Problem. Find the locus of centroid of equilateral triangles inscribed in the parabola $x^2=4ay$.
To solve this problem we use complex numbers and Mathematica's Eliminate. We find that the locus is another parabola.
Locus of centroid of equilateral triangles inscribed in a parabola
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lunes, 3 de diciembre de 2012
Locus of centroid of equilateral triangles in a parabola
viernes, 26 de octubre de 2012
A conic centered at the Euler line
Theorem. Given a triangle $ABC$, call $\Gamma$ the locus of points $P$ such that polar of $P$ with respect to the circumcircle is tangent to the nine point circle. Then we have:
1) $\Gamma$ is a conic whose center is $X_{26}$, the circumcenter of the tangential triangle.
2) $\Gamma$ is an ellipse, parabola o hyperbola if and only if the triangle is acute, rectangle or obtuse.
3) The diameter on the transverse axis of the conic is also a diameter of the circumcircle of tangential triangle. Therefore, the transverse axis of the conic is the Euler line of the triangle.
4) If $\alpha$, $\beta$ are the lengths of the transverse and conjugate axes of the conic respectively, we have the relation
$\left(\frac{\alpha}{\beta}\right)^2=1-\frac{OH^2}{R^2}$
5) The foci of the conic are $O$ and $O'$, where $O'$ is the reflection of $O$ on the center $X_{26}$.
In fact, this is a particular case of some projective theorem:
"the locus of poles with respect a conic of the tangents to another
conic is also a conic".
Here is the version for two circles:
$(A)$ and $(B)$ are circles
The line $AB$ intersect $(B)$ at $M$ and $N$
$M'$ and $N'$ are the inverses of $M$ and $N$ with respect to $(A)$
$J$ is the inverse of $A$ with respect to $(B)$
$O$ is the inverse of $J$ with respect to $(A)$
$A'$ is the reflection of $A$ on $O$
The locus points $P$ such that the polar of $P$ with respect to $(A)$ is tangent to $(B)$ is a conic with foci $A$ and $A'$ and diameter $M'N'$.
1) $\Gamma$ is a conic whose center is $X_{26}$, the circumcenter of the tangential triangle.
2) $\Gamma$ is an ellipse, parabola o hyperbola if and only if the triangle is acute, rectangle or obtuse.
3) The diameter on the transverse axis of the conic is also a diameter of the circumcircle of tangential triangle. Therefore, the transverse axis of the conic is the Euler line of the triangle.
4) If $\alpha$, $\beta$ are the lengths of the transverse and conjugate axes of the conic respectively, we have the relation
$\left(\frac{\alpha}{\beta}\right)^2=1-\frac{OH^2}{R^2}$
5) The foci of the conic are $O$ and $O'$, where $O'$ is the reflection of $O$ on the center $X_{26}$.
Here is the version for two circles:
$(A)$ and $(B)$ are circles
The line $AB$ intersect $(B)$ at $M$ and $N$
$M'$ and $N'$ are the inverses of $M$ and $N$ with respect to $(A)$
$J$ is the inverse of $A$ with respect to $(B)$
$O$ is the inverse of $J$ with respect to $(A)$
$A'$ is the reflection of $A$ on $O$
The locus points $P$ such that the polar of $P$ with respect to $(A)$ is tangent to $(B)$ is a conic with foci $A$ and $A'$ and diameter $M'N'$.
miércoles, 24 de octubre de 2012
A property of the orthocentroidal circle
If $ABC$ is a triangle, the circle with $GH$ as diameter, where $G$ and $H$ are the centroid and orthocenter of $ABC$, is called the orthocentroidal circle of $ABC$.
We present the following property of the orthocentroidal circle of a
triangle:
The locus of points $P$ such that the trilinear polar of $P$ goes
through the inverse of $P$ on the circumcircle is a quartic, the
isogonal conjugate of the orthocentroidal circle.
In the following figure, $Q$ lies on the orthocentroidal circle, $P$ is its isogonal conjugate and $P'$ is the inverse of $P$ on the circumcircle. $A'B'C'$ is the cevian triangle of $P$ and p is the trilinear polar of $P$, through $P'$.
In the following figure, $Q$ lies on the orthocentroidal circle, $P$ is its isogonal conjugate and $P'$ is the inverse of $P$ on the circumcircle. $A'B'C'$ is the cevian triangle of $P$ and p is the trilinear polar of $P$, through $P'$.
sábado, 8 de septiembre de 2012
Un método gráfico para resolver problemas
Poco antes del verano encontré en Internet el libro A graphic method for solving certain algebraic problems de George L. Vose 1831-1910.
El libro enseña cómo usar un método gráfico para resolver problemas de matemática elemental mediante un método gráfico, que como tal, dará la solución con mayor o menor aproximación dependiendo de las escalas y tamaño de nuestro gráfico, pero que puede ayudar a hacer un planteamiento sencillo de problemas que de otra forma resultarían mucho más difíciles.
Como muestra, aquí va un problema y el gráfico correspondiente.
