 y z - a^2 b^3 c^4 x^4 y z + 3 a^2 b^2 c^5 x^4 y z -
2 a b^3 c^5 x^4 y z - a b^2 c^6 x^4 y z + b^3 c^6 x^4 y z -
b^2 c^7 x^4 y z + 3 a^5 b^2 c^2 x^3 y^2 z -
3 a^4 b^3 c^2 x^3 y^2 z - 3 a^3 b^4 c^2 x^3 y^2 z +
3 a^2 b^5 c^2 x^3 y^2 z + 2 a^5 b c^3 x^3 y^2 z -
5 a^4 b^2 c^3 x^3 y^2 z + 4 a^3 b^3 c^3 x^3 y^2 z -
a^2 b^4 c^3 x^3 y^2 z - 4 a^4 b c^4 x^3 y^2 z -
6 a^3 b^2 c^4 x^3 y^2 z + a b^4 c^4 x^3 y^2 z -
3 b^5 c^4 x^3 y^2 z + 6 a^2 b^2 c^5 x^3 y^2 z -
4 a b^3 c^5 x^3 y^2 z + 3 b^4 c^5 x^3 y^2 z +
4 a^2 b c^6 x^3 y^2 z + 5 a b^2 c^6 x^3 y^2 z +
3 b^3 c^6 x^3 y^2 z - 2 a b c^7 x^3 y^2 z - 3 b^2 c^7 x^3 y^2 z +
3 a^5 b^2 c^2 x^2 y^3 z - 3 a^4 b^3 c^2 x^2 y^3 z -
3 a^3 b^4 c^2 x^2 y^3 z + 3 a^2 b^5 c^2 x^2 y^3 z -
a^4 b^2 c^3 x^2 y^3 z + 4 a^3 b^3 c^3 x^2 y^3 z -
5 a^2 b^4 c^3 x^2 y^3 z + 2 a b^5 c^3 x^2 y^3 z -
3 a^5 c^4 x^2 y^3 z + a^4 b c^4 x^2 y^3 z -
6 a^2 b^3 c^4 x^2 y^3 z - 4 a b^4 c^4 x^2 y^3 z +
3 a^4 c^5 x^2 y^3 z - 4 a^3 b c^5 x^2 y^3 z +
6 a^2 b^2 c^5 x^2 y^3 z + 3 a^3 c^6 x^2 y^3 z +
5 a^2 b c^6 x^2 y^3 z + 4 a b^2 c^6 x^2 y^3 z -
3 a^2 c^7 x^2 y^3 z - 2 a b c^7 x^2 y^3 z - a^7 c^2 x y^4 z -
a^6 b c^2 x y^4 z + 3 a^5 b^2 c^2 x y^4 z + a^4 b^3 c^2 x y^4 z -
2 a^3 b^4 c^2 x y^4 z + a^6 c^3 x y^4 z - 2 a^5 b c^3 x y^4 z -
a^4 b^2 c^3 x y^4 z + 4 a^3 b^3 c^3 x y^4 z - 2 a^2 b^4 c^3 x y^4 z -
a^3 b^2 c^4 x y^4 z + a^2 b^3 c^4 x y^4 z - 2 a^3 b c^5 x y^4 z +
3 a^2 b^2 c^5 x y^4 z + a^3 c^6 x y^4 z - a^2 b c^6 x y^4 z -
a^2 c^7 x y^4 z - a^4 b^4 c x^4 z^2 + 2 a^3 b^5 c x^4 z^2 -
2 a b^7 c x^4 z^2 + b^8 c x^4 z^2 + a^3 b^4 c^2 x^4 z^2 -
b^7 c^2 x^4 z^2 + a^2 b^4 c^3 x^4 z^2 - b^6 c^3 x^4 z^2 -
a b^4 c^4 x^4 z^2 + b^5 c^4 x^4 z^2 + 2 a^5 b^3 c x^3 y z^2 -
4 a^4 b^4 c x^3 y z^2 + 4 a^2 b^6 c x^3 y z^2 -
2 a b^7 c x^3 y z^2 + 3 a^5 b^2 c^2 x^3 y z^2 -
5 a^4 b^3 c^2 x^3 y z^2 - 6 a^3 b^4 c^2 x^3 y z^2 +
6 a^2 b^5 c^2 x^3 y z^2 + 5 a b^6 c^2 x^3 y z^2 -
3 b^7 c^2 x^3 y z^2 - 3 a^4 b^2 c^3 x^3 y z^2 +
4 a^3 b^3 c^3 x^3 y z^2 - 4 a b^5 c^3 x^3 y z^2 +
3 b^6 c^3 x^3 y z^2 - 3 a^3 b^2 c^4 x^3 y z^2 -
a^2 b^3 c^4 x^3 y z^2 + a b^4 c^4 x^3 y z^2 + 3 b^5 c^4 x^3 y z^2 +
3 a^2 b^2 c^5 x^3 y z^2 - 3 b^4 c^5 x^3 y z^2 -
2 a^7 b c x y^3 z^2 + 4 a^6 b^2 c x y^3 z^2 -
4 a^4 b^4 c x y^3 z^2 + 2 a^3 b^5 c x y^3 z^2 -
3 a^7 c^2 x y^3 z^2 + 5 a^6 b c^2 x y^3 z^2 +
6 a^5 b^2 c^2 x y^3 z^2 - 6 a^4 b^3 c^2 x y^3 z^2 -
5 a^3 b^4 c^2 x y^3 z^2 + 3 a^2 b^5 c^2 x y^3 z^2 +
3 a^6 c^3 x y^3 z^2 - 4 a^5 b c^3 x y^3 z^2 +
4 a^3 b^3 c^3 x y^3 z^2 - 3 a^2 b^4 c^3 x y^3 z^2 +
3 a^5 c^4 x y^3 z^2 + a^4 b c^4 x y^3 z^2 - a^3 b^2 c^4 x y^3 z^2 -
3 a^2 b^3 c^4 x y^3 z^2 - 3 a^4 c^5 x y^3 z^2 +
3 a^2 b^2 c^5 x y^3 z^2 + a^8 c y^4 z^2 - 2 a^7 b c y^4 z^2 +
2 a^5 b^3 c y^4 z^2 - a^4 b^4 c y^4 z^2 - a^7 c^2 y^4 z^2 +
a^4 b^3 c^2 y^4 z^2 - a^6 c^3 y^4 z^2 + a^4 b^2 c^3 y^4 z^2 +
a^5 c^4 y^4 z^2 - a^4 b c^4 y^4 z^2 + a^5 b^4 x^3 z^3 +
a^4 b^5 x^3 z^3 - 3 a^3 b^6 x^3 z^3 - a^2 b^7 x^3 z^3 +
2 a b^8 x^3 z^3 - a^4 b^4 c x^3 z^3 + 2 a^3 b^5 c x^3 z^3 +
a^2 b^6 c x^3 z^3 - 4 a b^7 c x^3 z^3 + 2 b^8 c x^3 z^3 +
a b^6 c^2 x^3 z^3 - b^7 c^2 x^3 z^3 + 2 a b^5 c^3 x^3 z^3 -
3 b^6 c^3 x^3 z^3 - a b^4 c^4 x^3 z^3 + b^5 c^4 x^3 z^3 +
b^4 c^5 x^3 z^3 - 3 a^5 b^4 x^2 y z^3 + 3 a^4 b^5 x^2 y z^3 +
3 a^3 b^6 x^2 y z^3 - 3 a^2 b^7 x^2 y z^3 + a^4 b^4 c x^2 y z^3 -
4 a^3 b^5 c x^2 y z^3 + 5 a^2 b^6 c x^2 y z^3 -
2 a b^7 c x^2 y z^3 + 3 a^5 b^2 c^2 x^2 y z^3 -
a^4 b^3 c^2 x^2 y z^3 + 6 a^2 b^5 c^2 x^2 y z^3 +
4 a b^6 c^2 x^2 y z^3 - 3 a^4 b^2 c^3 x^2 y z^3 +
4 a^3 b^3 c^3 x^2 y z^3 - 6 a^2 b^4 c^3 x^2 y z^3 -
3 a^3 b^2 c^4 x^2 y z^3 - 5 a^2 b^3 c^4 x^2 y z^3 -
4 a b^4 c^4 x^2 y z^3 + 3 a^2 b^2 c^5 x^2 y z^3 +
2 a b^3 c^5 x^2 y z^3 - 3 a^7 b^2 x y^2 z^3 + 3 a^6 b^3 x y^2 z^3 +
3 a^5 b^4 x y^2 z^3 - 3 a^4 b^5 x y^2 z^3 - 2 a^7 b c x y^2 z^3 +
5 a^6 b^2 c x y^2 z^3 - 4 a^5 b^3 c x y^2 z^3 +
a^4 b^4 c x y^2 z^3 + 4 a^6 b c^2 x y^2 z^3 +
6 a^5 b^2 c^2 x y^2 z^3 - a^3 b^4 c^2 x y^2 z^3 +
3 a^2 b^5 c^2 x y^2 z^3 - 6 a^4 b^2 c^3 x y^2 z^3 +
4 a^3 b^3 c^3 x y^2 z^3 - 3 a^2 b^4 c^3 x y^2 z^3 -
4 a^4 b c^4 x y^2 z^3 - 5 a^3 b^2 c^4 x y^2 z^3 -
3 a^2 b^3 c^4 x y^2 z^3 + 2 a^3 b c^5 x y^2 z^3 +
3 a^2 b^2 c^5 x y^2 z^3 + 2 a^8 b y^3 z^3 - a^7 b^2 y^3 z^3 -
3 a^6 b^3 y^3 z^3 + a^5 b^4 y^3 z^3 + a^4 b^5 y^3 z^3 +
2 a^8 c y^3 z^3 - 4 a^7 b c y^3 z^3 + a^6 b^2 c y^3 z^3 +
2 a^5 b^3 c y^3 z^3 - a^4 b^4 c y^3 z^3 - a^7 c^2 y^3 z^3 +
a^6 b c^2 y^3 z^3 - 3 a^6 c^3 y^3 z^3 + 2 a^5 b c^3 y^3 z^3 +
a^5 c^4 y^3 z^3 - a^4 b c^4 y^3 z^3 + a^4 c^5 y^3 z^3 +
a^4 b^5 x^2 z^4 - a^3 b^6 x^2 z^4 - a^2 b^7 x^2 z^4 + a b^8 x^2 z^4 -
a^4 b^4 c x^2 z^4 - 2 a b^7 c x^2 z^4 + a^3 b^4 c^2 x^2 z^4 +
a^2 b^4 c^3 x^2 z^4 + 2 a b^5 c^3 x^2 z^4 - a b^4 c^4 x^2 z^4 -
a^7 b^2 x y z^4 + a^6 b^3 x y z^4 + a^3 b^6 x y z^4 -
a^2 b^7 x y z^4 - a^6 b^2 c x y z^4 - 2 a^5 b^3 c x y z^4 -
2 a^3 b^5 c x y z^4 - a^2 b^6 c x y z^4 + 3 a^5 b^2 c^2 x y z^4 -
a^4 b^3 c^2 x y z^4 - a^3 b^4 c^2 x y z^4 + 3 a^2 b^5 c^2 x y z^4 +
a^4 b^2 c^3 x y z^4 + 4 a^3 b^3 c^3 x y z^4 + a^2 b^4 c^3 x y z^4 -
2 a^3 b^2 c^4 x y z^4 - 2 a^2 b^3 c^4 x y z^4 + a^8 b y^2 z^4 -
a^7 b^2 y^2 z^4 - a^6 b^3 y^2 z^4 + a^5 b^4 y^2 z^4 -
2 a^7 b c y^2 z^4 - a^4 b^4 c y^2 z^4 + a^4 b^3 c^2 y^2 z^4 +
2 a^5 b c^3 y^2 z^4 + a^4 b^2 c^3 y^2 z^4 - a^4 b c^4 y^2 z^4=0
Sean ABC un triángulo, P un punto, A'B'C' el triángulo tangencial, P un punto y L una recta por P.
Consideremos las proyecciones ortogonales A*, B*, C* de los vértices A, B, C sobre la recta L, respectivamente.
Los puntos medios Ma, Mb, Mc de AA*, BB*, CC*, respectivamente.
Los puntos medios M1, M2, M3 de A'Ma, B'Mb, C'Mc, respectivamente.
Entonces, los triángulos ABC y M1M2M3 son ortológicos.
Si (u:v:w) son las coordenadas baricéntricas de P, las perpendiculares por los vértices M1, M2 y M3 a los lados BC, AC y AB, respectivamente, concurren sobre una cónica. cuyo centro tiene coordenadas baricéntricas:
que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC:
1.473737731682850782032396958
• P=X2, Q=X547, punto medio de X2 y X5.
• P=X3, Q=X3628, baricentro del conjunto de los vértices del triángulo medial y X5.
En este caso, la cónica lugar de los centros ortológicos es la circunferencia de ecuación:
Sean ABC un triángulo, O el circuncentro, DEF el triángulo medial y A', B', C' los puntos medios de AO, BO, CO, respectivamente.
Los centros radicales:
P, de las circunferencias de diámetros A'E, B'F, C'D, y
U, de las circunferencias de diámetros A'F, B'D, C'E, forman un par bicéntrico (que podría recibir el nombre de una flor: CRESTA DE GALLO).
Sus coordenadas baricéntricas son:
P = (3a^4-a^2(2b^2+7c^2)+b^4-3b^2c^2+2c^4 : ... : ... )
U = (3a^4-a^2(7b^2+2c^2)+2b^4-3b^2c^2+c^4 : ... : ... ).
Sean ABC un triángulo y P un punto. La circunferencia circunscrita al triángulo BCP interseca a las rectas AB y AC en los puntos Ca y Ba. Similarmente, tenemos los puntos Ab, Cb, Bc y Ac. El lugar geométrico de los puntos P tales que Ca, Ba, Ab, Cb, Bc y Ac estén en una cónica es la (segunda) cúbica de Brocard ( K018 del catálogo de Bernard Gibert):
Locus property:
6.
Locus of point M such that the three circles MBC, MCA, MAB meet the sidelines of triangle ABC again at six points lying on a same conic.
Cuando P está en K018 las rectas BcCb, CaAc y AbBa delimitan un triángulo A'B'C' perspectivo con ABC, con centro de perspectividad Q en la hipérbola de Jerabek.
El centro de perspectividad correspondiente al conjugado isogonal P* de P es el punto Q', diametralmente opuesto a Q en la hipérbola de Jerabek.
En particular (para los puntos X2, X6, X13, X14, X15, X16, X111, X368, X534 sobre K018):
Si P=X2 (P*=X6), Q=X67 y Q'=X6.
Si P=X13 (P*=X15), Q=X4 y Q'=X74.
Si P=X14 (P*=X16), Q=X4 y Q'=X74.
Si P=X111 (P*=X524), Q=X6 y Q'=X76.
Del punto X368 no se disponen coordenadas.
