Problema 437 de triánguloscabri

Sea dado un cuadrilátero convexo ABCD en el plano. Demostrar o refutar la existencia de un punto P en su interior de manera que las áreas de cada uno de los triángulos PAB, PBC, PCD, PDA sean todas iguales entre sí.
Propuesto por Vicente Vicario García.

Solución de Francisco Javier García Capitán

Los applets que se muestran a continuación se basan en una solución y discusión del problema que puede verse aquí.

Primer caso. El punto D está sobre la mediana del triángulo ABC correspondiente al vértice B. En ese caso, el punto P siempre existe y es el punto medio del segmento BD.

Segundo caso. El punto D no está sobre la mediana del triángulo ABC correspondiente al vértice B. En ese caso, el punto P existe si y solo si el punto D está sobre la recta resultante de hacer a la recta CA una homotecia de centro B y razón 2, y en ese caso, el punto P es el punto medio del segmento CA.