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El Laboratorio Virtual de Triángulos con Cabri es una revista on-line de matemáticas dedicada a la resolución de problemas sobre triángulos.

Está dirigida por mi amigo Ricardo Barroso Campos, profesor de Didáctica de las Matemáticas de la Universidad de Sevilla.

Esta relación de amistad y el gran acierto de su trabajo hace que sea un placer para mí, en la medida de mis posibilidades, colaborar en la revista.

Para acceder a la revista pulsa sobre la imagen de la izquierda o aquí.

A continuación, problemas planteados en la revista que he resuelto.

 

 

272. Una línea recta que pasa por el incentro de un triángulo ABC corta a los lados AB y AC en los puntos D y E respectivamente. Sea P el punto de intersección de BE y CD. Si X, Y y Z son los respectivos pies de las perpendiculares desde P a BC, CA y AB, demuestre que: 1/PX = 1/PY + 1/PZ.

Oposiciones Secundaria (2005) Baleares. Propuesto por el profesor José Manuel Arranz

 

271. Dibuje un triángulo equilátero de 10 cm de lado y señale cinco puntos en su interior. ¿Sabría razonar que en cualquier caso habrá siempre dos puntos que están com máximo a 5 cm de distancia?

Deulofeu, J. (2001): Una recreación matemática : historias, juegos y problemas. Planeta Prácticos. Barcelona (pag 76)

 

270. Un triángulo ABC, verifica entre uno de sus lados, a, la mediana correspondiente a ese lado ma, y el radio del círculo
circunscrito R, la relación a2 = 4 R ma.

Probar si es cierto o no que aparte de los triángulos rectángulos en A, hay, al menos otro.

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez, dedicado a Murray S. Klamkin.

 

269. Ejemplos de problemas que plantean tareas ricas: ¿Podrías construir un triángulo con sus dos bisectrices perpendiculares?

Vila, A., Callejo, M,L. (2004): Matemáticas para aprender a pensar Nacea (pág 136)


257. Sea ABC un triángulo. Interiormente a él, es decir sobre los lados adyacentes a ese vértice, se construyen los triángulos
T(A)=AB'C', T(B)= BA''' C''', y T(C)= CA''B'', semejantes al triángulo dado con B' y B'' sobre AC, C' y C''' sobre AB, y A'' y A''' sobre BC, sin ser puntos medios de los lados del original ninguno de los construidos.

Construimos los siguientes puntos definidos por las intersecciones de los pares de rectas que se indican: X(A) = B'C''' Ç B''C'; Y(A) = A'' C''' Ç A'''B'' ; X(B) = A'' C''' Ç C'A'''; Y(B) = A'' B' Ç B'' C'; X(C) = B'' A''' Ç A'' B', Y(C) = B'C''' Ç C'A'''.

Probar que :

a) Las rectas X(A)Y(A) ; X(B)Y(B) ; X(C)Y(C) son concurrentes.

A partir de ahora se considera que los triángulos T(A), T(B) y T(C) tienen la misma razón de semajanza respecto a ABC.

b) Las rectas X(A)Y(A) ; X(B)Y(B) ; X(C)Y(C) son concurrentes en el baricentro de ABC.
c) Probar que los triángulos X(A)X(B)X(C), Y(A)Y(B)Y(C) y ABC son semejantes, y encontrar su centro y razón de homotecia.
d) Calcular la razón de las áreas de los hexágonos (o exágonos) A''A'''C'''C'B'B''A'' y X(A)Y(B)X(C)Y(A)X(B)Y(C).

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez

 

255. Construir un triángulo conociendo, en posición, sus tres bisectrices y un punto sobre el perímetro del triángulo.

Juan Sapiña Borja: Problemas gráficos de Geometría. Propueso por Jose María Pedret


254. Construir un triángulo dados un lado a, el radio R de la circunferencia circunscrita y la distancia e entre el punto de intersección de sus alturas y el centro de dicha circunferencia.

Instituto Jorge Juan. Propuesto por Maite Peña Alcaraz

253. Los excírculos (Ia), (Ib), (Ic) determinan con el círculo de los nueve puntos (centro N, radio r) del triángulo ABC los puntos de tangencia X, Y, Z respectivamente. Además (D, E),(K, J),(M, L) son los puntos de tangencia sobre (AB, AC), (BA, BC), (CB, CA) con los excírculos (Ia), (Ib), (Ic) respectivamente. Probar que:

  1. AX, BY, CZ son concurrentes en P.
  2. La perspectriz de los triángulos ABC y XYZ es la recta de Monge de los tres excírculos.
  3. P es colineal con (N) y el incentro (I). Además se cumple: IP : PN = r : r.
  4. XE ·YK ·ZM = XD ·YJ ·ZL
 

Propuesto por Juan Carlos Salazar


252. Si ABC es un triángulo equilátero, hallar el lugar geométrico de un punto D tal que DA = DB + DC.

Conant L.L. (1905): Original exercises in plane and solid geometry.