La cúbica K018 y la hipérbola de Jerabek tienen seis puntos comunes: A, B, C, X6 y otros dos reales o imaginarios. La recta determinada por estos dos últimos es la tripolar de X2996.
X2996 =(1/((b^2 - c^2) (b^4 + c^4 - a^2 (b^2 + c^2))) : ... : .... ).
Barycentric product X(98)*X(99).
Let P(2) and U(2) be the 1st and 2nd Beltrami points (as indexed at Bicentric Pairs), and let P(40) and U(40) be the isogonal conjugates of P(2) and U(2), respectively. Then X(2966) is the point of intersection of the lines P(2)U(40) and P(40)U(2). (Peter Moses, July 1, 2009).
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo homotético a ABC por la homotecia de centro en el baricentro y razón t.
Se denota por:
Ab = B'C' ∩ AC, Ac = B'C' ∩ AB,
Bc = C'A' ∩ BA, Ba = C'A' ∩ BC,
Ca = A'B' ∩ CB, Cb = A'B' ∩ CA.
Rt el centro radical de las circunferencias A(AAb),
B(BBc), C(CCa):
( c^2 (b^2 - c^2) (2 + t)^2 + a^4 (-5 + 4 t + t^2) + a^2 (-3 b^2 (1 + 4 t + t^2) + c^2 (17 + 8 t + 2 t^2)) :
-a^4 (2 + t)^2 + b^2 (b^2 (-5 + 4 t + t^2) - 3 c^2 (1 + 4 t + t^2)) + a^2 (c^2 (2 + t)^2 + b^2 (17 + 8 t + 2 t^2)) : -b^4 (2 + t)^2 + c^4 (-5 + 4 t + t^2) + b^2 c^2 (17 + 8 t + 2 t^2) + a^2 (b^2 (2 + t)^2 - 3 c^2 (1 + 4 t + t^2)) )
St el centro radical de las circunferencias A(AAc),
B(BBa), C(CCb):
( -b^2 (b^2 - c^2) (2 + t)^2 + a^4 (-5 + 4 t + t^2) +
a^2 (-3 c^2 (1 + 4 t + t^2) + b^2 (17 + 8 t + 2 t^2)) :
-c^4 (2 + t)^2 + b^4 (-5 + 4 t + t^2) + b^2 c^2 (17 + 8 t + 2 t^2) +
a^2 (c^2 (2 + t)^2 - 3 b^2 (1 + 4 t + t^2)) :
-a^4 (2 + t)^2 + c^2 (c^2 (-5 + 4 t + t^2) - 3 b^2 (1 + 4 t + t^2)) +
a^2 (b^2 (2 + t)^2 + c^2 (17 + 8 t + 2 t^2)) )
Rt y St forman un par bicéntrico de punto medio sobre la recta de Euler, si t=m/n:
Mt = ( (b^2-c^2)^2(m+2 n)^2 + a^2(b^2+c^2)(m^2+4mn-14n^2) -
2a^4(m^2+ 4mn-5n^2) : ... : .... ).
Sean ABC un triángulo, P un punto y DEF el triángulo ceviano de P.
Las rectas que pasan por E y F, paralelas a AD intersecan a BC en A1 y A2. Similarmente tenemos los puntos B1, B2, C1, C2. Entonces los seis puntos A1, A2, B1, B2, C1, C2 están en una cónica.
Su ecuación baricéntrica, si P(u:v:w), es
Σ v^2w^2(u+v+w)x^2 - uvw(2u^2+(v+w)(2u+v+w))yz=0.
Esta cónica es homotética a la cónica circunscrita de centro en el complemento P' de P (PG=2GP'). ( Francisco Javier García Capitán )
Sea ABC un triángulo. Se denota por:
Ab y Ac las proyecciones ortogonales de A sobre las bisectrices por B y C, respectivamente. Ha es el ortocentro del triángulo AAbAc. Similarmente, se consideran los ortocentros Hb y Hc.
Entonces los triángulos ABC y HaHbHb son ortológicos y sus centros ortológicos son el ortocentro de ABC y el centro del triángulo X84.
Sean ABC un triángulo y O su circuncentro. Se denota por:
Na, Nb, Nc los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos OBC, OCA, OAB, respectivamente, y por
Ma, Mb, Mc los puntos medios de ANa, BNb, CNc, respectivamente.
Entonces, los triángulos ABC y MaMbMc son ortológicos. Los centro ortológicos son X5 y X3521.
Sean ABC un triángulo, P4 un punto y P1P2P3 su triángulo anticeviano; entonces, P1P2P3P4 es un cuadrivértice con puntos diagonales A, B y C (ABC es el triángulo diagonal del cuadrivértice).
Un sistema de QA-DT-coordenadas relativas al cuadrivértice P1P2P3P4, se define tomando como triángulo de referencia el triángulo diagonal y uno de los vértices del cuadrivértices, por ejemplo P4, con coordenadas (p:q:r); los otros tres vértices forman el triángulo anticeviano de P4:
P1(-p:q:r), P2(p:-q:r), P3(p:q:-r).
Denotamos por Ci el centro de la cónica que pasa por los cinco puntos A, B, C, Pi y QA-P10 (i=1,2,3,4), donde QA-P10 es el baricentro del triángulo diagonal ABC. Se verifica que las rectas PiCi son concurrentes en el punto de DT-coordenadas:
GENERALIZACIÓN:
Sean X un punto y Ci el centro de la cónica que pasa por los cinco puntos A, B, C, Pi y X (i=1,2,3,4).
Las rectas PiCi son concurrentes si solo si X queda en la cónica de los nueve puntos (QA-Co1: Nine-point Conic) circunscrita al triángulo diagonal y centro en el baricentro del cuadrivértice (QA-P1), junto con una cuártica que pasa P1, P2, P3, P4 A, B, C, QA-P10 de ecuación ((Eckart Schmidt
Quadri-Figures-Group #209 ):
Esta cónica contiene a las vértices del triángulo anticeviano de sus puntos. Como pasa por los centros QA-P10 y QA-P19 también pasa por los vértices de sus triángulos anticevianos, GaGbGc (triángulo antimedial del triángulo diagonal) y LMN, respectivamente. Así, cónica y cuártica pueden construirse.
La cónica y la cuártica tienen tangentes comunes en los vértices del triángulo antimedial, las cuales determinan un triángulo perspectivo con el triángulo diagonal; su centro de proyectividad tiene DT-coordenadas:
• Si X recorre la cónica de los nueve puntos (QA-Co1: Nine-point Conic) el punto Y de intersección de las rectas PiCi describe la misma cúbica que cuando X recorre la cuártica.
Sean ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro.
Sea Ab la reflexión de A' en BB', y se definen Bc y Ca cíclicamente. Sea Ac la reflexión de A' en BC', y se definen Ba y Cb cíclicamente.
Se denota por:
(Oab), (Oac) las circunferencias circunscritas a los triángulos AAbA', AAcA', resp.
(Obc), (Oba) las circunferencias circunscritas a los triángulos BAcB', BBaB', resp.
(Oca), (Ocb) las circunferencias circunscritas a los triángulos CCaC', CCbC', resp.
Las coordenadas baricéntricas del centro radical R de las circunferencias (Obc), (Oca), (Oab) son:
R = (a (a^2(b-2c) - a(b^2+b c-c^2) - (b-c)c^2 ) : ... : ... ).
Las coordenadas baricéntricas del centro radical S de las circunferencias (Oba), (Ocb), (Oac) son:
S = (a (a^2(2b-c) - a(b^2-b c-c^2) - b^2(b-c)) : ... : ... ).
Los puntos R y S forman un par bicéntrico P(110) (que podría recibir el nombre de una flor: MORGALLANA o botón de oro), por tanto el punto del infinito de la recta RS es un centro: X1938, que coincide con el punto del infinito del par bicéntrico PU(15).
La suma de las coordenadas baricéntricas de este par baricéntrico es el centro X942, inverso en la circunferencia inscrita del inverso en la circunferencia circunscrita del incentro.
La diferencia de las coordenadas baricéntricas de este par baricéntrico es el centro de coordenadas baricéntricas:
( a(b-c)(3a^2-2a b-b^2-2a c-c^2): ... : ...),
con número de búsqueda en ETC: -8.16982446237566024925964383.
El punto medio de RS es un centro, de coordenadas baricéntricas:
M = (a (3a^4(b-c)^2 + a^3(-5b^3+4 b^2c+4b c^2-5c^3) +
a^2(b^4+5b^3c-14b^2c^2+5b c^3+c^4) + a(b-c)^2(b^3+c^3)
- b c(b-c)^2(b^2+c^2)) : ... : ...),
con número de búsqueda en ETC: 1.2448168635877587605351158452.
Sean ABC un triángulo y A'B'C' su triángulo medial. Se denota por:
Obc y Ocb los circuncentros de los triángulos BCB' y BCC', respectivamente, y por Ma el punto medio de ObcOcb. Similarmente se definen Mb y Mc.
El baricentro G' de MaMbMc queda en la recta de Euler de ABC y sus coordenadas baricéntricas son:
G' = (2 SB SC + 11 a^2 SA : 2 SC SA + 11 b^2 SB : 2 SA SB + 11 c^2 SC),
es el complemento de X3845 y divide al segmento GO en la razón GG':G'O = 3:1.
Sean ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro. Se denota por:
(Nab), (Nac) las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos AIB', AIC', resp.
(Nbc), (Nba) las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos BIC', BIA', resp.
(Nca), (Ncb) las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos CIA', CIB', resp.
Las coordenadas baricéntricas del centro radical R de las circunferencias (Nbc), (Nca), (Nab) son:
R = ( a(a + b - c) (a - b + c) (a^3 b - a b^3 + 2 a^3 c - 2 a b^2 c - b^3 c +
a^2 c^2 - 3 a b c^2 - 3 b^2 c^2 - 2 a c^3 - 3 b c^3 - c^4) : ... : ... ).
Las coordenadas baricéntricas del centro radical S de las circunferencias (Nba), (Ncb), (Nac) son:
S = ( a (a + b - c) (a - b + c) (2 a^3 b + a^2 b^2 - 2 a b^3 - b^4 +
a^3 c - 3 a b^2 c - 3 b^3 c - 2 a b c^2 - 3 b^2 c^2 - a c^3 -
b c^3) : ... : ... ).
Los puntos R y S forman un par bicéntrico P(111) (que podría recibir el nombre de una flor: CANARINA o bicácaro), por tanto el punto del infinito de la recta RS es un centro: X513.
También el punto medio de RS es un centro, de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' el triángulo ceviano de P. Denotamos por Ab la reflexión, respecto a C, de la proyección ortogonal de A' sobre AC y por Ac la reflexión, respecto a B, de la proyección ortogonal de A' sobre AB . Sea Oa el circuncentro del triángulo AAbAc; similarmente, se consideran los circuncentros Ob y Oc.
• Los triángulos ABC y OaObOc son perspectivos si y solo si P está en la cúbica pivotal pK(X1073, X253). Esta cúbica pasa por los centros X(2), X(3), X(64), X(69), X(253), X(1073), ...
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' el triángulo ceviano de P. Denotamos por Ab la reflexión de C respecto a la perpendicular por A' a AC y por Ac la reflexión de B respecto a la perpendicular por A' a AB. Sea Oa el circuncentro del triángulo AAbAc; similarmente, se consideran los circuncentros Ob y Oc.
El lugar geométrico de P tal que los triángulos A'B'C' y OaObOc son perspectivos es la isocúbica pK(X2,X264) (K045 del catálogo de Bernard Gibert).
El lugar geométrico de los centros de perspectividad es la isocúbica pK(X216,X4) (K044 del catálogo de Bernard Gibert).
• Los triángulos ABC y OaObOc son perspectivos si y solo si P está sobre la cúbica que pasa a través de los puntos X(2), X(3), X(54), X(69), X(95), X(96), X(97),... los pies de las cevianas de X(95); de ecuación baricéntrica:
En este caso el centro de perspectividad de los triángulos ABC y OaObOc queda sobre la cúbica K044 = pK(X216,X4).
domingo, 11 de agosto del 2013
Un centro ortológico relativo al triángulo medial
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el triángulo medial y A"B"C" el triángulo ceviano del incentro. Se denota por Ab y Ac las proyecciones ortogonales de A sobre BB" y CC". Similarmente, se definen los puntos Bc, Ba, Ca y Ca.
Si Ma, Mb y Mc son los puntos medios de AbAc, BcBa y CaCb, entonces:
• Los triángulos ABC y MaMbMc son ortológicos, con centros ortológicos X84 y X946.
• Los triángulos A'B'C' y MaMbMc son ortológicos, con centros ortológicos X946 y el punto X de coordenadas baricéntricas:
En una cónica (no autoadjunta) expresada en coordenadas baricéntricas respecto a un triángulo ABC por la ecuación:
fx^2 + gy^2 + hz^2 + 2pyz + 2qzx + 2rxy = 0,
su centro y perspector (centro de perspectividad de ABC y el triángulo formado por las polares de sus vértices respecto a la cónica) coinciden si y sólo si p=q=r≠0.
(Paul Yiu).
Sean ABC un triángulo, A'B'C' su triángulo antimedial y A"B"C" el triángulo pedal del incentro.
Se denota por Ab = A"B" ∩ B'C' y por Ac = A"C" ∩ B'C'.
Similarmente y de forma cíclica de definen Bc, Ba y Ca, Cb.
Los seis puntos Ab, Ac, Bc, Ba, Ca y Cb están en una misma cónica de ecuación:
Los triángulos ABC y el triángulo DEF formado por las polares de sus vértices respecto a la cónica son homotéticos. En el caso general que la cónica tenga por ecuación fx^2 + gy^2 + hz^2 + 2k(yz + zx + xy) = 0, el centro de homotecia (perspector de la cónica) es:
(1/(f-k) : 1/(g-k) : 1/(h-k)),
y la razón de homotecia es:
(k^2(f+g+h-2k)-fgh)/((f-k)(g-k)(h-k)).
El centro de perspectividad del triángulo antimedial A'B'C' y el triángulo DEF formado por las polares de sus vértices respecto a la cónica son homotéticos, con centro de homotecia:
(f g h - 2 g h k - f k^2 + g k^2 + h k^2,
f g h - 2 f h k + f k^2 - g k^2 + h k^2,
f g h - 2 f g k + f k^2 + g k^2 - h k^2).
Trazamos un segmento BC de longitud a dada.
Sea un punto V sobre el arco capaz de ángulo A sobre el segmento BC.
La circunferencia de centro V y radio VB corta a la recta CV en los punto S y D, tales que CS=VC+VB y SD=VC-CB.
El punto Cv que divide al segmento DS en la relación DCv : CvS = m:n, describe una circunferencia que pasa por B y C.
Deberemos localizar la ubicación del punto V tal que Cv coincida con C.
El punto V solución es la intersección de la tangente en C a tal circunferencia con el arco capaz considerado.
