Problemas - Geometría

Problema

Concurrencia en configuración de in y circuncírculos

Enviado por jmd el 11 de Enero de 2012 - 19:41.

Sea $\Gamma$ el incírculo de un triángulo escaleno $ABC$, que es tangente a los lados $BC,CA,AB$ en los puntos $D,E,F$ respectivamente. Las rectas $EF$ y $BC$ se cortan en $G$. La circunferencia de diámetro $GD$ corta a $\Gamma$ por segunda vez en $R$. Sean $P$ y $Q$ los puntos de intersección (distintos de $R$) de $\Gamma$ con $BR$ y $CR$, respectivamente. Las rectas $BQ$ y $CP$ se cortan en $X$, el circuncírculo de $CDE$ corta a $QR$ en $M$ y el circuncírculo de $BDF$ corta a $PR$ en $N$. Demostrar que $PM, QN$ y $RX$ son concurrentes.

Problema

Desigualdad con áreas de dos triángulos

Enviado por jmd el 10 de Enero de 2012 - 15:10.

Sean $ABC$ un triángulo y $X,Y,Z$ puntos interiores de los lados $BC,CA,AB$ respectivamente. Sean $A',B',C'$ los circuncentros correspondientes a los triángulos $AZY,BXZ,CYX$, respectivamente. Demuestre que:
$$(A'B'C')\geq (ABC)/4$$
y que la igualdad ocurre si y sólo si $AA',BB'$ y $CC'$ son concurrentes.

Nota: Para un triángulo cualquiera $RST$, denotamos su área con $(RST)$.

Problema

Bisectriz externa en un escaleno

Enviado por jmd el 10 de Enero de 2012 - 15:06.

Sean $ABC$ un triángulo escaleno y $l$ la bisectriz exterior del $\angle{ABC}$. Sean $P$  y  $Q$ los pies de las perpendiculares a la recta $l$ que pasan por $A$ y $C$, respectivamente. Sean $M$ y $N$ las intersecciones de $CP$ y $AB$ y $AQ$ y $BC$, respectivamente. Pruebe que las rectas $AC,MN$ y $l$ tienen un punto en común.

Problema

Familia de hexágonos convexos

Enviado por jmd el 10 de Enero de 2012 - 08:39.

Sea $F$ la familia de todos los hexágonos convexos $H$ que satisfacen las siguientes condiciones:

  • (a) los lados opuestos de $H$ son paralelos;
  • (b) tres vértices cualesquiera de $H$ se pueden cubrir con una franja de ancho 1.

Determinar el menor número real $l$ tal que cada uno de los hexágonos de la familia $F$ se puede cubrir con una franja de ancho $l$.

Nota: Una franja de ancho $l$ es la región del plano comprendida entre dos rectas paralelas que están a distancia $l$ (incluidas ambas rectas paralelas).

Problema

Concéntrica al incírculo de ABC

Enviado por jmd el 10 de Enero de 2012 - 08:25.

Sean $ABC$ un triángulo con incentro $I$ y $\Gamma$ una circunferencia de centro $I$, de radio mayor al de la circunferencia inscrita y que no pasa por ninguno de los vértices. Sean $X_1$ el punto de intersección de $\Gamma$ con la recta $AB$ más cercano a $B$; $X_2$ y $X_3$ los puntos de intersección de $\Gamma$ con la recta $BC$ siendo $X_2$ más cercano a $B$; y $X_4$ el punto de intersección de $\Gamma$ con la recta $CA$ más cercano a $C$. Sea $K$ el punto de intersección de las rectas $X_1X_2$ y $X_3X_4$. Demostrar que $AK$ corta al segmento $X_2X_3$ en su punto medio.

Problema

Vértice en la mediatriz

Enviado por jmd el 9 de Enero de 2012 - 22:07.

Sea $n\gt 1$ un entero impar. Sean $P_0$ y $P_1$ dos vértices consecutivos
de un polígono regular de $n$ lados. Para cada $k\geq 2$, se define $P_k$ como el vértice del polígono dado que se encuentra en la mediatriz de $P_{k-1}$ y $P_{k-2}$. Determine para qué valores de $n$ la sucesión $P_0, P_1, P_2,\ldots,$ recorre todos los vértices del polígono.

Problema

Circunferencia inscrita en un cuadrilátero

Enviado por jmd el 9 de Enero de 2012 - 22:06.

Dada una circunferencia $C$, considere un cuadrilátero $ABCD$ con sus cuatro lados tangentes a $C$, con $AD$ tangente a $C$ en $P$ y $CD$ tangente a $C$ en $Q$. Sean $X$ y $Y$ los puntos donde $BD$ corta a $C$, y $M$ el punto medio de $XY$ . Demuestre que $\angle{AMP} = \angle{CMQ}$.

Problema

Incírculo y circuncírculo de un escaleno rectángulo

Enviado por jmd el 9 de Enero de 2012 - 21:59.

En el triángulo escaleno $ABC$, con $\angle{BAC}=90$, se consideran las circunferencias inscrita y circunscrita. La recta tangente en $A$ a la circunferencia circunscrita corta a la recta $BC$ en $M$. Sean $S$ y $R$ los puntos de tangencia de la circunferencia inscrita con los catetos $AC$ y $AB$, respectivamente. La recta $RS$ corta a la recta $BC$ en $N$. Las rectas $AM$ y $SR$ se cortan en $U$. Demuestre que el triángulo $UMN$ es isósceles.

Problema

La recta pasa por el ortocentro

Enviado por jmd el 9 de Enero de 2012 - 21:43.

Sea $O$ el circuncentro de un triángulo acutángulo $ABC$ y $A_1$ un punto en el
arco menor $BC$ de la circunferencia circunscrita al triángulo $ABC$. Sean $A_2$ y
$A_3$ puntos en los lados $AB$ y $AC$ respectivamente, tales que $\angle{BA_1A_2} = \angle{OAC}$ y $\angle{CA_1A_3} = \angle{OAB}$. Demuestre que la recta $A_2A_3$ pasa por el ortocentro del triángulo $ABC$.

Problema

Bisectrices y mediatrices de un escaleno

Enviado por jmd el 6 de Enero de 2012 - 20:20.

Dado un triángulo escaleno $ABC$, sean $A', B'$ y $C'$ los puntos de intersección de las bisectrices interiores de los ángulos $A, B$ y $C$ con los lados opuestos, respectivamente. Sean $A''$ la intersección de $BC$ con la mediatriz de $AA'$, $B''$ la intersección de $AC$ con la mediatriz de $BB'$ y $C''$ la intersección de $AB$ con la mediatriz de $CC'$. Probar que $A'', B''$ y $C''$ son colineales.