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> El Punto de Bevan
Rurouni Kenshin
mensaje Sep 17 2005, 11:50 PM
Publicado: #1


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Y si creian que aun no quedaba mas que aprender..aca tienen mas...
Punto de Bevan

Necesitan de Flash Player para poder verlo...asi que si no lo tienen...aca pueden descargarlo
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S. E. Puelma Moy...
mensaje Sep 18 2005, 09:07 AM
Publicado: #2


Dios Matemático Supremo
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Proporcionaré una demostración para este teorema, ocupando el concepto de homotecia. Debemos explicar un poco este concepto, probar un par de resultados adicionales, y obtener (como "cosecha") este teorema

Reconozco que no conocía el teorema, pero demostrarlo, me pareció sencillo. Me recordó la circunferencia de Euler. Voy a demostrarlo, porque el sitio no proporciona una demostración. Lamentablemente, mi demostración no va a ser tan interactiva, pero es todo lo que puedo hacer

¿Qué es una homotecia?

Cuando tomamos un punto TEX: $P$ en el plano, y elegimos un número TEX: $\lambda>0$, una homotecia desde el punto TEX: $P$, con razón TEX: $\lambda$, es una transformación que envía el punto TEX: $Q$ hacia un punto TEX: $R\in\overrightarrow{PQ}$, tal que TEX: $m(\overline{PR})=\lambda\cdot m(\overline{PQ})$

Del mismo modo, podemos definir homotecias con razón negativa. La siguiente figura muestra un ejemplo. La figura roja es la original, las figuras verde, azul y café son el resultado al aplicar una homotecia de razón 2, TEX: $\dfrac{1}{2}$ y -1, respectivamente.


Esta idea puede hacerse en el espacio de tres dimensiones, por ejemplo, pero no es de nuestro interés en el problema. Sólo voy a comentar que la homotecia posee muy buenas propiedades. Por ejemplo, el resultado final es semejante al inicial (en la idea, por ejemplo, de semejanza de triángulos), preserva ángulos, etc

Resultado 1

Si en una circunferencia de centro TEX: $O$ se inscribe un TEX: $\triangle ABC$, y se toma un punto TEX: $D$ en la circunferencia, tal que TEX: $\overline{AD}$ es bisectriz, entonces TEX: $\overleftrightarrow{OD}$ es mediatriz del lado TEX: $\overline{BC}$.


De hecho, TEX: $OB=OC$ (radios de la circunferencia circunscrita), y también TEX: $DB=DC$, porque al ser TEX: $\overline{AD}$ una bisectriz (TEX: $\widehat{BAD}=\widehat{CAD}$), entonces los arcos TEX: $BD$ y TEX: $CD$ (que no contienen a TEX: $A$) miden lo mismo, y las cuerdas respectivas han de ser iguales en medida.

Resultado 2

Definiendo TEX: $A,B,C,D$ como en el resultado 1, si TEX: $I$ es el incentro del TEX: $\triangle ABC$, y TEX: $N$ es el excentro de dicho triángulo, respecto TEX: $A$, entonces el cuadrilátero TEX: $BICN$ es cíclico, y su circunferencia circunscrita admite a TEX: $D$ como centro (por ende, TEX: $\overline{IN}$ es diámetro)


De hecho, como la bisectriz interior y exterior, por un vértice, son perpendiculares, luego TEX: $BICN$ es cíclico, con ángulos rectos en TEX: $B$ y TEX: $C$. De ahí que TEX: $\overline{IN}$ sea diámetro. Sabemos que TEX: $DB=DC$. También tenemos que TEX: $DB=DI$, porque si TEX: $\widehat{IAB}=\widehat{IAC}=\alpha,\widehat{IBA}=\widehat{IBC}=\beta$, no es difícil ver que TEX: $\widehat{IBD}=\widehat{BID}=\alpha+\beta$. Así que TEX: $D$ es el centro de la circunferencia en cuestión. En particular: TEX: $ID=DN$

Este resultado sirve para un problema de IMO (Olimpiada Internacional de Matemáticas, sigla proveniente del inglés), de fines de la década de los '80.