Sean ABC un triángulo, P un punto, O1, O2 y O3 los circuncentros de los triángulos BCP, CAP y ABP. Entonces el triángulo O1O2O3 y el triángulo pedal del conjugado isogonal P* de P, con respecto a ABC, son homotéticos con centro de homotecia, si P(u:v:w), de coordenadas baricéntricas:
Los puntos P, P*, Q (ó P, Q, O ) están alineados si y solo si P está sobre la cúbica de McCay (K003 = pK(X6,X3) del catálogo de Bernard Gibert):
Σ a^2(b^2+c^2-a^2)x(c^2y^2-b^2z)=0.
Sean ABC un triángulo, I el incentro y Oa, Ob, Ob los circuncentros de los triángulos IBC, ICA, IAB, respectivamente.
Sean P un punto y Aa, Ab, Ac las proyecciones ortogonales de Oa sobre AP, BP, CP, respectivamente, y O1 el circuncentro del triángulo AaAbAc. Similarmente, se definen O2 y O3.
El circuncentro OP del triángulo O1O2O3 es el punto medio de P y el circuncentro O de ABC.
Los ejes radicales de la circunferencia circunscrita a O1O2O3 y las circunscritas a AaAbAc, BaBbBc, CaCbCc delimitan un triángulo A'B'C' homotético a ABC.
Si P=(u:v:w) el centro de homotecia Q tiene coordenadas baricéntricas:
Q = ( a(2b c u^2 - a^2v w- b(b-2c)u w + c(2b-c)u v):
b(2c a v^2 - b^2w u- c(c-2a)v u + a(2c-a)v w):
c(2a b w^2 - c^2u v- a(a-2b)w v + b(2a-b)w u) ).
• El punto Q coincide con P, cuando éste está en la circunferencia circunscrita o coincide con el incentro.
• Cuando el punto P varía sobre una recta, el punto Q describe un cónica que pasa por el incentro y por los puntos de intersección de la recta con la circunferencia circunscrita, si existen.
Si P recorre una recta tangente a la circunferencia circunscrita en un punto D, la cónica descrita por el punto Q es tangente a dicha recta en Q y a la paralela por el incentro en éste (por lo que el centro es el punto medio de ID.
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el triángulo ceviano de un punto P y Oa, Ob, Oc los centros de las circunferencias circunscritas a los triángulos AB'C', BC'A', CA'B', respectivamente, los cuales se cortan en un punto M. Se denota por O* el circuncentro del triángulo OaObOc.
• El lugar geométrico de los puntos P tales que O* está en la recta de Euler es la cúbica (K279 = pK(X2,X3260) del catálogo de Bernard Gibert):
Σ b^2c^2 (2a^4-a^2(b^2+c^2)-(b^2-c^2)^2)x(y^2-z^2)=0.
• El lugar geométrico de los puntos P tales que M, O*, O están alineados es la cúbica de Lucas (K007 = pK(X2,X69) del catálogo de Bernard Gibert):
Σ (b^2+c^2-a^2)x(y^2-z^2)=0.
Sean ABC un triángulo, D, E, F puntos sobre los lados BC, CA, AB, respectivamente. Se denota por Ha, Hb, Hc los ortocentros de los triángulos AEF, BFD, CDE, respectivamente, entonces los puntos D, E, F, Ha, Hb, Hc quedan sobre una cónica.
Considérese el hexágono DHcEHaFHbD.
Las rectas DHc y FHa son ambas perpendiculares a AC, y cíclicamente; así, los lados opuestos de este hexágono son paralelos (se cortan dos a dos en la recta del infinito). Por el recíproco del teorema de Pascal, estos seis puntos están sobre una cónica.
sábado, 3 de agosto del 2013
Centros de circunferencias de nueve puntos sobre rectas por el circuncentro
Las tangentes en los vértices del triángulo medial son las mediatrices de ABC.
• Más en general, si en vez de tomar las reflexiones de P en los vértices de su triángulo ceviano, se consideran los puntos At, Bt, Ct sobre las rectas AA', BB', CC', respectivamente, tales que
AtA' / AtP = BAtB'/BtP = CtC'/CtP = t.
El centro Nt de la circunferencia de los nueve puntos de AtBtCt está en la recta OP, cuando t varía, si P queda en la misma séptica anterior.
Sean ABC un triángulo, entonces el centro de la circunferencia de los nueve puntos del triángulo medial DEF del triángulo excentral IaIbIc es el centro
X3579.
Sean ABC un triángulo, P un punto, DEF el triángulo circunceviano de P y D1, E1, F1 los puntos de intersección de BC, CA, AB con EF, FD, DE, respectivamente. Los puntos D1, E1, F1 están en una recta que denotamos por dP y, si P=(u:v:w), el tripolo de dP (respeto a ABC) es el punto:
U = ( 1/(c^2v+b^2w) : 1/(a^2w+c^2u) : 1/(b^2u+a^2v) ),
Las rectas AD1, BE1, CF1 vuelven a cortar a la circunferencia circunscrita en A', B', C', respectivamente. Los triángulos DEF y A'B'C' son perspectivos con centro de perspectividad:
V = ( (c^2uv+b^2uw-a^2vw)/(c^2v+b^2w) : (a^2wu+c^2vu-b^2wu)/(a^2w+c^2u) : (b^2wu+a^2wv-c^2uv)/(b^2u+a^2v) ).
que es el producto baricéntrico de U y el anticomplemento del conjugado isogonal P* de P (ADGEOM #422).
Los puntos P, U, V están alineados.
El triángulo A"B"C" determinado por las rectas AA', BB', CC' es perspectivo con ABC y con A'B'C', con centros de perspectividad U y V, respectivamente.
• El punto U está en la recta del infinito (la recta dP es tangente a la elipse inscrita de Steiner) si y solo si P está sobre la elipse circunscrita de Steiner del triángulo tangencial TaTbTc.
• Las rectas paralelas a BC, CA, AB que pasan respectivamente por los vértices Ta, Tb, Tc del triángulo tangencial, determinan un triángulo T'aT'bT'c, que es perspectivo con el triángulo DEF circunceviano de P si y sólo si P está sobre una
cuártica
Sean ABC un triángulo, P un punto y Ha, Hb, Hc los ortocentros de los triángulos PBC, PCA, PAB, respectivamente.
Denotamos por Da, Db, Dc los conjugados isogonales de Ha, Hb, Hc, con respecto al triángulo ABC.
• Los puntos Da, Db, Dc están alineados con el circuncentro O en la recta dP de ecuación baricéntrica, si P=(u:v:w),
dP: b^2c^2u(a^2(w-v)+(b^2-c^2)(v+w))x +
a^2c^2v(b^2(u-w)-a^2(u+w)+c^2(u+w))y +
a^2b^2w(c^2(v-u) + a^2(u+v)- b^2(u+v))z =0.
• Las circunferencias circunscritas a los triángulos DaBC, DbCA, DcAB son concurrentes en el punto D, sobre la recta dP, de coordenadas
D = (a^2 v w (-a^2 (u + v) (u + w) +
u (b^2 (u + v) + c^2 (u + w))) : b^2 u w (a^2 v (u + v) - (-c^2 v +
b^2 (u + v)) (v + w)) : c^2 u v (-c^2 (u + w) (v + w) +
w (a^2 (u + w) + b^2 (v + w))).
El punto D es el QA-P4 in EQF (Encyclopedia of Quadri-Figures, Chris van Tienhoven)
• Las circunferencias circunscritas a los triángulos ADbDc, BDcDa, CDaDb son concurrentes en el punto D', sobre la sobre la circunferencia circunscrita, de coordenadas baricéntricas:
D' = ( a^2 (a^2 u - b^2 u - c^2 u + a^2 v - b^2 v + c^2 v) (a^2 u - b^2 u -
c^2 u + a^2 w + b^2 w - c^2 w) (a^2 c^2 u^2 v^2 - b^2 c^2 u^2 v^2 -
c^4 u^2 v^2 + a^2 c^2 u v^3 - b^2 c^2 u v^3 + c^4 u v^3 -
a^4 u^2 v w + 3 a^2 b^2 u^2 v w - 2 b^4 u^2 v w +
2 a^2 c^2 u^2 v w - b^2 c^2 u^2 v w - c^4 u^2 v w +
2 a^2 b^2 u v^2 w - 2 b^4 u v^2 w + 2 b^2 c^2 u v^2 w + a^4 v^3 w -
a^2 b^2 v^3 w + a^2 c^2 v^3 w - 2 b^4 u^2 w^2 - a^4 u v w^2 -
a^2 b^2 u v w^2 - 2 b^4 u v w^2 + 2 a^2 c^2 u v w^2 +
3 b^2 c^2 u v w^2 - c^4 u v w^2 - a^4 v^2 w^2 - a^2 b^2 v^2 w^2 +
a^2 c^2 v^2 w^2) (2 c^4 u^2 v^2 + a^4 u^2 v w - 2 a^2 b^2 u^2 v w +
b^4 u^2 v w - 3 a^2 c^2 u^2 v w + b^2 c^2 u^2 v w +
2 c^4 u^2 v w + a^4 u v^2 w - 2 a^2 b^2 u v^2 w + b^4 u v^2 w +
a^2 c^2 u v^2 w - 3 b^2 c^2 u v^2 w + 2 c^4 u v^2 w -
a^2 b^2 u^2 w^2 + b^4 u^2 w^2 + b^2 c^2 u^2 w^2 -
2 a^2 c^2 u v w^2 - 2 b^2 c^2 u v w^2 + 2 c^4 u v w^2 +
a^4 v^2 w^2 - a^2 b^2 v^2 w^2 + a^2 c^2 v^2 w^2 - a^2 b^2 u w^3 -
b^4 u w^3 + b^2 c^2 u w^3 - a^4 v w^3 - a^2 b^2 v w^3 +
a^2 c^2 v w^3) : ... : ... ).
•
Si P está en la circunferencia circunscrita, el ortocentro de HaHbHc es P y los triángulos ABC y HaHbHc son simétricos respecto al punto medio (sobre la circunferencia de los nueve puntos) de P y el ortocentro H.
Cuando P varía sobre la circunferencia circunscrita, el punto D coincide con el circuncentro y el punto Q=PH∩dP describe la cúbica de Lemoine (K009 del catálogo de Bernard Gibert).
La circunferencia circunscrita a OBC (donde queda Da) interseca a la cúbica de Lemoine además en dos puntos A1, A2. Procediendo cíclicamente, de definen los dos pares de puntos B1, B2 y C1, C2.
Las rectas A1A2, B1BA2 y C1, C2 concurren en X1147, sobre la cúbica.
martes, 30 de julio del 2013
Circunferencias concurrentes asociadas al triángulo ceviano de un punto
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' el triángulo ceviano de P. Se denota por Pa, Pb, Pc los conjugados isogonales de P con respecto a los triángulos AB'C', BC'A', CA'B', respectivamente.
Entonces:
1. Las circunferencias circunscritas a los triángulos PaB'C', PbC'A', PcA'B' son concurrentes en un punto R1.
2. Las circunferencias circunscritas a los triángulos A'PbPc, B'PcPa, C'PaPb son concurrentes en un punto R2.
con número de búsqueda en ETC: -0.196430427865079067265962063
jueves, 25 de julio del 2013
Propiedad del centro X3649
( Art of Problem Solving)
Sean ABC un triángulo y DEF el triángulo pedal del incentro, X1. Las paralelas por D, E, F a las rectas de Euler de los triángulos BCX1, CAX1, ABX1, concurren en el centro X3649 ( KS(INTOUCH TRIANGLE), Peter Moses and Seiichi Kirikami):
Las paralelas citadas anteriormente son las rectas DO1, EO2, FO3, siendo O1, O2, O3 los circuncentros de los triángulos AEF, BFD, CDE, respectivamente.
Sea ABC un triángulo, de los rectángulos inscritos en ABC, con uno de sus lados sobre los lados del triángulo, tomemos los tres que tienen diagonal de longitud mínima. Los lados de estos rectángulos paralelos a los de ABC, delimitan un triángulo A'B'C' homotético a ABC, con centro de homotecia en el punto de coordenadas baricéntricas:
que tiene números de búsqueda en :
(1.41771794983177, 1.92240041055474, 1.65544052852413 ) y es la intersección de las rectas X39X394, X275X5286 y X577X3051.
En consecuencia, los seis puntos de intersección de los lados de los triángulos ABC y A'B'C' están en una cónica.
CONSTRUCCIÓN DE LOS RECTÁNGULOS INSCRITOS
Sea K un punto variable sobre el lado BC y KLcMbNc un rectángulo, con Lc, Mb, Nc sobre los lados AB, AC, BC, respectivamente.
El lugar geométrico de los puntos X y X' sobre la perpendicular por K a BC tales que KX=KX'=KMb, es una hipérbola de eje secundario BC y tangente en A a AB.
Esta hipérbola pasa por A, cuando K es el pie de la altura por A (el rectángulo KLcMbNc degenera en el segmento KA); además, como KLc es menor que la diagonal KMb=KX, la recta AB es tangente a la hipérbola. El punto A', simétrico de A respecto a BC también es de la hipérbola.
Otros puntos sobre la hipérbola son Xb, X'b sobre la perpendicular por B a BC, tales que KXb=KX'b=BC.
Ya podemos construir la hipérbola, dado cuatro puntos y la tangente en uno de ellos (PPPtP1). Su ecuación baricéntrica puede obtenerse teniendo en cuenta que A(1:0:0), A'(2a^2:SB:SC), Xb(-a^2:SC-S:SB), X'b(-a^2 :SC+S:SB) y la tangente en A es z=0.
La ecuación del haz de cónicas es:
z (SB x + a^2 z) + t (SB y + (-SC + S) z) (-SB y + (SC + S) z)=0,
e imponiendo que pase por A', t= -2 a^2/(4 S^2).
La posición del punto K para el cual los puntos X y X' coinciden con los vértices V y V' de la hipérbola, corresponde a un vértice del rectángulo solución de diagonal mínima.
A la misma solución se llega si se toma el rectángulo variable KLbMcNb el rectángulo con Lb, Mc, Nb sobre los lados AC, AB, BC, respectivamente.
Los puntos Y y Y' sobre la perpendicular por K a BC tales que KY=KY'=KMc, describen una hipérbola de eje secundario BC y tangente en A a AC. La posición del punto K para el cual los puntos Y y Y' coinciden con los vértices W y W' de la hipérbola, corresponde a un vértice del rectángulo solución.
(1) Let BB'C'C be the rectangle with the line B'C' containing the vertex A.
(2) Construct the diagonal B'C and drop the perpendicular from B to intersect at
X.
(3) Construct the parallel through X to BC to intersect AC and AB at Ba and Ca
respectively.
BaCa is the side (parallel to BC) of the inscribed rectangle with minimum
diagonal.
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' el triángulo antipedal de P. Si P está sobre la cúbica de Darboux, las paralelas a IA', IB' y I'C (I el incentro) por A,B y C, concurren en un punto R sobre la cúbica central de Spieker (K033 del catálogo de Bernard Gibert).
