Problema 416 de triánguloscabri

En un triángulo ABC se sabe que la base es fija y que el punto medio de CO está en AB, siendo O el circuncentro. Hallar el lugar geométrico del vértice C.

Propuesto por Jose María Pedret.

 

Solución de Francisco Javier García Capitán

Si consideramos la figura, un triángulo ABC con AB fijo que cumpla la propiedad tendrá una altura CD igual a la distancia OM del circuncentro al lado AB.

Sean, como es habitual, R, s y S el radio de la circunferencia circunscrita, el perímetro y el área del triángulo ABC. Entonces,

Entonces,

De aquí obtenemos

obteniendo la relación

Recordemos que el lado AB es fijo, por lo que podemos considerar A=(-1,0), B=(1,0) y C=(x,y). Entonces tendremos:

y puede verse sin dificultad que al sustituir estos valores en la relación anterior obtenemos la ecuación

que corresponde a una elipse con eje mayor el segmento AB. Dos vértices de la elipse serían entonces los puntos A y B, y los otros dos son los baricentros de los triángulos equiláteros construidos sobre AB.