Ahora sí, enunciamos el teorema que deseamos demostrar:

Dado un TEX: $\triangle ABC$, cuyos excentros respecto TEX: $A,B,C$ son TEX: $D,E,F$ (respectivamente). Sean TEX: $I$ el incentro, y TEX: $O$ el circuncentro, del TEX: $\triangle ABC$, y definimos un punto TEX: $V\in\overleftrightarrow{IO}$, tal que TEX: $O$ es el punto medio de TEX: $\overline{IV}$. Entonces la circunferencia circunscrita al triángulo TEX: $DEF$ admite a TEX: $V$ como su centro. Además, TEX: $DV\perp BC,EV\perp AC,FV\perp AB$ (esto quiere decir que las tres perpendiculares mencionadas en el sitio de Internet, son concurrentes en TEX: $V$)

Demostración: Consideremos la homotecia desde el punto TEX: $I$, con razón 2. Observemos la siguiente figura, donde TEX: $P,Q,R$ son puntos en el circuncírculo del TEX: $\triangle ABC$, y sobre las bisectrices. Los otros puntos ya están definidos:


Llamaremos TEX: $K$ a la circunferencia circunscrita al TEX: $\triangle ABC$ (que pasa por TEX: $P,Q,R$). TEX: $O$ se transforma en TEX: $V$, y en virtud del resultado 2, sabemos que TEX: $P,Q,R$ se transforman en TEX: $D,E,F$, respectivamente (porque TEX: $2\cdot IP=ID,2\cdot IQ=IE,2\cdot IR=IF$). De ahí que TEX: $K$ se transforma en la circunferencia circunscrita al TEX: $\triangle DEF$, cuyo centro ha de ser TEX: $V$. También, como TEX: $\overline{OP}$ es base media de TEX: $\overline{VD}$, respecto al TEX: $\triangle IVD$, entonces TEX: $\overline{OP}//\overline{VD}$. Esto prueba que TEX: $DV\perp BC$. Las otras perpendicularidades se demuestran de la misma forma.


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Sebastián Elías Puelma Moya
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Kaissa
mensaje Feb 23 2013, 09:29 AM
Publicado: #3


Dios Matemático Supremo
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Después de ver esta extensa demostración, veamos ahora una a punta de cañonazos (sólo apta para gente que quiere practicar argumentos nivel alto).

TEX: $ $\\<br />Sean $E_{A}$, $E_{B}$ y $E_{C}$ los respectivos excentros de $\Delta ABC$ y sean $U$, $V$ y $W$ las respectivas proyecciones ortogonales desde $E_{A}$, $E_{B}$ y $E_{C}$ sobre los lados $a$, $b$ y $c$ de $\Delta ABD$.\\<br />$ $\\<br />1- $\Delta ABC$ es tri\'angulo ceviano de $\Delta E_{A}E_{B}E_{C}$ pues est\'an en perspectiva con perspector $I$ (incentro de $\Delta ABC$).\\<br />2- $\Delta UVW$ es ceviano en $\Delta ABC$ pues su perspector es $N$ (punto de Nagel de $\Delta ABC$).\\<br />3- Por el teorema de la red ceviana, $\Delta E_{A}E_{B}E_{C}$ debe estar en perspectiva con $\Delta UVW$, es decir, las perpendiculares por cada excentro a los respectivos lados de $\Delta ABC$ son concurrentes.\\<br />$ $\\<br />Dicho punto de concurrencia, $Be$ (punto de Bevan de $\Delta ABC$) es entonces el perspector entre el tri\'angulo excentral y el extangencial.

Mensaje modificado por Kaissa el Feb 23 2013, 09:30 AM


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