Cuando P coincide con los antipodales de A, B y C, en la circunferencia circunscrita, el triángulo antipedal A'B'C' de P degenera en los vértices de ABC y las rectas IA', IB', I'C son paralelas a las bisectrices (direcciones de las asíntotas de la cúbica K003).
Sean ABC un triángulo, A1B1C1 el triángulo órtico y P un punto. Las rectas AP,BP,CP vuelven a cortas a las circunferencias circunscritas a los triángulos PBC,PCA,PAB, resp. en A',B',C', resp.
Las circunferencias circunscritas a los triángulos AA1A', BB1B', CC1C' son coaxiales si P está sobre la cúbica de Darboux (K004 del catálogo de Bernard Gibert).
El eje radical de las circunferencias coaxiales pasa por el ortocentro.
Si P=X1, X3, X20, X40, X64, el eje radical de las tres circunferencia coaxiales pasa por X1 . (X6 (Art of Problem Solving)), X64, X57, X2 (recta de Euler), respectivamente.
Sean ABC un triángulo, P un punto y P* su conjugado isogonal. Denotamos por A',B',C' los puntos medios de AP, BP, CP, respectivamente, y por A",B",C" los puntos medios de AP*, BP*, CP*, respectivamente.
Sean D,E,F los puntos medios de A'A", B'B", C'C", respectivamente, entonces los triángulos ABC y DEF son ortológicos (las perpendiculares desde los vértices de uno de ellos a los correspondientes lados del otro son concurrentes) y los centros ortológicos son el circuncentro y el punto de coordenadas, P(u:v:w):
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el triángulo órtico, P un punto y A", B", C" los puntos medios de AP, BP, CP, respectivamente.
Si P está sobre la cúbica de Neuberg (K001 del catálogo de Bernard Gibert) las circunferencias circunscritas a los triángulos AA'A", BB'B", CC'C", son coaxiales, con eje la recta de Euler.
Cuando P=O los puntos de concurrencia de las circunferencias son el centro de la circunferencia de los nueve puntos, X5, y el inverso del ortocentro en la circunferencia circunscrita a ABC, X186.
Sean ABC un triángulo, I el incentro y Na, Nb, Nc los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos IBC, ICA, IAB, resp.
Se denota por Ka, Kb, Kc los conjugados isogonales de Na, Nb, Nc con respecto a los triángulos IBC, ICA, IAB, resp. (es decir, Ka, Kb, Kc son los puntos de Kosnita de los triángulos IBC, ICA, IAB).
Las coordenadas baricéntricas del punto de Kosnita de IBC son:
Ka = (a^2(a-b)(a-c) : b(a-b)(a^2- b^2+c^2-a(b+2c)) : c(a-c)(a^2+b^2-c^2-a(2b+c)).
Las circunferencias circunscritas a ABC, AKbKc, BKcKa, CKaKb son concurrentes en el punto X de coordenadas baricéntricas:
X = ( a^2/((b-c)(2a^4-a^3(b+c)-a^2(3b^2+4b*c+3c^2)+a(b+c)(b^2+3b*c+c^2)+(b^2-c^2)^2)) : ... : ... ),
que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC:
-0.4151794812633478152167512428
Sean ABC un triángulo, HaHbHc el triángulo órtico
y MaMbMc triángulo medial.
A'=(2a^4+a^2(b^2+c^2)-(b^2-c^2)^2: b^2(a^2+b^2-c^2):c^2(a^2-b^2+c^2)) es el conjugado isogonal de Ha respecto al triángulo GMbMc,
B' el conjugado isogonal de Hb respecto al triángulo GMcMa y
C' el conjugado isogonal de Hc respecto al triángulo GMaMb.
Entonces, los triángulos ABC y A'B'C' son perspectivos, con centro de perspectividad X25, el centro de homotecia de los triángulo órtico y tangencial.
A"=(-a^6(b^2+c^2)+3a^4(b^4+c^4)-3a^2(b^2-c^2)^2(b^2+c^2)+(b^2-c^2)^2(b^4+c^4) :
b^2(a^2-b^2+c^2)(-a^2+b^2+c^2)^2 : c^2(a^2+b^2-c^2)(-a^2+b^2+c^2)^2) es el conjugado isogonal de Ma respecto al triángulo HHbHc,
B" el conjugado isogonal de Mb respecto al triángulo HHcHa y
C" el conjugado isogonal de Hc respecto al triángulo HHaHb.
Entonces, los triángulos ABC y A"B"C" son perspectivos, con centro de perspectividad el circuncentro, X3.
El centro radical R de las circunferencias circunscritas a los triángulos AA'A", BB'B", CC'C" es el punto de coordenadas baricéntricas:
que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC:
0.3197478385508268447724636294
Otras perspectividades:
• Los triángulos HaHbHc y A"B"C" son simétricos respecto al centro de la circunferencia de Taylor, X389.
• Los triángulos MaMbMc y A'B'C' son perspectivos con centro de perspectividad el punto de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo y P un punto, denotamos por A'B'C' el triángulo circunceviano de P.
Ab y Ac son las proyecciones ortogonales de A' sobre BB' y CC', respectivamente y Ha el ortocentro de A'AbAc.
Similarmente se consideran los correspondientes ortocentros Hb y Hc.
Los triángulos ABC y HaHbHc son ortológicos (las perpendiculares desde los vértices de uno de ellos a los correspondientes lados del otro son concurrentes) en los siguientes casos:
1. Cuando P está sobre la circunferencia circunscrita: el triángulo circunceviano degenera en el punto P.
2. Cuando P está sobre la cúbica de Darboux (K004 del catálogo de Bernard Gibert).
Sean ABC un triángulo, P un punto y k un número real. A'B'C' el triángulo homotético a ABC, mediante la homotecia de centro P y razón k.
Sea Ab=BC∩C'A', Ac=BC∩A'B', y se definen Bc, Ba, Ca, Cb cíclicamente.
Esta seis intersecciones están en una cónica, c(P,k).
Cuando k varía los centros Z(P,k) de las cónicas c(P,k) quedan sobre una recta d(P) que pasa por P.
d(P) es un eje de las cónicas c(P,k), para todo k, si y solo si P está en la quíntica Stothers o en la recta del infinito".
Si P(u:v:w), d(P): vw(v-w)x + wu(w-u)y + uv(u-v)z=0 es un diámetro de las cónicas c(P,k). El punto del infinito del diámetro conjugado de d(P) es
(u(v-w) : v(w-u) : w(u-v)).
Estos diámetros son perpendiculares (ejes) si sólo si
(u+v+w)(c^2u^3v^2 - c^2u^2v^3 - a^2u^2v^2w + b^2u^2v^2w - b^2u^3w^2
+ a^2u^2v*w^2 - c^2u^2v*w^2 - b^2u*v^2w^2 +
c^2u*v^2w^2 + a^2v^3w^2 + b^2u^2w^3 - a^2v^2w^3)=0.
lunes, 8 de julio del 2013
Circunferencias concurrentes en la recta de Euler del triángulo excentral
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el triángulo excentral, y A",B",C" los puntos medios de las alturas A'A, B'B, C'C del triángulo excentral
Las circunferencias circunscritas a los triángulos A"BC, B"CA, C"AB concurren en el punto (sobre la recta de Euler del triángulo excentral) X1319 = Bevan-Schröder point.
Además, Oa, Ob y Oc son los circuncentros de los triángulos A"BC, B"CA y C"AB, las rectas A"Oa, B"Ob y C"Oc concurren en el punto de coordenadas baricéntricas:
( a (2 a^3 - a^2 (b + c) - 2 a (b^2 - b*c + c^2) + b^3 + b^2 c +
c^2 b + c^3): ... : ... ),
que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC:
2.763124242396552353038
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el triángulo órtico, y A",B",C" los puntos medios de las alturas.
Las circunferencias circunscritas a los triángulos A"B'C', B"C'A', C"A'B' concurren en el punto (sobre la recta de Euler) de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo y una recta h. La hipérbola circunscrita a ABC y con asíntota h, puede ser construida como en el caso (PPPtP), cuando se dan cuatro puntos y la tangente en uno de ellos.
También podemos hacer uso del hecho de que la otra asíntota es la conjugada isotómica de la asíntota dada , y acudir a cualquiera de los casos de construcción de una hipérbola dado un punto y dos asíntotas: (hhP) o (hhP(2)).
Sean ABC un triángulo, DEF su triángulo medial y t un número real. Denotamos por D', E', F' las imágenes de D, E, F mediante las homotecias de centro en el circuncentro O y razón t. Consideremos los rectángulos BCCaBa, CAAbCb, ABBcAc tales que D', E', F' son, respectivamente, los puntos medios de los lados CaBa, AbCb, BcAc.
Entonces, las mediatrices de AbAc, BcBa, CaCb concurren en el punto, sobre la recta de Euler, P(t)=3(1+t) X(2) - (1+3t) X(3)
Los seis puntos Ab, Ac, Bc, Ba, Ca, Cb están en una cónica con centro Z(t) = t X(2) + (1+t) X(3).
martes, 2 de julio del 2013
Triángulos con la recta HI que biseca un lado del triángulo medial
Enunciado:
Si ABC es un triángulo con B', C' los puntos medios de AC, AB, respectivamente, H y I el ortocentro e incentro de ABC. Probar que si IH biseca a B'C' entonces ABC es isósceles.
Las coordenadas baricéntricas del punto de intersección de las rectas IH y B'C' son:
(2a^4 - a^2(b-c)^2 - a^3(b+c) + a(b-c)^2(b+c) - (b^2-c^2)^2 :
(a-c)(a^3 + a^2(b-c) - a(b-c)^2 - (b-c)(b+c)^2) :
(a-b)(a^3 - a(b-c)^2 - a^2(b-c) + (b-c)(b+c)^2) ).
Para que este punto coincida con el punto medio de B'C' de coordenadas (2:1:1), ha de ocurrir que b=c (solución trivial) o bien que:
c = a - b + (2*2^(2/3)a(a - b))/
(3^(1/3)(a(a - b)(-9b + Sqrt[-48a^2 + 48a*b + 81b^2]))^(1/3)) +
(2^(1/3)(a(a - b)(-9b + Sqrt[-48a^2 + 48a*b + 81b^2]))^(1/3))/3^(2/3).
Así, existen triángulos NO isósceles para los cuales IH y B'C'.
Sean ABC un triángulo y los dos triángulos equiláteros A1A2A3, A'1A'2A'3, con el mismo baricentro G que ABC y tales que los segmentos A2A3, A'2A'3 son iguales y paralelos al segmento BC.
Similarmente, se consideran la pareja de triángulos equiláteros B1B2B3, B'1B'2B'3, con el mismo baricentro G que ABC y tales que los segmentos B2B3, B'2B'3 son iguales y paralelos al segmento CA.
Y se consideran la pareja de triángulos equiláteros C1C2C3, C'1C'2C'3, con el mismo baricentro G que ABC y tales que los segmentos C2C3, C'2C'3 son iguales y paralelos al segmento AB.
Las coordenadas baricéntricas de los vértices de A1A2A3 son (S es el doble del área de ABC):
A1 = ( a^4 + (b^2 - c^2)^2 - 2a^2(b^2 + c^2 - 2Sqrt[3]S) :
a^4 + (b^2 - c^2)(b^2 - c^2 - 2Sqrt[3] S) - 2a^2(b^2 + c^2 + Sqrt[3] S) :
a^4 + (b^2 - c^2)(b^2 - c^2 + 2Sqrt[3] S) - 2a^2(b^2 + c^2 + Sqrt[3] S))
• Denotamos por M1, N1 y P1 los puntos medios de A2A3, B2B3 y C2C3, respectivamente. Las rectas AM1, BN1 y CP1 se cortan en el centro de perspectividad de KiepertK1 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
• Denotamos por M'1, N'1 y P'1 los puntos medios de A'2A'3, B'2B'3 y C'2C'3, respectivamente. Las rectas AM'1, BN'1 y CP'1 se cortan en el punto K2 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
• Denotamos por M el punto medio de M1 y el punto medio Ma de BC, por N el punto medio de N1 y el punto medio Mb de CA y por P el punto medio Mc de P1 y el punto medio de AB. Las rectas AM, BN y CP se cortan en el punto K3 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
• Denotamos por M' el punto medio de M'1 y el punto medio Ma de BC, por N' el punto medio de N'1 y el punto medio Mb de CA y por P' el punto medio Mc de P'1 y el punto medio de AB. Las rectas AM', BN' y CP' se cortan en el punto K4 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
• Denotamos por Ga, Gb y Gb los baricentros de BCA1, CAB1 y ABC1, respectivamente. Las rectas AGa, BGb y CGc se cortan en el punto K5 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
• Denotamos por G'a, G'b y G'b los baricentros de BCA'1, CAB'1 y ABC'1, respectivamente. Las rectas AG'a, BG'b y CG'c se cortan en el punto K6 (sobre la hipérbola de Kiepert) de coordenadas baricéntricas:
El centro del triángulo X(3162) como centro de una cónica
Sean ABC un triángulo, P un punto, D, E y F los pies de las cevianas de P en los lados BC, CA y AB. Denotamos por A', B' y C' los puntos donde las mediatrices de AD, BE y CF cortan a BC, CA y AB, respectivamente.
El lugar geométrico de los puntos P tales que A', B' y C' estén alineados es una séxtica
(
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que pasa por los vértices de ABC (puntos dobles) y por los centros X1, X4 y X8.
Además, ocurre que los seis puntos en los que la séxtica vuelve a cortar a los lados de ABC están en una cónica
(
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Sean ABC un triángulo y A'B'C' su triángulo de reflexión (ie. A', B' y C' son los simétricos de A, B y C respecto a BC, CA y AB, resp.). Denotamos por: Ab y Ac las proyecciones ortogonales de A' sobre BB' y CC', resp. Bc y Ba las proyecciones ortogonales de B' sobre CC' y AA', resp. Ca y Cb las proyecciones ortogonales de C' sobre AA' y BB', resp.
Entonces, las rectas de Euler La, Lb y Lc de los triángulos A'AbAc, B'BcBa y C'CaCb, respectivamente, son concurrentes en el punto X de coordenadas baricéntricas:
Generalización (Anopolis #442)
Cuando A', B' y C' son puntos sobre AHa, BHb, CHc tal que:
AA' / AHa = BB' / BHb = C'C / CHc = t,
el lugar geométrico del punto de concurrencia de las rectas de Euler La, Lb y Lc de los triángulos A'AbAc, B'BcBa y C'CaCb, respectivamente, es la recta que pasa por los centros del triángulo X51, X125, X132, X427, X1112, X2781 y X5480.
Sean ABC un triángulo, A'B'C' su triángulo de reflexión (ie. A', B' y C' son los simétricos de A, B y C respecto a BC, CA y AB, resp.) y AtBtCt el triángulo antipedal del circuncentro O (triángulo tangencial).
