ALGUNOS RESULTADOS GEOMÉTRICOS CLÁSICOS

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3. TRIÁNGULO ÓRTICO

Un problema geométrico clásico consiste en construir el triángulo de perímetro mínimo inscrito en un triángulo acutángulo. Es decir, de todos los triángulos (KLM) cuyos vértices están sobre los tres lados de un triángulo acutángulo ABC nos interesa obtener el que tenga perímetro mínimo.
En primer lugar utilizaremos un applet para experimentar, y después, otro para profundizar un poco más en el asunto. El que viene a continuación te ayudará a comprender el problema. Puedes mover los vértices K, L y M y observarás como cambia el perímetro.

 

Una buena estrategia para situar el problema utilizando el applet anterior, podría consistir en variar sólo el punto K, minimizando todo lo posible el perímetro. Después, sin cambiar el punto K que hayas obtenido, mueve L hasta que consigas un valor del perímetro menor. Por último, sin cambiar ni K, ni L, modifica la posición de M con el mismo fin. A continuación puedes modificar un poco la posición de K para afinar un poco más, es decir para que el perímetro sea todavía un poco menor, y repites con L y con M. Después de dos o tres vueltas deberías tener dibujado el triángulo que cumple la propiedad.

Después de haber experimentado con el applet anterior utilizaremos el siguiente para enfocar el asunto de una forma más técnica. Dibujaremos el punto K1, simétrico de K respecto de la recta determinada por A y por C. Análogamente el punto K2 es el simétrico de K respecto de la recta determinada por C y por B.
Por la forma en que hemos construido K1 y K2, observamos que la longitud del segmento KM coincide con la de su simétrico: K1M. También, por idéntico motivo, las longitudes KL y LK2 coinciden. Por ello el perímetro del triángulo inscrito KM+ML+LK es igual a K1M+ML+LK2. Esta suma no es más que la longitud de la línea quebrada: K1MLK2.
Vamos a fijarnos ahora en el triángulo CK1K2. Se trata de un triángulo isósceles cuyos lados iguales miden CK (¿por qué?). Además, aunque cambiemos la posición de K, el ángulo <K1CK2 es siempre el mismo. Su valor es siempre el doble del ángulo <ACB (¿por qué?). Deducimos de esta forma que el triángulo K1CK2 es isósceles y que además su ángulo en C es siempre el mismo.
Si ahora dejamos que el punto K quede fijo en alguna posición del segmento AB el perímetro del triángulo inscrito será la longitud de la quebrada K1MLK2. Su longitud será mínima cuando se trate de un segmento rectilíneo, en cuyo caso su longitud será la de la base del triángulo isósceles K1CK2. Pero, al ir variando la posición del punto K ¿cuándo será la base de ese triángulo mínima? El ángulo <K1CK2 siempre es el mismo. Por ello la base del triángulo será mínima cuando lo sea la longitud de sus lados iguales. Los lados iguales miden lo mismo que CK, por lo que la pregunta que hay que contestar es: ¿cuándo será mínima la longitud CK? Evidentemente será mínima cuando CK sea la altura, es decir cuando el punto K sea el pie de la altura sobre AB.
El mismo razonamiento aplicado a los puntos L y M nos permite afirmar que el triángulo que cumple la condición de perímetro mínimo es el determinado por los pies de las alturas. Ese triángulo, solución del problema, se conoce con el nombre de triángulo órtico.

segundo:

 


Bibliografía:
Coxeter: Introduction to Geometry (John Wiley & Sons)
Rademacher y Toeplitz: Números y figuras (Alianza Editorial)


 

0. ÍNDICE GENERAL

1. CIRCUNFERENCIA DE LOS NUEVE PUNTOS
2. PUNTO DE FERMAT
3. TRIÁNGULO ÓRTICO
4. TRIÁNGULO DE MORLEY
5. TEOREMA DE CEVA
6. RECTA DE SIMSON
7.RECTA DE EULER
8. TRIÁNGULOS DE NAPOLEÓN
9.TEOREMA DE LAs BISECTRICES
10. CIRCUNFERENCIA DE APOLONIO
11-12. HIPOCICLOIDES Y EPICICLOIDES
13.CUADRATURA DE UN RECTÁNGULO
14.TRIÁNGULO DE PASCAL Y TRIÁNGULO DE SIERPINSKI
15.TEOREMA DE BOLZANO
16. ESPIRAL DE TEODORO
17. ELIPSE CON APPLET'S


Página diseñada por: Carlos Fleitas (Departamento de Matemáticas I.E.S. "Marqués de Santillana" Colmenar Viejo, Madrid)