249. Circunscribir un triángulo a un círculo de manera que los tres vértices estén sobre tres rectas que pasan por el centro del círculo.

Problemas Gráficos de Geometría de Juan Sapiña Borja. Propuesto por Jose María Pedret


248. Sean M y N los puntos medios tomados sobre dos lados cualesquiera del triángulo ABC. Sea X un punto variable elegido en el otro lado. Se pide el lugar geométrico descrito por los ortocentros cuando X se mueve sobre la recta que contiene al lado en el que se encuentra.

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez


247. Demostrar que si H es el ortocentro del triángulo ABC y AK es un diámetro de la circunferencia circunscrita, entonces HCKB es un paralelogramo.

Conant, L. L. Original exercises in plane and solid geometry. Propuesto por Francisco Javier García Capitán


246. Sea ABC un triángulo equilatero y Q su circunferencia inscrita. Sean D y E puntos de los lados AB y AC, respectivamente, tales que DE es tangente a Q por el arco más cercano a A. La intersección de BE y CD es U; se prolonga AU hasta cortar a BC en R. Demostrar que U es punto medio de AR.

Propuesto por Luis Ramos Castilla.


245. Sea P un punto interior del triángulo ABC, siendo A1B1C1 su triángulo ceviano. Si trazamos un círculo tangente a BC por A1 y al circuncirculo (O) de ABC, determinamos el punto de tangencia A2 situado en el arco que no contiene a A. De manera similar definimos los puntos B2, C2.

A) Probar que AA2, BB2, CC2 son concurrentes.
B) Si P es el punto de Gergonne, A1A2, B1B2 y C1C2 son concurrentes

Taller de Olimpiadas de Vietnam (2005). Propuesto por Juan Carlos Salazar.


242. Sean ABC un triángulo, y AA', BB' y CC' tres cevianas arbitrarias que concurren en el punto interior del triángulo P', distinto del centro de gravedad.
Sean los puntos A", B" y C" sobre los lados BC, AC y AB, respectivamente, tales que: CA'=A"B, AB'= B"C y AC'= C"B. Probar que :
a) Las cevianas AA", BB" y CC" concurren en un punto P".
b) Si definimos los puntos A* como intersección de las rectas C´B" y C"B´, B* como intersección de las rectas A'C" y A"C' y, C* como la intersección de las rectas B'A" y B"A', probar que los puntos A*, B* y C* están alineados y que la recta A*B*C* pasa por los puntos P' y P".
c) Calculad el cociente de las razones dobles de los cuatro pares de puntos siguientes: (A*, B*, C* ,P'):(A*,B*, C*, P").
d) ¿Qué sucede si P' = G, centro de gravedad del triángulo?
Bonus:
e) ¿En qué casos alguno de los puntos A*, B*, C* es un punto del infinito, por ser paralelas las rectas que lo definen?
f) ¿Qué punto P' de partida debemos tomar si queremos que el baricentro G pertenezca a la recta A*B*C*?

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez

241. Construir un triángulo rectángulo conociendo la hipotenusa a y la bisectriz del ángulo B.

Problemas Gráficos de Geometría. Juan Sapiña Borja. Propuesto por Jose María Pedret.


239. En el triángulo ABC con incírculo (I, r) y circuncírculo (O, R).

Un círculo tangente externamente opuesto al vertice A, es tangente al circuncirculo y AB, AC en A1, D, E. De manera similar para el vértice B tenemos puntos de tangencia B1, F, G con el circuncírculo y AB, BC, y para el vértice C tenemos puntos de tangencia C1, M, N con el circuncirculo y AC, BC. Además las rectas DE, FG, MN conforman el triángulo XYZ. Probar que:

  1. I es el circuncentro de XYZ.
  2. [XYZ]/[ABC]=8R/r (donde [XYZ]=area de XYZ)

Propuesto por Juan Carlos Salazar.


237. Sea el triángulo ABC, por su incentro I se traza una perpendicular a AC que corta en M y N a BC y la prolongación de AB respectivamente.
Si además se cumple que: 1/IM2 + 1/IN2 = 1/r2, donde r = inradio de ABC, probar que ÐB=90º.

Propuesto por Juan Carlos Salazar.


236. Construir un triángulo rectángulo conociendo los pies de las tres bisectrices.

Problemas Gráficos de Geometría. Juan Sapiña Borja. Propuesto por Jose María Pedret.