Sean Oa, Ob y Oc los circuncentros de los triángulos AtB'C', BtC'A' y CtA'B', resp. Ellos quedan en las alturas de ABC (sobre las rectas AA', BB' y CC').
Por tanto, ABC y OaObOc son ortológicos con un centro de ortología en el ortocentro H de ABC.
El otro centro de ortología es el punto de intersección de las perpendiculares por A, B y C a las rectas ObOc, OcOa y OaOb, resp., de ecuaciones baricéntricas:
Dado un triángulo ABC, sea DEF el triángulo acotado por las rectas La, Lb y Lc, donde La es la polar del ortocentro H con respecto a la circunferencia centrada en A y pasando por N, centro de la circunferencia de los nueve puntos; Lb y Lc se definen cíclicamente.
El triángulo DEF es homotético a ABC con centro de homotecia X (en la recta de Euler), de coordenadas baricéntricas:
Dado un triángulo ABC, construir:
1. Tres circunferencias de igual radio, tangentes a los lados AB y AC, BC y BA, CA y CB, respectivamente, y que tengan un punto común.
2. Tres circunferencias de igual radio, tangentes a los lados AB y AC, BC y BA, CA y CB, respectivamente, y tangentes exteriormente a otra circunferencia, también de mismo radio.
1. La circunferencia inscrita a ABC tiene por ecuación baricéntrica:
4(c2x y + b2x z + a2y z) - (x+y+z)((b+c-a)2x + (c+a-b)2y + (a+b-c)2z)=0.
La ecuación de la circunferencia Γa imagen mediante la homotecia de centro A y razón k es:
4(c2xy + b2xz + a2yz)- (x + y + z)((b + c - a)2k2x +
((b + c - a)k - 2c)2y + ((b + c - a)k - 2b)2z)=0.
Similarmente, se obtienen las circunferencias Γb y Γc imágenes de la circunferencia inscrita, mediante las homotecias de razón k y centros en B y C.
El centro radical E (sobre la recta IO) de las tres circunferencias Γa, Γb y Γc tiene por coordenadas :
Los otros puntos de intersección de las circunferencias de igual radio, que se cortan en X55, forman un triángulo perspectivo con ABC, cuyo centro de perspectividad es X12: conjugado armónico del punto de Feuerback respecto al incentro y al centro de la circunferencia de los nueve puntos.
Los otros puntos de intersección de las circunferencias de igual radio, que se cortan en X56, forman un triángulo perspectivo con ABC, cuyo centro de perspectividad es X11: punto de Feuerback, único punto común de las circunferencias inscrita y la de los nueve puntos.
2. El eje radical de la circunferencia Γa y la circunferencia Γ con el mismo radio, |kr|, y centro en E es:
Resuelta esta ecuación en k, nos dan dos valores para la razón de homotecia que transforma la circunferencia inscrita en las circunferencias Γa, Γb y Γc. Los correspondientes centros radicales de cada terna son:
que son, respectivamente, el inverso del incentro en la circunferencia circunscrita, X36, y el conjugado armónico de éste respecto al incentro y circuncentro, X35.
Los puntos de tangencia de cada pareja de circunferencias Γa y Γ que se obtienen son:
Permutando cíclicamente las coordenadas de estos puntos, se obtienen las de los puntos B1, C1 y B2, C2 de contacto de la circunferencia Γ con Γb y Γc. Se verifica que las rectas AA1, BB1 y CC1 concurren en el punto X56.
(
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◊ Sean ABC un triángulo, P y P* dos puntos conjugados isogonales y A'B'C' el triángulo antipedal de P.
Las perpendiculares por A', B' y C' a las reflexiones de AP, BP y CP, respectivamente, respecto a PP* son concurrentes, en un punto Q sobre las circunferencia circunscrita a A'B'C'.
En particular, si P=O (A'B'C' es el triángulo tangencial), el punto de concurrencia Q tiene coordenadas baricéntricas (Anopolis #419):
◊ Sean ABC un triángulo, P y P* dos puntos conjugados isogonales y A'B'C' el triángulo antipedal de P.
Para que las perpendiculares por A', B' y C' a las reflexiones de AP*, BP* y CP*, respectivamente, respecto a PP* sean concurrentes, el punto P ha de estar en la circunferencia circunscrita a ABC o sobre la curva algebraica de grado nueve (invariante por isoconjugación) de ecuación baricéntrica:
(
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Sean ABC un triángulo, P y P* dos puntos conjugados isogonales y A'B'C' el triángulo pedal de P.
Las perpendiculares por A', B' y C' a las reflexiones de PP*, respecto a AP, BP y CP son concurrentes en un punto Q, si P está sobre la nónica que pasa por los vértices de ABC (puntos triples), por el incentro I, por el ortocentro H y por los exincentros Ia, Ib, Ic.
(
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Sean ABC un triángulo, I su incentro, O su circuncentro, IaIbIc el triángulo excentral y La, Lb, Lc las reflexiones de la recta IO en las bisectrices AI, BI y CI, respectivamente.
Las perpendiculares a La, Lb y Lc por Ia, Ib y Ic, respectivamente, concurren en el punto de coordenadas baricéntricas:
Más información sobre este punto (Randy Hutson, Anopolis #404):
Es el Y476 del triángulo excentral y queda en la circunferencia circunscrita a éste.
Es el antipodal del incentro en la circunferencia que pasa por los pies D, E y F de las perpendiculares trazadas desde los exincentros a las rectas La, Lb, Lc.
miércoles, 12 de junio del 2013
Propiedad de una cúbica de Musselman
(J.R.Musselman.- Some loci connected with a triangle. American Math. Monthly, p.354-361, June-July 1940)
Sean ABC un triángulo, p una recta que pasa por el ortocentro H y P un punto (distinto de H) sobre p. Se denotan por D, E y F los puntos simétricos de H respecto a las perpendiculares por P a los lados BC, CA y AB, respectivamente, y consideramos los puntos:
A'=BE∩CF   B'=CF∩AD   C'=AD∩BE,
y las tres cónicas, (Ca) que pasa por B, C, H, P, A', (Cb) que pasa por C, A, H, P, B' y (Cc) que pasa por A, B, H, P, C'.
Estas tres cónicas tienen un punto común Q. El lugar geométrico que describe Q cuando P se mueve sobre la recta p es una hipérbola rectangular (H) circunscrita a ABC.
El segundo punto X de intersección de la hipérbola (H) son la recta p, describe la (tercera) cúbica de Musselman (K028 del catálogo de Bernard Gibert), cuando p gira alrededor de H.
Si p es la recta de Euler, Q=X265 (para todo P) y X=X3.
Información de Bernard Gibert:
This description is a "remake" of CL055 since K028 is spK(X3, X5): a line through H meets the isogonal transform -hyperbola (H)- of its parallel at O at H and X.
Sean ABC un triángulo y O su circuncentro. Consideramos las circunferencias exinscritas relativas al ángulo en O de los triángulos OBC, OCA y OAB; su centro radical es el punto de coordenadas baricéntricas:
donde S es el doble del área de ABC, y tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 5.60319717911870517696190546.
La circunferencia exinscrita a OBC, respecto al lado BC, toca a éste en su punto medio y tiene centro en el punto A1 = ( -2a^2(b*c+S) : b(a^2c+b^2c-c^3+2b*S) : c(a^2b-b^3+b*c^2+2c*S) ).
con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 6.13472549396753240388995633.
X6213 Perspector of excentral triangle and inner
Vecten triangle. (César E. Lozada - Dec. 2013).
viernes, 7 de junio del 2013
Centros de circunferencias de los nueve puntos y paralelas por los vértices del triángulo de referencia
Sean ABC un triángulo, P un punto y A'B'C' su triángulo ceviano. Adoptemos las siguientes notaciones:
Ab y Ac son las proyecciones ortogonales de A sobre BB' y CC',
Bc y Ba son las proyecciones ortogonales de B sobre CC' y AA',
Ca y Cb son las proyecciones ortogonales de C sobre AA' y BB',
A2 y A3 son las proyecciones ortogonales de A' sobre BB' y CC',
B3 y B1 son las proyecciones ortogonales de B' sobre CC' y AA',
C1 y C2 son las proyecciones ortogonales de C' sobre AA' y BB'.
Na, Nb y Nc los centros de las circunferencia de los nueve puntos de los triángulos
AAbAc, BBcBa, CCaCb,
N1, N2 y N3 los centros de las circunferencia de los nueve puntos de los triángulos
A'A2A3, B'B3B1, C'C1C2.
Se verifica:
Las rectas N1Na, N2Nb y N3Nc concurren en el punto P. De hecho, N1N2N3 es el triángulo ceviano de P respecto a NaNbNc.
Sea la, lb y lc las paralelas a N1Na, N2Nb y N3Nc
por A, B y C, resp. y las paralelas ma, mb y mc por A', B' y C', resp.
El lugar geométrico de los puntos P, tales que las rectas la, lb y lc son concurrentes, son dos curvas algebraicas de grados 6, Σ6,
(
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que pasa por los vértices de ABC (puntos triples), por I(incentro), por H (ortocentro) y por los pies de las cevianas de X69.
El lugar geométrico de los puntos P tales que las rectas ma, mb y mc son concurrentes son dos curvas algebraicas de grados 6, Σ6 (que coincide con el caso anterior), y de grado 10, Δ10,
(
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Cuando el punto P recorre la séxtica Σ6, los triángulos N1N2N3 y NaNbNc degeneran: sus vértices yacen en una misma recta.
Y todas la rectas la, lb, lc, ma, mb y mc son paralelas a ella.
Si P=I, el punto de concurrencia de las rectas la, lb y lc tiene coordenadas baricéntricas:
Este punto es el conjugado isogonal de X550, es decir, es el punto donde concurren las tangentes en los vértices de ABC a la isocúbica pK(X6,X550) (ver la sección La isocúbica pK(X6,X550))
Si P=H, el punto de concurrencia de las rectas ma, mb y mc tiene coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo, A'B'C' el antipedal de N (centro de la circunferencia de los nueve puntos de ABC) y N1, N2, N3 los centros de la circunferencias de los nueve puntos de los triángulos NB'C', NC'A', NA'B', respectivamente.
El centro de la circunferencia de los nueve puntos del triángulo N1N2N3 es el punto X5500 (8th Hatzipolakis-Montesdeoca Point) que está en la recta de Euler de ABC y sus coordenadas baricéntricas son:
Circunferencias coaxiales y reflexiones de la recta de Euler
Sean ABC un triángulo y l la recta de Euler, que corta a los lados BC, CA y AB en los puntos A', B' y C', respectivamente. Las circunferencias de diámetros AA', BB' y CC' son coaxiales y el eje d pasa por el ortocentro. Las tres circunferencias concurren en el punto X107 sobre la circunferencia circunscrita y en X125 (centro de la hipérbola de Jerabek: hipérbola equilátera circunscrita a ABC y que pasa por el circuncentro).
Las reflexiones e1, e2 y e3 de la recta de Euler en los lados BC, CA y AB, respectivamente, se cortan en X110 (foco de la parábola de Kiepert), sobre la circunferencia circunscrita.
Las reflexiones d1, d2 y d3 del eje d en los lados BC, CA y AB, respectivamente, se cortan en X1304, sobre la circunferencia circunscrita.
Los puntos L11=e1∩d1, L22=e2∩d2 y L33=e3∩d3 son los vértices del triángulo circunceviano del ortocentro.
Se definen los puntos L23=e2∩d3, L32=e3∩d2; L31=e3∩d1, L13=e1∩d3; L12=e1∩d2, L21=e2∩d1.
Los triángulos L23L31L12 y L32L13L21 son perspectivos y su centro de perspectividad es el punto X de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo, para todo punto P las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos PBC, PCA y PAB son concurrentes, en un punto sobre la circunferencia de los nueve puntos de ABC.
Si P=(u:v:w), en coordenadas baricéntricas, el punto de concurrencia Q (punto de Poncelet de de los puntos A, B, C y P) tiene coordenadas baricéntricas:
( u((a^2-b^2+c^2)v-(a^2+b^2-c^2)w)(b^2w(u+v)-c^2v(u+w)):
v((b^2-c^2+a^2)w-(b^2+c^2-a^2)u)(c^2u(v+w)-a^2w(v+u)):
w((c^2-a^2+b^2)u-(c^2+a^2-b^2)v)(a^2v(w+u)-b^2u(w+v)) ).
Algunos ejemplos:
Q=X11 si
P=X1, X7, X8, X9, X21, X79, X80, X84, X90, X104, ...
Q=X113 si
P= X110, X112, ...
Q=X114 si
P= X99, ...
Q=X115 si
P= X2, X10, X13, X14, X17, X18, X76, X83, X94, X96, X98, ...
Q=X116 si
P= X103, ...
Q=X117 si
P= X109, ...
Q=X118 si
P= X101, ...
Q=X119 si
P= X100, ...
Q=X122 si
P= X20, ...
Q=X124 si
P=X58, X102, ...
Q=X125 si
P= X3, X6, X54, X64, X65, X66, X67, X68, X69, X70, X71, X72, X73, X74, ...
Q=X127 si
P=X22, ...
Q=X130 si
P=X51, ...
Q=X133 si
P=X107, ...
Q=X134 si
P=X52, ...
Q=X135 si
P=X34, ...
Q=X137 si
P=X5, X53, ...
Q=X2679 si
P=X32, ...
Q=X3258 si
P=X30, ...
Q=X3259 si
P=X56, ...
Q=X5099 si
P=X23, ...
Q=X5139 si
P=X25, ...
Q=X5190 si
P=X27, X92, ...
Sean ABC un triángulo, X un punto; N1, N2, N3 los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos XBC, XCA, XAB, resp. and A'B'C' el triángulo antipedal de X.
Los triángulos N1N2N3 y A'B'C' son perspectivos si y solo si X queda sobre la cúbica isogonal pK(X6,X550) (junto con la recta del infinito y la circunferencia circunscrita a ABC).
Si X está sobre la cúbica pK(X6,X550) los triángulos N1N2N3 y A'B'C' son inversamente semejantes.
El pivote P=X(550) de la isocúbica pK(X6,X550) es el punto medio del circuncentro y el punto de De Longchamps, X(20).
La cúbica pK(X6,X550) es un elemento del Euler-haz de isocúbicas pivotales con pivote en la recta de Euler (OP = k OH, vectores, k=-1/2) y, por consiguiente, pasa por A, B , C, I=X(1), Ia, Ib, Ic (vértices del triángulo excentral), X(3), X(4), X(550),..; por los pies de las cevianas de X(550) (como en toda isocúbica, §1.4 Pivotal isocubics, Bernard Gibert.- Special Isocubics in the Triangle Plane).
