Problema 1.- (Propuesto por Vicente Vicario García, I.E.S. El Sur, Huelva).

            Probar o refutar las siguientes proposiciones:

(a)    En todo triángulo ABC, al menos uno de los radios de las circunferencias exinscritas  es mayor o igual que una de sus alturas  y recíprocamente.

(b)    En todo triángulo ABC se pueden elegir, al menos, dos radios de las circunferencias exinscritas  cuyo producto sea mayor o igual que el producto de dos de sus alturas .

 

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

 

            Utilizaremos la notación habitual en la geometría del triángulo, siendo  el área del mismo.

(a)        Son bien conocidas las siguientes expresiones clásicas para el área de un triángulo

                       

 

            Se tiene entonces que

 

                                  

                                  

 

            Así pues, tenemos que

 

                                              

 

            La conclusión se sigue razonando por reducción al absurdo, suponiendo que si  los tres radios de las circunferencias exinscritas  son menores, en algún orden, que las tres alturas , entonces se tendría, evidentemente que

 

                                              

 

en contradicción con la igualdad ya demostrada anteriormente. La demostración recíproca es totalmente análoga empleando, de nuevo, la reducción al absurdo.

 

(b) En realidad probaremos un resultado más fuerte. Demostraremos que se cumple la desigualdad siguiente

                                              

 

            Para la demostración, utilizaremos las expresiones clásicas para el área de un triángulo del apartado anterior, junto con la fórmula de Herón y la relación  Tenemos entonces que la desigualdad es equivalente a las siguientes:

 

                                                                                              

 

donde la última desigualdad es la famosa desigualdad de Euler, que es consecuencia de la desigualdad  para la distancia entre el circuncentro y el incentro de un triángulo.

 

            Finalmente, sólo resta razonar por reducción al absurdo y suponer que los productos de dos radios de las circunferencias exinscritas  son menores, en algún orden, a productos correspondientes a dos alturas . En este caso tendremos que se cumpliría

 

                                              

 

en contradicción con la desigualdad demostrada anteriormente. Esto concluye la demostración.

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