El
problema de Malfatti consiste en inscribir tres círculos
en un triángulo, de manera que los círculos sean todos tangentes
entre sí y también sean tangentes cada uno de ellos a dos
lados del triángulo:
Este problema fue propuesto por Gian Francesco Malfatti (1731-1807)
y resuelto en el décimo volumen de Memorie di Matematica e
di Fisica della Società italiana delle Scienze..
A continuación se muestra una forma, algo complicada, de resolver
el problema de Malfatti:
- Las rectas azules son las bisectrices interiores
del triángulo dado, que se cortan en el incentro de
dicho triángulo.
- Si llamamos I a dicho incentro, que en la figura aparece
como un punto azul gordo, hemos llamado U, V y W
a los incentros de los triángulos ABI, BCI y
CAI, respectivamente.
- Con lineas grises, están unidos los puntos U, V
y W.
- La bisectriz (azul) que pasa por A corta a la recta VW
en P.
- La recta roja que pasa por P se obtiene de la siguiente
manera: Se traza la perpendicular a WV que pasa por P
y se hace la simetría de la bisectriz que por A respecto
de esta perpendicular. De forma similar se obtienen las rectas rojas
por Q y R. Las tres rectas rojas son concurrentes en
un punto M, que en la figura aparece como un punto rojo gordo.
- La recta roja que es simétrica de la bisectriz que pasa
por A corta al lado opuesto en D. De forma análoga,
las otras rectas rojas cortan a los lados correspondientes en E
y F.
- Los cuadriláteros AFME, FBDM y MDCE son circunscriptibles:
tienen la propiedad de poder inscribir un círculo en cada uno
de ellos y esos son los círculos que buscamos.
Los círculos obtenidos se llaman círculos de Malfatti.
Puntos de Malfatti
Los círculos de Malfatti cumplen la siguiente propiedad: las
rectas que unen los vértices con los puntos de tangencia de los
círculos se cortan en un punto, que se llama primer punto
de Malfatti.
Otra propiedad de estos círculos puede verse en la siguiente
figura:
Al unir los puntos de intersección de los tres círculos
de Malfatti con los correspondientes excentros del triángulo
original, se obtienen rectas que son concurrentes, llamándose
el punto común segundo punto de Malfatti.
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