Las tangentes en los vértices A, B y C a la cúbica concurren en el punto P* (conjugado isogonal del pivote: 6º punto de intersección de la cúbica con la hipérbola equilátera circunscrita a ABC y que pasa por el circuncentro, hipérbola de Jerabek), de coordenadas baricéntricas:
Sean ABC un triángulo, P un punto, N1, N2 y N3 los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos PBC, PCA y PAB, respectivamente, O' el circuncentro de N1N2N3 y N' el centro de la circunferencia de los nueve puntos de N1N2N3.
Si P=N (centro de la circunferencia de los nueve puntos de ABC), el punto O', que está en la recta de Euler de ABC, tiene coordenadas baricéntricas:
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 4.7800096839999025703058)
El lugar geométrico de P tal que N, P y O' están alineados es una curva algebraica de quinto grado que contiene a los vértices A, B y C (que son puntos doble) y pasa por los puntos X(1), X(4), X(5), ...
Su ecuación baricéntrica es:
(
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El lugar geométrico del los puntos P tales que O (circuncentro de ABC), P y O' están alineados es una curva algebraica de grado cinco que pasa por los vértices A, B, C (que son puntos dobles), por los pies de las cevianas de X(5) y por los puntos X(3), X(4), X(5), ...
Su ecuación baricéntrica es:
(
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El lugar geométrico del los puntos P tales que O (circuncentro de ABC), P y N' están alineados es una curva algebraica de grado cinco que pasa por los vértices A, B, C (que son puntos dobles), por los pies de las cevianas de X(3) y por los puntos X(3), X(4), ...
Su ecuación baricéntrica es:
(
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Sean ABC un triángulo y P un punto, P* su conjugado isogonal, A'B'C' y A"b"C" los triángulos cevianos de P y P*, respectivamente.
A* es el punto de intersección de la perpendicular a AA' por A' y de la perpendicular a AA" por A",
B* es el punto de intersección de la perpendicular a BB' por B' y de la perpendicular a BB" por B" y
C* es el punto de intersección de la perpendicular a CC' por C' y de la perpendicular a CC" por C".
Entonces, los triángulos ABC y A*B*C* son perspectivos, para cualquier punto P, y el centro de perspectividad es el circuncentro de ABC.
Sean ABC un triángulo, P un punto, N, N1, N2, N3 los centro de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos ABC, PBC, PCA y PAB, respectivamente y N* el centro de la circunferencia de los nueve puntos del triángulo N1N2N3.
Los puntos P, N y N* están alineados si y solo si P está en la circunferencia circunscrita a ABC o en la cúbica de Napoleon-Feuerbach (K005 del catálogo de Bernard Gibert)
Si P varía sobre la circunferencia circunscrita a ABC, el lugar geométrico de N* es la circunferencia con centro en X140 y radio R/2.
jueves, 30 de mayo del 2013
Reflexiones en cevianas y una curva algebraica de grado nueve
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano de un punto P. Se denota por
L11 la perpendicular a AA' por A',
L22 la perpendicular a BB' por B',
L33 la perpendicular a CC' por C'.
L12 la simétrica de L11 respecto a BB',
L13 la simétrica de L11 respecto a CC'.
A"=L12∩L13 y similarmente se definen B" y C".
El lugar geométrico de los puntos P tal que los triángulos ABC y A"B"C" son perspectivos es una curva algebraica de grado nueve
(
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Esta curva contiene a A, B y C que son puntos cuádruples; dos de las cuatro tangentes en A son las dos bisectrices. Pasa por los pies de las alturas. Contiene al baricentro X2, y a los dos centros isogónicos X13 y X14.
Cuando P=X2, las rectas AA", BB" y BB" son paralelas, con punto del infinito X524. Si P es uno de los centros isogónicos el centro de perspectividad Q de ABC y A"B"C" coincide con cada uno de ellos.
miércoles, 29 de mayo del 2013
Circunferencias concurrentes con centros cocíclicos
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro I. Se denota por
L11 la perpendicular a AA' por A',
L22 la perpendicular a BB' por B',
L33 la perpendicular a CC' por C'.
L12 la simétrica de L11 respecto a BB',
L13 la simétrica de L11 respecto a CC'.
M12 la paralela a L12 por B',
M13 la paralela a L13 por C'.
A"=M12∩M13 y similarmente se definen B" y C".
O1 el circuncentro del triángulo A"B'C',
O2 el circuncentro del triángulo B"C'A',
O3 el circuncentro del triángulo C"A'B'.
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 0.4282485572315154394723079182). Incluido en la "Encyclopedia of Triangle Centers- ETC" con el número X5496="4th Hatzipolakis-Montesdeoca point".
Además, las circunferencias circunscritas a los triángulos A"B'C', B"C'A' y C"A'B' son concurrentes en el punto Y:
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 1.1800557516066828130300968705). Incluido en la "Encyclopedia of Triangle Centers- ETC" con el número X5497="5th Hatzipolakis-Montesdeoca point".
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro I. Se denota por
L1 la perpendicular a AA' por A',
L2 la perpendicular a BB' por B',
L3 la perpendicular a CC' por C',
(i.e. las rectas determinan el triángulo antipedal de I con respecto a A'B'C'),
L11 la simétrica de L1 respecto a AA' (coincide con L1),
L12 la simétrica de L1 respecto a BB',
L13 la simétrica de L1 respecto a CC'.
L21 la simétrica de L2 respecto a AA',
L22 la simétrica de L2 respecto a BB' (coincide con L2),
L23 la simétrica de L2 respecto a CC'.
L31 la simétrica de L3 respecto a AA',
L32 la simétrica de L3 respecto a BB',
L33 la simétrica de L3 respecto a CC' (coincide con L3).
O1 el circuncentro del triángulo AaAbAc acotado por las rectas L11, L12 y L13,
O2 el circuncentro del triángulo BaBbBc acotado por las rectas L21, L22 y L23,
O3 el circuncentro del triángulo CaCbCc acotado por las rectas L31, L32 y L33.
Entonces, O1, O2, O3 y O (circuncentro de ABC) son cocíclicos en el punto X de coordenadas baricéntricas:
( a^2 ( a^7 (b + c)
- a^6 (b^2 + c^2)
- a^5(3 b^3 + 2 b^2 c + 2 b c^2 + 3 c^3)
+ a^4 (3 b^4 - b^3 c + 4 b^2 c^2 - b c^3 + 3 c^4)
+ a^3 (3 b^5 + b^4c + 2 b^3c^2 + 2 b^2 c^3 + b c^4 + 3 c^5)
- a^2 (3 b^6 - 2 b^5 c - 2 b c^5 + 3 c^6)
- a (b^7 - b^4 c^3 - b^3 c^4 + c^7)
+ (b^2 - c^2)^2(b^4 - b^3 c - b^2 c^2 - b c^3 + c^4)) : ... : ... ).
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 0.02511187325738577837)
NOTA:
Este punto ha sido incluido (28/05/2013) en la "Encyclopedia of Triangle Centers- ETC" con el número X5495="3rd Hatzipolakis-Montesdeoca point".
El centro radical de las circunferencias circunscritas a los triángulos AaAbAc, BaBbBc y CaCbCc es X500, ortocentro del triángulo A'B'C'. (Randy Hutson)
domingo, 26 de mayo del 2013
Concurrencia de rectas paralelas a rectas de Euler
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro. Se denota por
Ab, Ac las reflexiones de A' en BB' y CC', resp.
Bc, Ba las reflexiones de B' en CC', AA', resp.
Ca, Cb las reflexiones de C' en AA', BB', resp.
La, Lb y Lc las rectas de Euler de los triángulos A'AbAc, B'BcBa, C'CaCb, resp.
L'a, L'b, L'c las rectas paralelas a La, Lb, Lc por A, B y C, resp.
Entonces, las rectas L'a, L'b, L'c concurren en X80 (simétrico del incentro respecto al punto de Feuerbach).
Sea ABC un triángulo y A'B'C' el triángulo ceviano del incentro. Se denota por
Ab, Ac las reflexiones de A' en BB' y CC', resp.
Bc, Ba las reflexiones de B' en CC', AA', resp.
Ca, Cb las reflexiones de C' en AA', BB', resp.
L, La, Lb y Lc las rectas de Euler de los triángulos ABC, AAbAc, BBcBa, CCaCb, resp.
L'a, L'b, L'c las rectas simétricas de La, Lb, Lc respecto a AA', BB', CC', resp.
Entonces, las rectas L,La, Lb, Lc son paralelas y las rectas L'a, L'b, L'c concurren en el punto de coordenadas baricéntricas:
Un triángulo ABC es ortológico respecto otro DEF si las perpendiculares por A, B y C a los lados de DEF se cortan en un punto.
En tal caso, se verifica que, recíprocamente, DEF es ortológico respecto ABC: las perpendiculares por D, E y F a los lados de ABC también se cortan en un punto. A estos puntos de concurrencia se les llama centros de ortología.
Sea ABC un triángulo y A'B'C', A"B"C" los triángulo órtico y medial, respectivamente.
Se denota por:
(Ab), (Ac) las circunferencias de los nueve puntos de A'BC", A'B"C, resp.
(Bc), (Ba) las circunferencias de los nueve puntos de B'CA", B'C"A, resp.
(Ca), (Cb) las circunferencias de los nueve puntos de C'AB", C'A"B, resp.
Entonces, los triángulos ABC y DEF, el acotado por las recta (que pasan por los centros de las circunferencias) BcCb, CaAc, AbBa, son ortológicos.
Sea ABC un triángulo y A'B'C', A"B"C" los triángulo órtico y medial, respectivamente.
Se denota por:
(Ab), (Ac) las circunferencias de los nueve puntos de A'BC", A'B"C, resp.
(Bc), (Ba) las circunferencias de los nueve puntos de B'CA", B'C"A, resp.
(Ca), (Cb) las circunferencias de los nueve puntos de C'AB", C'A"B, resp.
r1 el eje radical de (Bc), (Cb);
r2 el eje radical de (Ca), (Ac);
r3 el eje radical de (Ab), (Ba)
Entonces, r1, r2, r3 son concurrentes en el punto de X de coordenadas baricéntricas:
Sea ABC un triángulo y A'B'C', A"B"C" los triángulo órtico y medial, respectivamente.
Se denota por:
(I11) la circunferencia exinscrita a A'B"C" respecto al ángulo B"A'C"
(I22) la circunferencia exinscrita a A"B'C" respecto al ángulo C"B'A"
(I33) la circunferencia exinscrita a A"B"C' respecto al ángulo A"C'B".
Entonces, el centro radical de las circunferencia (I11), (I22), (I331) es X442, que está sobre la recta de Euler.
Además, los triángulos ABC y I11I22I33 son perspectivos, con centro de perspectividad en X80 (simétrico del incentro respecto al punto de Feuerbach).
Los puntos de contacto D, E y F de las circunferencia (I11), (I22) y (I33)con las rectas B"C", C"A" y A"B", resp., coinciden con las puntos de contacto de la circunferencia inscrita al triángulo medial con sus lados.
sábado, 11 de mayo del 2013
Triángulos simétricos del triángulo preceviano de un punto, perspectivos con el triángulo de referencia
Dados un triángulo ABC y un punto P. sea A'B'C' el triángulo preceviano (anticeviano) de P, entonces el lugar geométrico de los puntos Q tales que ABC es perspectivo con el triángulo A"B"C", simétrico de A'B'C' respecto a Q, es la cónica biceviana C(G,P') del baricentro G y el tripolo P' de la recta pasando por P y por el cociente ceviano G/P, de G y P.
De donde se observa (Introduction to the Geometry of the Triangle §10.1.2) que es la ecuación de la cónica biceviana C(G,P') de los puntos G(1:1:1) y P'( 1/(qr(q-r)) : 1/((rp(r-p)) : 1/(pq(p-q)) ). Este último es el tripolo de recta que pasa por G y el cociente ceviano G/P( p(q+r-p) : q(r+p-q) : r(p+q-r) ); y también P' es el cuarto punto de intersección de las cónicas circunscritas a ABC de perspectores P y G/P (o equivalentemente —Introduction to the Geometry of the Triangle §9.3—, de las cónicas circunscritas de centro P y G/P).
El lugar geométrico de los centros de perspectividad Q' de ABC y A"B"C", cuando Q varía en la cónica biceviana C(G,P'), es la cónica circunscrita que pasa por P y G/P.
viernes, 10 de mayo del 2013
Triángulos inscritos en la circunferencia circunscrita a un triángulo, con circunferencias inscritas de mismo radio
Dado un triángulo ABC, se consideran los puntos A', B' y C', donde las paralelas por A, B y C a sus correspondientes lados opuestos, vuelven a cortar a la circunferencia circunscrita a ABC. Entonces, cada par de triángulos (AA'B, AA'C), (BB'C, BB'A) y (CC'A, CC'B) tienen circunferencias inscritas de mismo radio.
Se tienen las siguientes coordenadas baricéntricas: A'(a^2: c^2-b^2 : b^2-c^2), B'(c^2-a^2 : b^2 : a^2-c^2) y C'(b^2-c^2 : a^2-b^2 : c^2).
Los incentros de los triángulos AA'B y AA'C son, respectivamente:
(a^2 : c(c-b)+a|b-c| : c(b-c)), y (a^2 : b(c-b) : b(b-c)+a|b-c|); éstos determinan las recta de ecuación |b-c|x-ay-az=0.
El valor común del radio de las circunferencias inscritas a AA'B y AA'C es: bc(b^2-c^2)^2 / (2R(ab(b^2-c^2) + (b^2+c(a-c))|b^2-c^2|), con R el radio de la circunferencia circunscrita a ABC.
Similarmente, los triángulos de las rectas que unen los incentros de los pares de triángulos restantes son: bx-|c-a|y+bz=0, cx+cy-|a-b|z=0.
Estas tres rectas determinan un triángulo A1B1C1 homotético a ABC, con centro de homotecia:
Sean ABC un triángulo acutángulo y δ una recta que pasa por el ortocentro H. Denotemos por δa, δb y δc las reflexiones de δ en AH, BH, CH, resp.; δ'a, δ'b y δ'c las paralelas a δa, δb y δc a través de A, B, C, resp., y I' el incentro del triángulo A'B'C' acotado por las rectas δ'a, δ'b y δ'c.
El lugar geométrico de I' cuando δ gira alrededor de H es la circunferencia de centro H y que pasa por X265, su radio es el de la circunferencia circunscrita a ABC.
Sean ABC un triángulo, H su ortocentro y (u:v:w) las coordenadas baricéntricas de un punto P. Se denota por Ha, Hb, Hc los ortocentros de los triángulos PBC, PCA, PAB, resp.
Las reflexiones de las rectas HHa en los lados de ABC concurren en P1:
Procediendo de forma similar, obtenemos:
Las reflexiones de la recta HHb en los lados de ABC concurren en P2 y en los lados de PCA en P'2.
Las reflexiones de la recta HHc en los lados de ABC concurren en P3 y en los lados de PAB en P'3.