234. Demostrar que si las longitudes de los lados de un triángulo forman una progresión aritmética, el centro de la circunferencia inscrita en dicho triángulo y el baricentro de éste están situados en una recta paralela al lado de la longitud intermedia.

Gúsiev, V.y otros (1989) "Prácticas para resolver Problemas matemáticos. Geometría" .Propuesto por Ricard Peiró i Estruch


232. Sea ABC un triángulo isósceles siendo AB=AC. Hallar x real tal que si tomamos a+x, b+x, c+x, prolongando una longitud x a a desde B, y obteniendo C' , prolongando una longitud x a b desde C y obteniendo A', y prolongando una longitud x a c desde A y obteniendo B', el triángulo A'B'C' sea isósceles, siendo B'C' = B'A'.

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez


231. Construir un triángulo conociendo los pies de las tres alturas.

Problemas Gráficos de Geometría. Litograf, 1995. Madrid. Propuesto por Jose María Pedret.


230. Calcular la hipotenusa y cateto de un triángulo rectángulo de perímetro 60 cms y tal que la altura del ángulo recto mide 12 cms.

Revista publicada por el instituto Jorge Juan de matemáticas y la Real Sociedad Matemática Española. Propuesto por Maite Peña Alcaraz.


229. Se tiene un triángulo ABC y se sabe que BC = m, la bisectriz BD = n, DA= m + n, ÐABD = ÐDBC = 40º. Calcular ÐBAC.

http://www.matematik.kulubu.com/

228. Sea ABC un triángulo rectángulo en A. Sea a > b ³ c. Hallar x real tal que si tomamos a+x, b+x, c+x, prolongando una longitud x a a desde B, y obteniendo C' , prolongando una longitud x a b desde C y obteniendo A', y prolongando una longitud x a c desde A y obteniendo B', el triángulo A'B'C' es rectángulo en B'.

Propuesto por Juan Bosco Romero Márquez.


227.Construir un triángulo rectángulo, conociendo la hipotenusa y la bisectriz del ángulo recto.

Problemas Gráficos de Geometría, de Juan Sapiña Borja. Propuesto por Jose María Pedret


224. En la siguiente gráfica se cumple que PQ:QG=3:1 y ABC es rectángulo. Si G es el baricentro de ABC, hallar el ángulo ACB.

Rodríguez, W. (2005): Comunicación personal.


223. Consideremos un triángulo ABC cualquiera. Sean D y E puntos sobre el lado BC, F y G puntos sobre el lado CA y H y I puntos sobre el lado AB, tal que BD:DE:EC = CF:FG:GA = AH:HI:IB = p:q:r  con p+q+r=1,  p,q, r > 0.Sean K, L y M los puntos de intersección de las diagonales DG y EH, FI y DG, y EH y FI. Probar que :
  1. El área de los cuadriláteros DEFG, FGHI, y HIDE es igual a q veces el área de ABC.
  2. Las áreas de los triángulos GHK, IDL y EFM  son iguales a k -se hallará- veces el área de ABC.
  3. Las áreas de los triángulos DEK, FGL y HIM son iguales a h -se hallará- veces el área de ABC.
  4. El área del triángulo KLM es igial a l -se hallará-, veces al área de ABC.

Gerdes, P. (2003): Dividing the sides of a triangle in proportional parts. Visual Mathematics, Volume 5, No. 2, 2003.
Propuesto por Juan Bosco Romero.


222. En la hipotenusa de un triángulo rectángulo, como sobre un lado, se ha construido un cuadrado (fuera del triángulo). El centro del cuadrado está unido con el vértice del ángulo recto del triángulo. ¿En qué segmentos se divide la hipotenusa si los catetos son iguales a 21 y 28 cm?

Gúsiev , V.y otros (1989) "Prácticas para resolver Problemas matemáticos. Geometría" Ed . Mir . Problema 185 pàgina 47.
Propuesto por Ricard Peiró i Estruch.


220. Una recta d corta los lados AB, BC, CA de un triángulo ABC en C', A', B' respectivamente. Sean L la intersección de AA' con BB', M la intersección de BB' con CC' y N la intersección de CC' con AA'. Demostrar que las rectas AM, BN y CL son concurrentes.

Sidler, JC (2000): Geometrie projective 2ª Edition. Dunod. Paris.Propuesto por José María Pedret.

219. En un triángulo ABC se verifica que sen(A-B)=½ y cos(A+B)=½ y se sabe que ABC es equivalente a otro triángulo MNP tal que p=87cm, n=72cm, M=35º18'46''. Calcula el lado c del triángulo ABC.

