Una propiedad de la cúbica de Thomson

 

Comenzamos indicando un interesante resultado:

Dado un triángulo ABC, consideramos su incentro I y sus excentros Ia, Ib, Ic. Sean Ha, Hb, Hc los ortocentros de los triángulos IaBC, IbCA, IcAB, respectivamente. Entonces el triángulo HaHbHc es el resultado de aplicar a ABC una simetría central, cuyo centro es el punto de Spieker S, el incentro del triángulo medial.

Por ahora, no vamos a demostrar aquí este enunciado, sino que vamos a intentar ver en qué medida lo podemos generalizar Teniendo en cuenta que el triángulo formado por los excentros es el triángulo anticeviano del incentro I, podemos plantearnos para qué puntos P, al considerar su triángulo anticeviano PaPbPc, y los ortocentros Ha, Hb, Hc de los triángulos PaBC, PbCA, PcAB, resultará que el triángulo HaHbHc tiene lados paralelos a los del triángulo ABC.

El lugar geométrico de P resulta ser la cúbica de Thomson. Es decir,

El triángulo HaHbHc tiene lados paralelos a los del triángulo ABC si y solo si P está sobre la cúbica de Thomson.

Podemos comprobarlo usando coordenadas baricéntricas y Mathematica:

Esto indica que los triángulos HaHbHc y ABC serán homotéticos. Comprobemos además que

El triángulo HaHbHc es el resultado de aplicar una simetría central al triángulo ABC.

En efecto: Las rectas BHc y CHb son paralelas, ya que ambas son perpendiculares a PbPc. Si además estamos suponiendo que BC es paralela a HbHc tendremos que BCHbHc es un paralelogramo. Sea Q el baricentro de este paralelogramo. Haciendo lo mismo con CAHcHa, resultará que también es un paralelogramo, con el mismo centro Q, por tanto HaHbHc es el resultado de aplicar a ABC una simetría central de centro Q.

La tabla siguiente muestra los valores de Q para algunos puntos P sobre la cúbica de Thomson:

P
X1
X2
X3
X4
X6
X9
X57
Q
X10
X3
X2883
X4
X5
???
X946

Recordemos que X1=incentro, X2=baricentro, X3=circuncentro, X4=ortocentro, X5=centro de la circunferencia de los nueve puntos, X6=punto simediano, X9=mittenpunkt, X57=conjugado isogonal de X9.

Bernard Gibert informa de que el punto Q está siempre sobre el complemento de la cúbica de Darboux, es decir, el anticomplemento de Q estará sobre la cúbica de Darboux.

P
X1
X2
X3
X4
X6
X9
X57
Q
X10
X3
X2883
X4
X5
???
X946
Anticomplemento de Q
X1
X4
X64
X20
X3
X84
X40

A continuación vemos la figura correspondiente al punto simediano K (=X6). Su triángulo anticeviano es el triángulo tangencial. El centro de simetría de los triángulos ABC y HaHbHc es el centro N(=X5) de la circunferencia de los nueve puntos.