Problema 416. (Propuesto por J. María Pedret, Ingeniero Naval, Esplugas de Llobregat, Barcelona).

 

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

 

 

Resolución: (Vicente Vicario García, I.E.S. El Sur, Huelva).

 

            Usaremos la geometría de coordenadas y supondremos, sin pérdida de generalidad, que y . El punto  será el del lugar geométrico buscado ( para que exista el triángulo).

 

            Determinemos las ecuaciones de las rectas mediatrices de los segmentos AC y CB para poder así calcular las coordenadas del circuncentro del triángulo ABC.

 

            Mediatriz de AC         

                                              

                                              

 

            Mediatriz de BC         

                                              

                                              

 

            Las coordenadas del circuncentro O vendrán dadas por la solución del sistema de ecuaciones lineales relativas a las mediatrices anteriores:

 

             

 

            Imponiendo ahora la condición de que el punto medio M de CO pertenezca al lado AB del triángulo, es decir, anulando la segunda de las coordenadas del punto M, tenemos que

 

             

 

            Entonces, las coordenadas del punto C buscado son  que podemos expresar en forma paramétrica dependiente del parámetro n:

 

                       

 

            Eliminando este parámetro n entre las dos ecuaciones tenemos finalmente

 

                       

 

que es la ecuación reducida de una elipse centrada en el origen y no girada de semiejes .

 

Finalmente, observando la medida del ladodel triángulo ABC, y tras considerar la correspondiente figura homotética de la elipse anterior , con centro de homotecia el origen de coordenadas y razón de homotecia , el lugar geométrico pedido será: 

 

que es la ecuación reducida de una elipse centrada en el origen y no girada de semiejes .