Problema. Dos ciudades están a 50 millas una de la otra. Una persona A sale de una de ellas a las seis de la mañana en dirección a la otra, a la que llega a las 12 de la mañana, haciendo cuatro paradas de media hora al cabo de diez, veinte, treinta y cuarenta millas desde el punto de partida. Otra persona B sale a las siete del otro extremo del trayecto, viaja a veinte millas por hora durante una hora, después vuelve sobre sus pasos durante una hora a la velocidad de 10 millas por hora, y entonces da la vuelta de nuevo de manera que se encuentra con A cuando este está partiendo de su tercera parada; continuando a la misma velocidad, B se cruza a las diez y media con un tercer hombre C que salió de la primera ciudad dos horas después que A y se ha estado desplazando a velocidad constante. ¿A qué velocidad se ha estado desplazando C y donde se se encontró con B?
Se han representado los desplazamientos de los tres hombres, poniendo en horizontal las horas transcurridas desde las 6 y en vertical la distancia en millas desde la ciudad de salida.
El punto de encuentro Z de los hombres B y C ocurre aproximadamente a 23 millas y la velocidad de C es aproximadamente 9 millas por hora.
Para más detalles, puedes mirar este pdf
El libro enseña cómo usar un método gráfico para resolver problemas de matemática elemental mediante un método gráfico, que como tal, dará la solución con mayor o menor aproximación dependiendo de las escalas y tamaño de nuestro gráfico, pero que puede ayudar a hacer un planteamiento sencillo de problemas que de otra forma resultarían mucho más difíciles.
Como muestra, aquí va un problema y el gráfico correspondiente.
Problema. Dos ciudades están a 50 millas una de la otra. Una persona A sale de una de ellas a las seis de la mañana en dirección a la otra, a la que llega a las 12 de la mañana, haciendo cuatro paradas de media hora al cabo de diez, veinte, treinta y cuarenta millas desde el punto de partida. Otra persona B sale a las siete del otro extremo del trayecto, viaja a veinte millas por hora durante una hora, después vuelve sobre sus pasos durante una hora a la velocidad de 10 millas por hora, y entonces da la vuelta de nuevo de manera que se encuentra con A cuando este está partiendo de su tercera parada; continuando a la misma velocidad, B se cruza a las diez y media con un tercer hombre C que salió de la primera ciudad dos horas después que A y se ha estado desplazando a velocidad constante. ¿A qué velocidad se ha estado desplazando C y donde se se encontró con B?
Se han representado los desplazamientos de los tres hombres, poniendo en horizontal las horas transcurridas desde las 6 y en vertical la distancia en millas desde la ciudad de salida.
El punto de encuentro Z de los hombres B y C ocurre aproximadamente a 23 millas y la velocidad de C es aproximadamente 9 millas por hora.
Para más detalles, puedes mirar este pdf
sábado, 26 de mayo de 2012
The Intenet Archive
¿Has oído hablar de un libro antiguo y quisieras echarle un vistazo?
Al menos si se trata de un libro de matemáticas y es de principios del siglo XX o anterior, es muy fácil que lo encuentres en http://archive.org
Al menos si se trata de un libro de matemáticas y es de principios del siglo XX o anterior, es muy fácil que lo encuentres en http://archive.org
Entre otros formatos, la mayor parte de los libros se encuentra en pdf o djvu.
viernes, 23 de marzo de 2012
Three Parallel Segments
This is based on an idea of Juan Bosco Romero: Let $ABC$ be a triangle with incenter $I$ and circumcenter $O$.
Call $A_b, A_c$ the reflection of $A$ on lines $BI$ and $CI$, respectively. Define $B_c, B_a$ and $C_a, C_b$ analogously.
Then line segments $B_cC_b$, $C_aA_c$ and $A_bB_c$ are parallel. They are also proportional to the sides of $ABC$ and we have the ratios $B_cC_b/BC = C_aA_c/CA = A_bB_a/AB = OI/R$.

The common infinite point of lines $B_cC_b, C_aA_c$ and $A_bB_c$ is the isogonal conjugate of the point $X_{100}$.
Call $A_b, A_c$ the reflection of $A$ on lines $BI$ and $CI$, respectively. Define $B_c, B_a$ and $C_a, C_b$ analogously.
Then line segments $B_cC_b$, $C_aA_c$ and $A_bB_c$ are parallel. They are also proportional to the sides of $ABC$ and we have the ratios $B_cC_b/BC = C_aA_c/CA = A_bB_a/AB = OI/R$.
The common infinite point of lines $B_cC_b, C_aA_c$ and $A_bB_c$ is the isogonal conjugate of the point $X_{100}$.
Etiquetas:
construcciones geométricas,
problemas
martes, 13 de marzo de 2012
SONIA + FRAN = PABLO
Con motivo del nacimiento de Pablo, presento este criptograma en el que cada letra corresponde a uno de los dígitos del 0 al 9, sin que se repita ninguno.
¿Sabrías encontrar alguna de las ocho soluciones? Y claro, ¿por qué no las ocho?
¿Sabrías encontrar alguna de las ocho soluciones? Y claro, ¿por qué no las ocho?
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