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Contenido en revisión

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Puede contener errores teóricos, ejemplos incompletos o explicaciones que todavía estamos puliendo. Úsala como referencia inicial, pero verifica los resultados importantes con tu profesor o con fuentes adicionales.

1. Lineas notables del triangulo2. Ortocentro3. Reflejos del ortocentro

Ortocentro

Reflejos del ortocentro

Al reflejar $H$ sobre cualquiera de los tres lados del triangulo, el punto resultante cae exactamente sobre la circunferencia circunscrita. Una simetria que conecta alturas y circuncentro.

Familia
Simetria y circuncirculo
Propiedades
3
Demostraciones
1

Como mirar este nodo

Dibuja primero la circunferencia circunscrita. El resultado de los reflejos solo se hace visible cuando el circulo ya esta en la figura.

Figura base

Diagrama para leer antes que calcular

Por ahora este primer bloque entra con diagramas propios y navegacion viva. La siguiente capa natural sera volverlo manipulable.

ABCHH'H''circuncirculo
ortocentro Hreflejos H', H''circuncirculo

Que conviene notar

  • El reflejo de HH sobre BCBC es el punto diametralmente opuesto a AA en la circunferencia circunscrita.
  • Los tres reflejos de HH sobre los lados caen sobre la circunferencia circunscrita.
  • La demostracion mas rapida usa la igualdad BHC=180A\angle BHC = 180^\circ - A y el teorema del angulo inscrito.
  • Este resultado conecta el bloque de alturas con el de circunferencias de forma muy directa.

Lectura central

Que esta pasando en esta configuracion

La idea no es coleccionar nombres. Lo importante es entender que tipo de fuerza geometrica aparece cuando esta figura entra al problema.

El ortocentro tiene una relacion inesperada con la circunferencia circunscrita. Si reflejas HH sobre el lado BCBC, el punto que obtienes no queda en un lugar arbitrario: cae exactamente sobre la circunferencia que pasa por AA, BB y CC.

Lo mismo ocurre con los reflejos sobre ACAC y ABAB. Tres reflejos, tres puntos, los tres sobre el mismo circulo. Esa simetria no es una coincidencia: es una consecuencia directa de como las alturas y la circunferencia se relacionan angularmente.

Propiedades

Hechos que conviene tener listos

Estas son las lecturas que deberian encenderse apenas reconoces la configuracion.

Reflejo sobre BC cae en la circunferencia

Si HH' es el reflejo de HH sobre BCBC, entonces HH' pertenece a la circunferencia circunscrita de ABCABC. De hecho, HH' es el punto antipodal de AA: el extremo del diametro que pasa por AA.

Los tres reflejos sobre los lados

Los reflejos de HH sobre BCBC, ACAC y ABAB son los puntos diametralmente opuestos a AA, BB y CC respectivamente. Cada reflejo completa un diametro.

El reflejo sobre el punto medio

El reflejo de HH sobre el punto medio de BCBC tambien cae sobre la circunferencia circunscrita. Este resultado conecta con la recta de Euler y el circulo de los nueve puntos.

Demostraciones

Por que estas propiedades son razonables

Cada prueba esta pensada como escalera corta: primero el gesto visual, luego la cadena de ideas.

Demostracion guiada

Por que el reflejo de HH sobre BCBC esta en la circunferencia

Demostrar que HH' (reflejo de HH sobre BCBC) es el punto diametralmente opuesto a AA.

  1. 1Sea DD el pie de la altura desde AA. El reflejo HH' de HH sobre BCBC satisface que DD es el punto medio de HHHH'.
  2. 2Por la identidad del ortocentro, BHC=180A\angle BHC = 180^\circ - \angle A.
  3. 3Como HH' es el reflejo de HH sobre BCBC, el triangulo BHCBH'C es congruente a BHCBHC, asi que BHC=BHC=180A\angle BH'C = \angle BHC = 180^\circ - \angle A.
  4. 4El angulo inscrito BAC=A\angle BAC = \angle A subtiende el arco BCBC que no contiene a AA. El angulo BHC\angle BH'C subtiende el mismo arco desde el lado opuesto.
  5. 5Como BHC+BAC=180\angle BH'C + \angle BAC = 180^\circ, los cuatro puntos A,B,H,CA,B,H',C son ciclicos. Pero B,CB,C ya estaban en la circunferencia circunscrita, luego HH' tambien.
  6. 6Finalmente, AHAH' es un diametro porque ABH=90\angle ABH' = 90^\circ (angulo inscrito en semicirculo).

Ejemplos

Como empieza a usarse en problemas

No son ejercicios largos. Son escenas cortas para que la configuracion empiece a sentirse util y no solo bonita.

Ejemplo guiado

Encontrar el antipodal de A rapidamente

En un triangulo ABCABC inscrito en una circunferencia, el ortocentro es HH. Como puedes construir el punto diametralmente opuesto a AA usando solo HH y el lado BCBC?

1. El punto diametralmente opuesto a AA es exactamente el reflejo de HH sobre BCBC.
2. Para construirlo: traza la perpendicular desde HH a BCBC, llama DD al pie. El antipodal de AA es el punto HH' tal que DD es el punto medio de HHHH'.
3. Eso posiciona HH' en la circunferencia sin necesitar el centro del circulo.

Lo que conviene guardarse

Los reflejos del ortocentro son una forma rapida de fabricar antipodales sin trazar diametros explicitamente.

Ejemplo guiado

Identificar cuantos puntos conocidos hay en la circunferencia

Si ya tienes el triangulo ABCABC y el ortocentro HH, cuantos puntos de la figura puedes asegurar que estan en la circunferencia circunscrita?

1. Directamente: AA, BB y CC estan en la circunferencia por definicion.
2. Los reflejos de HH sobre los tres lados dan tres puntos mas, todos sobre la misma circunferencia.
3. Total: seis puntos garantizados en la circunferencia sin calcular nada extra.

Lo que conviene guardarse

Antes de buscar puntos ciclicos con angulos, vale la pena explotar los reflejos de H: dan puntos "gratis" en la circunferencia.

Ramas

Por donde se sigue desde aqui

La idea del atlas es esta: cada nodo te deja mejor parado para abrir el siguiente, no para volver a empezar desde cero.

Ramas disponibles

Este nodo cierra por ahora la rama viva actual.

Lo que sigue despues

Recta de Euler

Los reflejos del ortocentro estan intimamente ligados a la recta que une H, G y O.

Circulo de los nueve puntos

Los puntos medios de los lados, los pies de las alturas y los puntos medios de AH, BH, CH forman un unico circulo.