De investigación. Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez, profesor colaborador de la Universidad de Valladolid


Problema 318

18. Si en el triángulo ABC el ángulo A=60º , y llamamos O al punto de concurso de las rectas que unen los vértices A,B,C a los centros A´, B´, C´, de los triángulos equiláteros construidos exteriormente a los lados BC, CA, AB; demostrar que


BO/ BB´ + CO/CC´= 1, BO/BB´: CO/CC´= AB/ AC, (BO/BB´)(CO/CC´) = (1/2) ( AO/AA´)


  Alba, L. de (1902) "Revista Trimestral de matemáticas", Año, II, N.5,


Solución de José María Pedret, Ingeniero Naval. Esplugues de Llobregat (Barcelona). (4 de julio de 2006)

 

SOLUCIÓN

 

01.gif

figura 1


PRIMERO

Introduciendo que los triángulos sobre los lados son equiláteros, sus ángulos son de π/3 igual que A, tenemos


ole.gif

y también

ole1.gif


Es decir BC' y CB' son paralelas a AA' y en esas condiciones (ver figura)


ole2.gif (c.q.d.)

SEGUNDO

Como el enunciado es para cualquier ángulo con A igual a π/3; por la construcción del ángulo capaz AA' es la bisectriz de A y por lo tanto W es el punto de corte de la bisectriz de A con su lado opuesto. Podemos aplicar el teorema de las bisectrices


ole3.gif (c.q.d.)

TERCERO

Ahora con V como centro de homotecia (ver figura)

ole4.gif

de lo que se deduce 

ole5.gif

Y como

ole6.gif

En cualquier libro elemental encontramos que


ole7.gif

y de la figura

ole8.gif

y sustituyendo en la relación del enunciado

ole9.gif

Si introducimos que A es π/3 entonces cos(π/3)=½ y así


ole10.gif

Si hacemos

ole11.gif

de acuerdo con el primer y segundo resultados

ole12.gif

que sustituyendo a la ecuación de más arriba

ole13.gif

de donde

ole14.gif (c.q.d.)