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> Uno realmente precioso!, no dejen de intentarlo, [medio]
The Lord
mensaje Oct 22 2007, 04:38 PM
Publicado: #1


Dios Matemático
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Cumpliendo mis labores fmatinas, les traigo un problema de gran belleza, que no es tán fácil pero de cualquier forma da gusto hacerlo.

Problema:
Sea TEX: $ABC$ un triángulo equilatero dado. Asumir que TEX: $M$ vive en el plano de TEX: $ABC$. Denotamos por TEX: $A',B',C'$ a los reflejos de TEX: $A,B,C$ sobre TEX: $M$.
i) Probar que si para algún punto TEX: $P$ se cumple que TEX: $PB=PC', PC=PA'$, entonces existe un único punto TEX: $P$ que además cumple TEX: $PA=PB'$.
ii) Denotamos con TEX: $D$ al punto medio del segmento TEX: $AB$. Cuando TEX: $M$ se mueve en el plano, TEX: $M$ es diferente de TEX: $D$, probar que el circuncirculo de TEX: $MNP$ pasa por un punto fijo, donde TEX: $N$ es el punto de intersección de las rectas TEX: $DM$ y TEX: $AP$.

Saludos
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mensaje Oct 2 2009, 07:00 PM
Publicado: #2


Dios Matemático Supremo
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Bonito problema, Anibal happybirthday.gif .

TEX: i) Es sencillo ver que el punto $P$ es la interseccion de las mediatrices de $\overline{BC}'$ y $\overline{CA'}$, y si existe, es unico. Por otro lado, como $\overline{MB}=\overline{MB'}$ y $\overline{MC}=\overline{MC'}$, se sigue que $BCB'C'$ es un paralelogramo, y esto implica que $\overline{BC}=\overline{B'C}'$. De forma analoga se obtiene que $\overline{CA}=\overline{C'A'}$ y que $\overline{AB}=\overline{A'B'}$, de lo cual se desprende que $\triangle ABC\cong \triangle A'B'C'$. <br /><br />Por las propiedades del enunciado y como $\overline{A'C'}=\overline{BC}$, se tiene que $\triangle PC'A'\cong \triangle PBC$. Sea $\measuredangle PA'C'=\alpha$, entonces $\measuredangle PA'B'=\measuredangle PCA=60-\alpha$. Como $\overline{PA'}=\overline{PC}$ y $\overline{A'B'}=\overline{CA}$, podemos colegir que $\triangle PA'B'\cong \triangle PCA$, y por lo tanto se cumple que $\overline{PA}=\overline{PB'}$, como se queria demostrar. $\blacksquare$


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Ricardo Vargas Obando
Ex-alumno Deutsche Schule La Unión (Generación 2010, de los 150 años).
Novato de Licenciatura en Matemática/Estadística, en la Pontificia Universidad Católica de Chile.




Grupo de facebook de Novatos Matemática y Estadística PUC 2011

Currículum Olímpico:
  • "What we learned as children, that one plus one equals two, we know to be false. One plus one
    equals one. We even have a word when you plus another, equals one. That word is love."

  • "Todos piensan en cambiar el mundo, pero nadie piensa en cambiarse a sí mismo."
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cev
mensaje Nov 28 2012, 05:44 AM
Publicado: #3


Dios Matemático Supremo
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parte ii)

TEX: M es punto medio de los segmentos TEX: AA', TEX: BB' y TEX: CC', entonces TEX: M es el centro de una simetria central, asi que TEX: \[\Delta A'B'C'\cong \Delta ABC\]

Trazamos los equilateros TEX: AB'P' y TEX: CB'Q, de acuerdo con el problema 242 de Gogeometry (*) TEX: B'P'BQ es un paralelogramo. Al ser el TEX: \[\Delta AB'C \cong \Delta A'BC'\] entonces TEX: \[\Delta P'C'B\cong \Delta QCB'\]

http://img209.imageshack.us/img209/9810/img0128ux.jpg

Como fue demostrado por FC, en parte i), la mediatriz de TEX: AB' y TEX: C'B se encuentran en el punto TEX: P, aqui dichas mediatrices se corresponden con las alturas de los respectivos equilateros que convergen en TEX: P', luego entonces TEX: \[P'\cong P\]. Si observamos el TEX: \[\Delta ABB'\] es facil ver que
TEX: \[\overline{MDN}\parallel \overline{AB'}\]. Ahora trazamos el TEX: \[\Delta MNP'\] y el equilatero TEX: P'QR y nuevamente invocando el p242 tenemos que TEX: B'ARC es un paralelogramo. En la demo del p242 vimos que

TEX: \[\Delta P'B'Q\cong \Delta P'AR\cong \Delta RCQ \]
y como TEX: \[ \Delta P'BQ\cong\Delta P'B'Q\], entonces
TEX: \[\Delta P'BQ\cong \Delta P'AR\cong \Delta RCQ \]

Como consecuencia de estas congruencias los baricentros de los equilateros TEX: P'QR y TEX: ABC coinciden (**). Tracemos dicho baricentro, TEX: G, que es interseccion de TEX: MR y el segmento TEX: P'G, con TEX: \[\angle MP'G=30º\] y tracemos tambien la altura TEX: P'S del TEX: \[\Delta MNP'\]. Por ser TEX: \[\overline{MDN}\parallel \overline{AB'}\] entonces TEX: \[\angle NP'S=30º\] y como TEX: \[\angle NP'S\cong\angle MP'G \] tenemos que, por conjugados isogonales, TEX: P'G pasa por el centro del circuncirculo del TEX: MNP' y por TEX: \[\angle P'MG=90º\], el punto TEX: G le pertenece
a este.

Asi, TEX: G es el punto fijo buscado por donde pasan los circuncirculos del TEX: MNP (recordar que P'=P) cuando TEX: M se mueve en el plano.
-----------------------------------------
(*) http://gogeometry.com/problem/p242_triangl...rallelogram.htm
(**) Para mi esto es intuitivamente cierto, pero si alguien lo quiere demostrar.....


--------------------
>>>LG
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