El lugar geométrico de los puntos P tales que los triángulos P1P2P3 y P'1P'2P'3 son perspectivos (junto con la recta del infinito) es la hipérbola de Jerabek (conjugada isogonal de la recta de Euler):
• También, cuando P se mueve en la hipérbola de Jerabek las rectas paralelas a P1P'1, P2P'2 y P3P'3 a través de los vértices del triángulo de contacto interior, son concurrentes en el punto medio M de H y Q.
Dado un punto P en el plano del triángulo ABC, se traza la paralela por P al lado BC que interseca a AB en Ca y a AC en Ba. Similarmente, se construyen Ab, Cb sobre BC, BA, y Bc, Ac sobre CA, CB, respectivamente.
(1) El punto P para el que BcCb, CaAc, y AbBa son todas tangentes a la circunferencia inscrita es el anticomplemento del punto de Nagel, X145 en ETC
(E. M. H. Lemoine.- Étude sur de nouveaux points remarquables du plan d’un triangle, Journal de Math. Spéciales, ser. 2, 2 (1883) 3--6).
Si P(x:y:z), coordenadas baricéntricas, entonces Ca(x : y+z : 0), Ba(x : 0 : y-z), Ab(0 : y : x+z), Cb(x+z : y : 0), Bc(x+y : 0 : z) y Ac(0 : x+y : z).
Para que la recta BcCb sea tangente al circunferencia inscrita se ha de verificar que debe contener a su polo respecto a ella; por lo que el punto P ha de estar en las cónicas (la misma situación para las otras dos rectas CaAc, y AbBa):
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 0.02670313601037967069540658222).
Este punto es conjugado isogonal del punto de concurrencia descrito en el
problema O126:
"O126. Let ABC be a triangle and let Ka be the A-mixtilinear incircle (the
circle tangent to sides (AB), (AC) and internally tangent to the circumcircle Γ of
triangle ABC). Denote by A' the tangency point of Ka with Γ and let A" be
the diametrically opposed point of A' with respect to Ka. Similarly, define B"
and C". Prove that lines (AA"), (BB") and (CC") are concurrent".
Proposed by Cosmin Pohoata, NationalCollege ”Tudor Vianu”, Romania
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 0.512214699835464592430071714)
y perspector (centro de perspectividad del triángulo ABC y el triángulo formado por las polares de sus vértices respecto a la cónica):
martes, 07 de mayo del 2013
Reflexión de centros de circunferencias de los nueve puntos
Sean ABC un triángulo y P un punto, se denota por P11, P22, P33 los centros de las circunferencias de los nueve puntos de los triángulos PBC, PCA, PAB, resp.
Consideremos los puntos:
P12, P13 las reflexiones de P11 in PB, PC, resp.
P23, P21 las reflexiones de P22 in PC, PA, resp.
P31, P32 las reflexiones de P33 in PA, PB, resp.
Los triángulos P11P12P13, P21P22P23, P31P32P33 son concéntricos, con circuncentro P.
Sean Na, Nb, Nc los centros de las circunferencias de los nueve puntos de P11P12P13, P21P22P23, P31P32P33 , resp.
El lugar geométrico de los puntos P tales que los triángulos P11P22P33 y NaNbNc son perspectivos (junto con la recta del infinito y la circunferencia circunscrita) es la cúbica de McCay, K003 en el catálogo de Bernard Gibert.
Si P(u:v:w) son las coordenadas baricéntricas de un punto sobre la cúbica de McCay o en la circunferencia circunscrita, el centro de perspectividad Q de los triángulos P11P22P33 y NaNbNc es:
Nota: Las coordenadas simétricas de Q han sido obtenidas usando el método descrito por Barry Wolk en el mensaje #19239 of Hyacinthos.
Si P está sobre la circunferencia circunscrita a ABC, el centro de perspectividad Q de los triángulos P11P22P33 y NaNbNc es el punto del infinito de la recta OP (O circuncentro de ABC).
Consideremos un triángulo ABC de incentro I y denotamos por A'B'C' el triángulo ceviano de I.
• Sea W- el centro radical de las circunferencias A'(A'B), C'(C'A) y B'(B'C), y W+ el centro radical de las circunferencias A'(A'C), B'(B'A) y C'(C'B).
Los puntos W+W- forman un par bicéntrico, por lo que el punto medio de W+W- es un centro del triángulo (sobre la recta IO), que tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: -4.58771580677070881713647893, y coordenadas baricéntricas:
El punto del infinito de la recta W+W-, que es un centro, tiene (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 0.973211383408006530639583531 y coordenadas baricéntricas:
• Otro caso de punto medio de centros radicales: Sea W+ el centro radical de las circunferencias A'(A'B'), B'(B'C') y C'(C'A'), y W- el centro radical de las circunferencias A'(A'C'), B'(B'A') y C'(C'B').
Los puntos W+W- forman un par bicéntrico y el punto medio de W+W-, situado sobre la recta IO, (con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 2.182865285269536019160224004) es:
Si P=G, el baricentro, el punto medio de W+W- es
X140.
Y el punto del infinito de la recta W+W- es
X1499, punto de Biham.
Si P=X7, el punto de Gergonne, el punto medio de W+W- es
X942, inverso en la circunferencia inscrita del inverso del incentro en la circunferencia circunscrita.
Y el punto del infinito de la recta W+W- es:
• Consideremos un triángulo ABC de circuncentro O y denotamos por A'B'C' el triángulo ceviano de O. Sea da el eje radical de la circunferencia O(OA'), de centro O y radio OA', y de la circunferencia circunscrita a OBC; de forma similar se consideran los ejes radicales db y dc.
El triángulo ABC y el acotado por las rectas da, db y dc son homotéticos
El centro de homotecia tiene coordenadas baricéntricas:
Es el cuadrado baricéntrico de X2167 y también el conjugado isogonal del cuadrado baricéntrico del centro de la circunferencia de los nueve puntos, X5.
• Consideremos un triángulo ABC de circuncentro O y denotamos por A'B'C' su triángulo medial. Sea A"B"C" el triángulo circunceviano de O respecto a A'B'C', D=BC∩AA", E=CA∩BB" y F=AB∩CC".
Denotamos por da el eje radical de la circunferencia A"(A"D), de centro A" y radio A"D, y de la circunferencia circunscrita a A"BC; de forma similar se consideran los ejes radicales db y dc.
El triángulo ABC y el acotado por las rectas da, db y dc son homotéticos
El centro de homotecia tiene coordenadas baricéntricas:
(con (6-9-13)-número de búsqueda en ETC: 1.32064524330236458037845738)
Consideremos un triángulo ABC de circuncentro O y denotamos por DEF su triángulo medial. La circunferencia de centro en el punto medio Da de OD y que pasa por B y C, vuelve a cortar a las circunferencias de diámetros AC y AB en los puntos Ab y Ac respectivamente. Procediendo cíclicamente se definen los pares de puntos Bc y Ba, Ca y Cb. Las rectas AbAc, BcBa, CaCb determinan un triángulo A'B'C' perspectivo con ABC, cuyo centro de perspectividad es el centro del triángulo de (6,9,13)-número de búsqueda 1.87843618353880172287205618 en ETC y coordenadas baricéntricas:
Triángulos pedales y circunferencias centradas en los vértices de un triángulo
El mensaje #159
del grupo Anopolis de Antreas Hatzipolakis sugiere el siguiente planteamiento, considerando pares de circunferencias con centros en los vértices de un lado de un triángulo:
Consideremos un triángulo ABC y un punto U. Denotamos por UaUbUc su triángulo pedal, por O(R) su circunferencia circunscrita, por B(BUc) y C(CUb) las circunferencias centradas en B y C, de radios BUc y CUb respectivamente.
Tomemos un punto P∈O(R), la recta PB corta a B(BUc) en B', B", la recta PC corta a C(PUb) en C', C". Entonces, las circunferencias (PB'C') y (PB"C") pasan por un punto fijo A1 sobre O(R), cuando el punto P varía. Así mismo, al variar P sobre O(R), las circunferencias (PB'C") y (PB"C') pasan por un punto A2, fijo sobre O(R).
Similarmente se definen los puntos B1 y B2, C1 y C2, procediendo cíclicamente sobre los vértices de ABC.
Las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 son concurrentes si y sólo si el punto U está en O(R) o en la cúbica de Darboux (K004 en el catálogo de Bernard
• Cuando U está en la circunferencia circunscrita, el punto de intersección de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el propio punto U.
• Cuando U se mueve en la cúbica de Darboux el lugar geométrico (?) de los puntos U' de intersección de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2, contiene a los puntos A, B, C, antipodales de A, B, C en la circunferencia circunscrita, X3, X6, X22, X24, X1498, X1604, X1617, ...
Puntos U' como centros de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de un punto V:
(Clark Kimberling.- Triangle Centers and Central Triangles, (TCCT) §7.18, p. 201)
U, en la cúbica de Darboux
U', punto de intersección de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2
V, tal que U' es el centro perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de V
X1
X1617
X57
X4
X24
X4
X20
X22
X2
X40
X3
X1
X64
?
X84
?
X1490
X1604
X9
X1498
X1498
X83
viernes, 26 de abril del 2013
Tríada de circunferencias centradas en los vértices de un triángulo
El mensaje #159
del grupo Anopolis de Antreas Hatzipolakis sugiere el siguiente planteamiento:
Consideremos un triángulo ABC y denotamos por O(R) su circunferencia circunscrita, por A(ρa), B(ρb) y C(ρc) circunferencias centradas en el vértice correspondiente y radios ρa, ρb y ρc, respectivamente.
Tomemos un punto P∈O(R), la recta PB corta a B(ρb) en B', B", la recta PC corta a C(ρc) en C', C". Entonces, las circunferencias (PB'C') y (PB"C") pasan por un punto fijo A1 sobre O(R), cuando el punto P varía. Así mismo, al variar P sobre O(R), las circunferencias (PB'C") y (PB"C') pasan por un punto A2, fijo sobre O(R).
Similarmente se definen los puntos B1 y B2, C1 y C2, verificándose que las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 son siempre concurrentes.
• Para las circunferencias centradas en los vértices del triángulo ABC y mutuamente tangentes, el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X1617, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de X57.
• Para las circunferencias A(a), B(b) y C(c), centradas en los vértices del triángulo ABC y de radios la longitud del lado opuesto, el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X22, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de X2.
• Para las circunferencias A(ma), B(mb) y C(mc), centradas en los vértices del triángulo ABC y de radios la longitud de la mediana correspondiente, el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X1995 (como en el caso de las circunferencias que pasan por el baricentro).
• Para las circunferencias A(ha), B(hb) y C(hc), centradas en los vértices del triángulo ABC y tangentes al lado opuesto, el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el simediano, X6.
• Para las circunferencias A(AOa), B(BOb) y C(COc), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan por los pies de las cevianas del circuncentro, el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 tiene primera coordenada baricéntrica:
• Para las circunferencias A(AI), B(BI) y C(CI), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan todas por el incentro (I=X1), el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X56, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de X266.
• Para las circunferencias A(AG), B(BG) y C(CG), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan todas por el baricentro (G=X2), el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X1995 (como en el caso de radio las medianas), centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de la raíz baricéntrica de X1383.
• Para las circunferencias A(AO), B(BO) y C(CO), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan todas por el circuncentro (O=X3), el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 (mediatrices de ABC) es el X3, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de X1.
• Para las circunferencias A(AH), B(BH) y C(CH), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan todas por el ortocentro (H=X4), el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X24, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano de X4.
• Para las circunferencias A(AK), B(BK) y C(CK), centradas en los vértices del triángulo ABC y que pasan todas por el simediano (K=X6), el punto común de las rectas A1A2, B1B2 y C1C2 es el X1384, centro de perspectividad de los triángulos tangencial y circunceviano del punto con coordenadas baricéntricas:
En el grupo Anopolis (mensaje #147) de Antreas Hatzipolakis se propone lo siguiente:
Sea ABC un triángulo, P un punto, se designa por Ha, Hb, Hc los ortocentros de los triángulos PBC, PCA, PAB, resp. y por
O1, O2, O3 los circuncentros de los triángulos HaBC, HbCA, HbAB, resp.
¿Cuál es el lugar geométrico de P para que los triángulos HaHbHc y O1O2O3 sean perspectivos?
El lugar geométrico de P tal que las rectas HaO1, HbO2 y HcO3 sean concurrentes consta de la circunferencia circunscrita a ABC y de la cúbica de McCay (K003 en el catálogo de Bernard Gibert).
•
Si P está sobre la circunferencia circunscrita, las rectas HaO1, HbO2 y HcO3 son paralelas y su punto del infinito es SR(P,Q), donde Q es punto diametralmente opuesto a P.
Una descripción del punto Simson-Rigby SR(R,U), con P y U puntos distintos sobre la circunferencia circunscrita al triángulo ABC, figura justo antes del punto X2677 en ETC.
Si en coordenadas baricéntricas P = (p : q : r) y U = (u : v : w), entonces:
Si P se mueve en la circunferencia circunscrita, los puntos O1, O2, O3 son los simétrico de A, B, C, respecto al centro (X5) de la circunferencia NPC de los nueve puntos; y los triángulos HaHbHc son simétrico de ABC respecto al punto medio (sobre NPC) de P y el ortocentro.
•
Si P queda sobre la cúbica de McCay, el punto de intersección de las rectas HaO1, HbO2 y HcO3 está sobre la tercera cúbica de Musselman (K028 en el catálogo de Bernard Gibert).
lunes, 22 de abril del 2013
Puntos en cónicas inscritas
Dado un triángulo ABC y un punto P, vamos a asociar a cada recta d que pasa por P un punto sobre la cónica inscrita en ABC de perspector P• (conjugado isotómico de P). Además, daremos una propiedad geométrica relativa a dicho punto.
Si (u:v:w) son las coordenadas baricéntricas de P, respecto a ABC, la ecuación de una recta d variable por P la podemos expresar, en función de dos parámetros m y n, como sigue:
(v - w) (m + v w n)x+ (w-u ) (m + wu n)y+ (u - v) (m + u v n)z=0,
La cónica circunscrita d•, conjugada isotómica de d, tiene por ecuación:
(m(v - w) + n vw(v - w)) yz +
(m(w - u) + n wu(w - u)) zx +
(m(u - v) + n uv(u - v)) xy =0.
Su perspector está en la tripolar de P• (recta G-Dual de P).
Sean Q el cuarto punto de intersección de d• y la cónica circunscrita C(P•) de perspector P•, C(P•,Q) la cónica que pasa por los pies P•a, P•b y P•c de las cevianas de P• y Qa, Qb y Qc de Q (cónica biceviana de P• y Q) y ℑ(P•) la cónica inscrita de perspector P•.
El cuarto punto t(P,d) de intersección de ℑ(P•) y C(P•,Q) es el tripolo de la tangente a d• en P• (recta que une los perspectores de ℑ(P•) y C(P•,Q) respecto al triángulo ceviano de P•). Las coordenadas de t(P,d) son:
t(P,d) = ( u(v - w)²(m + n vw)² :
v(w - u)²(m + n wu)² :
w(u - v)²(m + n uv)² ).