Ejercicios Resueltos (1949). Gaceta Matemática 1ª Serie, Tomo 1. 7 de Abril . Madrid. Instituto "Jorge Juan" de matemáticas y Real Sociedad Matemática Española. Consejo Superior De Investigaciones Científicas, Patronato "Alfonso el Sabio". Propuesto por Maite Peña Alcaraz.


218. Sea ABC un triángulo. Por el pie A' de la altura por A, se trazan las perpendiculares a los lados AB y CA que cortan a las perpendiculares a BC desde B y C en P y Q. Demostrar que los puntos P y Q están alineados con el ortocentro H del triángulo ABC.

Sidler, JC (2000): Geometrie projective 2ª Edition. Dunod. Paris.Propuesto por José María Pedret.

217. Si ABC es rectángulo y G es su baricentro calcular la relación PG:GQ.

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Propuesto por William Rodríguez Chamache

213. Construir un triángulo rectángulo conocidos un cateto y la diferencia de la hipotenusa con el otro cateto.

Propuesto por O. González.

211. Hallar el lado de un triángulo equilátero conociendo su área.

Terry y Rivas, A. (1881): Ejercicios de trigonometría. Pedro Abienzo, Impresor del Ministerio de Marina.

202. Sea el triángulo ABC, cuyos excírculos (Ib),(Ic) tienen como puntos de tangencia a (D,E) y (F,G) con (AC, BC) y (AB,BC) respectivamente. Demostrar que FG y DE se cortan en la altura ha del triángulo ABC.

Propuesto por Juan Carlos Salazar

200c. La elipse de los baricentros, trabajo realizado para conmemorar el problema 200 de trianguloscabri.


199. Cierta persona se enteró de que en el lugar donde hay enterrado un tesoro crecen solamente tres árboles: un roble, un pino y un abedul. Para encontrar el tesoro hay que situarse debajo del abedul, (A), volviéndose de cara a la línea recta que pasa a través del roble y el pino (R y P). En este caso el roble ha de estar a la derecha y el pino a la izquierda. Luego es necesario dirigirse al roble contando los pasos. Al llegar al roble se vira en ángulo recto hacia la derecha y se da la misma cantidad de pasos que se dio entre el abedul y el roble. En este punto es necesario detenerse y clavar un jalón (J1).
Después hay que regresar al abedul y dirigirse desde este hacia el pino, contando los pasos. Al llegar al pino se vira en ángulo recto hacia la izquierda y se da la misma cantidad de pasos que se dio entre el abedul y el pino. En este punto es preciso detenerse y calvar otro jalón (J2). El tesoro está enterrado precisamente en el centro entre los jalones (en la figura, T). En presencia de una instrucción tan detallada, las búsquedas no pudieron provocar dificultades. Sin embargo, éstas a pesar de todo surgieron. Resultó que cuando el buscador del tesoro llegó al terreno indicado sólo encontró el roble y el pino. No había ni señal del abedul. Pero con todo, encontró el tesoro. Surge la pregunta, ¿cómo logró hacerlo?

Lyúbich, Y.I., Shor, L.A. (1976, original ruso, 1978 edición en español. ). Método cinemática en problemas geométricos. Lecciones populares de matemáticas. Editorial Mir. Moscú. (traducción de Lozhkin, G.A.). (pág 9,10)

198. Construir un triángulo rectángulo cuya hipotenusa mide 12 cm , sabiendo que dos de sus medianas son perpendiculares.


197. En un triángulo rectángulo la diferencia de dos ángulos agudos es igual al ángulo comprendido entre la altura y la mediana relativa a la hipoenusa.

Severi, F. (1952): Elementos de geometría. I. Editorial Labor.

196. En el triángulo rectángulo ABC, recto en C sea CD una altura. Los círculos de centros P y Q están inscritos en los triángulos ACD y BCD respectivamente. Si AC =15 y BC =20 determine la medida de PQ.

Propuesto en la Olimpiada de Costa Rica

195. La figura que se adjunta está formada por dos triángulos isósceles, con al ángulo en A de 20º y el de D de 100º. Demostrar que AB = BC+CD.

Giornalino del gruppo Tutor. Numero 13

192. Supongamos que el punto P se encuentra sobre la circunferencia K descrita alrededor del triángulo ABC y que P1 P2 y P3 son los puntos simétricos con el punto P respecto a los lados del triángulo ABC. Demostrar que los puntos P1 P2 y P3 están sobre una recta que pasa por el punto de intersección de las alturas del triángulo ABC.

Lyúbich, Y.I., Shor, L.A. (1976, original ruso, 1978 edición en español. ). Método cinemático en problemas geométricos. Lecciones populares de matemáticas. Editorial Mir. Moscú. (traducción de Lozhkin, G.A.). (pág 51)