Problema 437

Problema 437

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 APB , BPC , CPD , DPA sean todas iguales entre sí.

 

Solución Ricard Peiró:

Considerem el cuadrilátero ABCD convexo con las coordenadas:

.

 

El área del cuadrilátero es 36.

El área de los cuatro triángulos que buscameos es 9.

El vértice P del triángulo  está sobre la recta

El vértice P del triángulo  está sobre la recta .

Entonces para existir el punto P tiene que ser la intersección de ambas rectas, es decir, el punto

 

Nota: este punto no tiene porque estar dentro del cuadrilátero lo que también refutaría el enunciado.

Determinemos el área del triángulo :

Determinemos la recta que pasa por los puntos C, D:

.

.

.

.

.

Entonces hay un cuadrilátero convexo que no cumple la propiedad.