También: t(P,d) es el punto de tangencia con ℑ(P•) de la tripolar del perspector de la cónica d• (conjugada isotómica de la recta d).
En particular, si P=(u:v:w), a la recta d=PP• le corresponde el punto:
( u3(v2-w2)2 : v3(u2-w2)2 : w3(u2-v2)2 ).
Se trata del punto de tangencia de la tripolar del punto de intersección de las tripolares de P y P• con la cónica inscrita de perspector P• .
Una propiedad del punto t(P,d):
Denotamos por Ca la cónica tangente en P•a a BC y que pasa por Qb, Qc y Q. Las cónicas Cb y Cc se definen de forma similar.
Las tres cónicas Ca, Cb y Cc son tangentes en t(P,d) a la tripolar del perspector de la cónica d•.
Algunos casos particulares de obtención de puntos t(P,d):
P=X7 (punto de Gergonne), ℑ(X8) es la elipse inscrita de Mandart, de perspector el punto de Nagel.
En el mensaje #14278 de Hyacinthos, Steve Sigur se extrañaba que en esta elipse hubiera sólo un punto de entre los 3000 primeros de ETC. Continuó comentando (mensaje #14291) que tal elipse podría no ser interesante ya que incluso Bernard Gibert en su excelente artículo en Forum Geometricurum, Volume 4 (2004) 177–198.(Generalized Mandart Conics) habla poco de ella. Por otra parte, Floor Van Lamoen menciona la siguiente propiedad (mensaje #14263): "La elipse de Mandart es cofocal con la elipse circunscrita de perspector el incentro. Todos los triángulos porísticos relativos a estas dos cónicas tienen el mismo perímetro, que es el máximo que un triángulo inscrito a la citada elipse circunscrita puede tener."
Algunos puntos t(X7,d) en la elipse inscrita de Mandart, correspondientes a rectas por X7:
A la recta X1X7 (m=0) le corresponde el punto X4081.
A la recta X2X7 (n=0) le corresponde el punto X11, punto de Feuerbach.
A la recta X7X8 ( m=a+b+c, n=-(b+c-a)(a² - b² - c² + 2bc) ) le corresponde el punto X3271.
A la recta X7X21 ( m=a+b+c, n=(b+c-a)(a² - b² - c² + 2bc) ) le corresponde el punto X4092.
A la recta d que pasa por X7 de parámetros (m=área(ABC)=S/2, n=1) le corresponde el punto de coordenadas baricéntricas:
A la recta X7X69 (m = a^4-2abc(b+c)+(b²-c²)²-2a²(b²+bc+c²), n=4) le corresponde el punto X3270.
A la recta X63X69 (m = (b²+c²-a²)(a²+c²-b^2)(a²+b²-c²), n = -4(a+b+c)² ) le corresponde el punto X2969.
domingo, 21 de abril del 2013
Cónicas conjugadas isotómicas de rectas que pasan por un punto
Dados un triángulo ABC, un punto P y una recta d variable que gira alrededor de P, sea d• la cónica circunscrita conjugada isotómica de d.
Las rectas polares p de P respecto a las cónicas d•, cuando d varía, pasan por un punto fijo Q.
Los puntos de intersección de las restas d y p describen la hipérbola que pasa por G (baricentro), P y Q y las tangente en estos últimos se cortan en el conjugado isotómico P• de P.
Si P=(u:v:w), coordenadas baricéntricas respecto a ABC, las coordenadas de Q son:
( u(v²+w²-u²) : v(w²+u²-v²) : w(u²+v²-w²) ).
Algunos casos de centros del triángulo:
P
X1
X3
X6
X9
X10
X30
X37
Q
X63
X1993
X22
X3870
X3995
X2
X4651
De hecho, las polares de un punto del infinito, respecto a las cónica conjugadas isotómicas de rectas que pasan por él (paralelas), pasan por el baricentro; como es el caso de rectas paralelas a la recta de Euler, de punto del infinito X30.
jueves, 18 de abril del 2013
In Memoriam (Juan Bosco Romero Márquez)
El profesor Francisco Javier García Capitán le dedica el Problema 3721 de Crux Mathematicorum.
Addenda:
Supongamos que D es un punto del plano del triángulo ABC y A' es el pie de la ceviana AD. Renombramos entonces los puntos P y Q del enunciado a Pa y Qa, respectivamente. Procediendo cíclicamente, definimos de forma análoga los puntos Pb y Pc, Qb y Qc.
Entonces, las recta APa, BPb y CPc son concurrentes si y sólo si el punto D queda en la cúbica K003 (McCAY CUBIC, pK(X6, X3)) ó sobre la cúbica K006
( ORTHOCUBIC, pK(X6, X4)).
Las rectas PaQa, PbQb y PcQc son concurrentes si D está en la séxtica de ecuación baricéntrica:
Σ [y z (b2 c2 x4 + 3 b2 c2 x3 y - a2 x2 y (-3 c2 y + (a2 - 2 b2) z))+ a4 y2 z2]=0.
martes, 16 de abril del 2013
Puntos asociados al tercer punto de Brocard
Sean ABC un triángulo, P un punto, P• su conjugado isotómico y WaWbWc el triángulo ceviano del tercer punto de Brocard X76 (conjugado isotómico del simediano).
Consideremos las cónicas circunscritas C(X76) de perspector X76 y la que pasa por X76 y P•; denotemos por Q su cuarto punto de intersección y por QaQbQc su triángulo ceviano.
Ahora, consideramos las cónicas:
Ca tangente en Wa a BC y que pasa por Qb, Qc y Q,
Cb tangente en Wb a CA y que pasa por Qc, Qa y Q,
Cc tangente en Wc a AB y que pasa por Qa, Qb y Q.
Se verifica que las cuatro cónicas Ca, Cb y Cc y la cónica biceviana C(X76,Q) tienen en común el punto ω3(P), situado sobre la cónica inscrita de perspector X76, de coordenadas baricéntricas:
Además, en este punto las tres cónicas Ca, Cb y Cc y la cónica inscrita de perspector X76 tienen recta tangente común.
El punto ω3(P) es fijo para cualquier punto P sobre una recta que pasa por el simediano.
Si P está en la recta X1X6, ω3(P)=X1086.
Si P está en la recta X2X6, ω3(P)=X3124, "Danneels Perspector for X76".
Si P está en la recta X3X6, ω3(P)=X338.
Si P está en la recta X513X6, ω3(P)=X4437.
sábado, 13 de abril del 2013
Cónica biceviana C(P,Q) pasando por P
En un triángulo ABC, sean A1B1C1 y A2B2C2 los triángulos cevianos de los puntos P y Q, respectivamente. Por los seis puntos A1, B1, C1, A2, B2 y C2 pasa una cónica C(P,Q),cónica biceviana de P y Q. Supongamos que C(P,Q) pasa por P, entonces Q ha de estar en la cónica circunscrita de perspector P.
Si P=(u:v:w) en coordenadas baricéntricas, un punto genérico de la cónica circunscrita de perspector P se puede poner en la forma:
Consideramos las cónicas:
Ca tangente en A1 a BC y que pasa por B2, C2 y Q,
Cb tangente en B1 a CA y que pasa por C2, A2 y Q,
Cc tangente en C1 a AB y que pasa por A2, B2 y Q.
Se verifica que las cuatro cónicas C(P,Q), Ca, Cb y Cc tienen en común el punto X de primera coordenada baricéntrica:
En un triángulo ABC, sean A1B1C1 y A2B2C2 los triángulos cevianos de los centros X76 y X689, respectivamente. Por los seis puntos A1, B1, C1, A2, B2 y C2 pasa una cónica
C(X76,X689),cónica biceviana, que además pasa por X76; luego X689, al estar en la circunferencia circunscrita, es el cuarto punto de intersección de ésta con la cónica circunscrita de perspector X76.
Consideramos las cónicas:
Ca tangente en A1 a BC y que pasa por B2, C2 y X689,
Cb tangente en B1 a CA y que pasa por C2, A2 y X689,
Cc tangente en C1 a AB y que pasa por A2, B2 y X689.
¿Se tiene estos mismos resultados en otra cónica biceviana C(P,Q) que pasa por P?
Las rectas que unen cada par de puntos de intersección de las cónicas Ca, Cb y Cc con los lados de ABC, distintos de A1, B1, C1, A2, B2 y C2, determinan un triángulo perspectivo con ABC, y su centro de perspectividad Y es:
Propiedad geométrica de la cónica Ca:
• Es el lugar geométrico del vértice D', del triángulo G-Dual D'E'F' de DEF (triángulo circunceviano de P), cuando P varía en la "hipérbola de Lemoine".
• La tangente en el punto común a las cónicas Ca, Cb y Cc es la recta G-Dual de X755, cuarto punto de intersección de la circunferencia circunscrita y la "Hipérbola de Lemoine".
jueves, 11 de abril del 2013
"Hipérbola de Lemoine"
El lugar geométrico de los puntos P, tales que su triángulo circunceviano DEF y el triángulo G-Dual D'E'F' de éste, tienen como centro de perspectividad el centro X689, consta del Eje de Lemoine (tripolar del simediano) y de la hipérbola circunscrita (que podría denominarse "Hipérbola de Lemoine") de perspector X3005, punto de intersección del eje de Lemoine y la recta de De Longchamps (tripolar del conjugado isotómico del simediano).
La "Hipérbola de Lemoine" contiene a los centros X(6), X(39), X(76), X(141), X(755), X(882), X(1843), X(2353) y X(3954)
Para todo punto P sobre el Eje de Lemoine, el triángulo D'E'F' queda inscrito en la cónica circunscrita de perspector X76, que pasa por X689.
El centro de perspectividad P'' de ABC y D'E'F' queda sobre recta de De Longchamps.
La hipérbola a la que hemos denominado "Hipérbola de Lemoine", puede tener justificado su nombre por las siguientes propiedades:
- Es la hipérbola circunscrita a ABC que pasa por el punto de Lemoine (simediano=X6) y por su conjugado isotómico (X76).
- Su centro es X3124, "Danneels Perspector" para X6 (Eric Danneels.- "A Simple Perspectivity," Forum Geometricorum 6 (2006) 199-203).
- Su perspector es X3005, punto de intersección del eje de Lemoine y de la polar trilineal del conjugado isotómico del simediano (recta de De Longchamps).
- Para todo punto Y sobre la "Hipérbola de Lemoine" el centro de perspectividad de DEF y D'E'F' es el punto X689 (tripolo de la recta que pasa por X6 y X76).
- Para todo punto Y sobre la "Hipérbola de Lemoine" el centro de perspectividad Y'' de ABC y D'E'F' queda sobre la cónica biceviana C(X76,X689) que pasa por los pies de las cevianas de X76 y X689; y como también pasa por X76 se verifica que X689 es el cuarto punto de intersección de la circunferencia circunscrita con la cónica circunscrita de perspector X76 (Bernard Gibert.- Bicevian Conics. Corollary 2. C(P,Q) also passes through P if and only if Q lies on the circum-conic with perspector P).
martes, 09 de abril del 2013
Triángulo G-Dual
Dado un triángulo ABC, para cada punto P de su plano se denota por dP la recta que tienen las mismas coordenadas baricéntricas que P, respecto a ABC. Si P no está en los lados de ABC, geométricamente dP es la tripolar del conjugado isotómico de P. Aunque algebraicamente dP siempre está bien definida. Diremos que dP es la recta G-Dual de P respecto al triángulo ABC.
Cyril F. Parry en "The Isogonal Tripolar Conic" (Forum Geometricorum 1 (2001) 33–42) llama tripolar isotómica a la recta G-Dual. La recta G-Dual de P es la polar, respecto a la elipse circunscrita de Steiner, de la imagen de P mediante la homotecia de centro G y razón -2.
En particular, si P está sobre una de las elipses de Steiner, su recta G-Dual es tangente a la otra elipse de Steiner.
Dado un triángulo DEF, se considera el triángulo D'E'F' de vértices los puntos D'=dE∩dF, E'=dF∩dE y F'=dD∩dE. Diremos que D'E'F' es el triángulo G-Dual de DEF.
Los triángulos DEF y D'E'F' son perspectivos.
Además, si D, E y F están en una cónica circunscrita a ABC, el centro de perspectividad también está en la cónica.
Si ABC y DEF son perspectivos, también son perspectivos ABC y D'E'F'.
EJEMPLOS:
• Sea DEF el triángulo circunceviano de un punto P=(u:v:w) y D'E'F' su triángulo G-Dual.
El centro de perspectividad de DEF y D'E'F', que está en la circunferencia circunscrita a ABC, es:
El centro de perspectividad de ABC y D'E'F' es P''=(c²v + b²w: c²u + a²w: b²u + a²v).
• Sea DEF el triángulo ceviano de un punto P=(u:v:w) y D'E'F' su triángulo G-Dual. .
El centro de perspectividad de ABC y D'E'F' es el conjugado isotómico de P.
El centro de perspectividad de DEF y D'E'F' es:
(vw(u²v² + u²w² - v²w²): wu(v²w² + v²u² - w²u²): uv(w²u² + w²v² - u²v²).
Algunos pares (X,Y) de centros de ETC, tales que Y es el centro de perspectividad del triángulo ceviano de X y su triángulo G-Dual:
(X2,X2), (X75,X63), (X76,X22), (X85,X3870), (X86,X3995), (X99,X2), ...
Parábola determinada por su directriz y dos tangentes (dttC_p)
Otra consideración:
Sean Ba y Ca los puntos de contacto con los lados AC y AB de la parábola de directriz BC; similarmente, se define los puntos Cb, Ab Ac y Bc de contacto de las otras dos parábolas con los correspondientes lados.
Los puntos Ba, Ca, Cb, Ab Ac y Bc están en una misma cónica.
Los puntos A, CbAb∩AcBc, BaAb∩CaAc están en una recta.
Los puntos B, AcBc∩BaCa, CbBc∩AbBa están en una recta.
Los puntos C, BaCa∩CbAb, AcCa∩BcCb están en una recta.
Estas tres rectas concurren en el centro de coordenadas baricéntricas:
X=(1/(SA2(a4 - SBSC) - SB2SC2): ... : ... )
con (6-9-13)-número de búsqueda en : 7.600894940587217504799796347 y es la reflexión del ortocentro en X8798 (centro de perspectividad de los triángulos de y del del ).
Es el punto de intersección de las rectas XiXj s.e.u.o., para los índices {i,j}: {4,8798}, {20,2979}, {64,1294}, {216,631}, {382,10152}, {1093,2972}, {5930,11362}.
domingo, 07 de abril del 2013
Polar trilineal del punto de Gergonne
Sea A' el punto de intersección de las tangentes en los vértices
a las dos parábolas con foco en A y que pasan por B y C;
los puntos B' y C' se definen similarmente. Los puntos A',B' y C'
están el la polar trilineal del punto de Gergonne.