ΝΙΚΟΣ έγραψε: ↑Τρί Ιουν 25, 2024 8:07 am
Αγαπητοί φίλοι,
προτείνω για απόδειξη την παρακάτω Πρόταση:
«Τα σημεία Fermat ή Steiner, Μεγ. Ναπολέοντος και Περίκεντρο, κάθε τριγώνου, είναι συνευθειακά».
Την Πρόταση αυτή χωρίς απόδειξη, συνάντησα κατά το παρελθόν στη σελίδα 171 του βιβλίου «Η Διδακτική της Ευκλ. Γεωμετρίας» των Γιαν. Θωμαίδη - Ανδρ. Πούλου, όπου αναφέρεται ότι είχε ανακαλυφθεί με τη βοήθεια Η.Υ. Τότε είχα επιτύχει μια απόδειξή της, την οποία και θα αναρτήσω, σε εύλογο χρονικό διάστημα. Η απόδειξη αυτή πιστεύω ότι είναι η πρώτη δημοσιευθείσα.
.
Για την ιστορία, το Θεώρημα ότι είναι συνευθειακά το σημείο Fermat, το σημείο Ναπολέοντος και το Περίκεντρο ενός τριγώνου (χωρίς παραπομπή στην σελίδα 171 στην εξαιρετική
"Διδακτική της Ευκλείδειας Γεωμετρίας" των Θωμαΐδη, Πούλου, εκδόσεις ΖΗΤΗ 2000) αναφέρεται από το 1994 στο άρθρο
Clark Kimberling, Central Points and Central Lines in the Plane of a Triangle, Mathematics Magazine, Vol. 67, No. 3, (1994), pp. 163-187 (βλέπε σελίδα 173, τρίτη γραμμή από το τέλος).
Από τότε εμφανίστηκε πολλές φορές σε βιβλία, όπως για παράδειγμα στου ίδιου του Kimberling το
Triangle Centers and Central Triangles το 1998 (και πολλές επανεκδόσεις).
Ο τρόπος που εργάστηκε ο Kimberling, όπως οι Honsberger και Yff την ίδια εποχή, που είχε τότε γίνει της μόδας, ήταν με καταγραφή των τριγραμμικών συντεταγμένων (trilinear coordinates, βλέπε
εδώ) μεγάλου πλήθους (πολλών χιλιάδων) αξιοσημείωτων σημείων του τριγώνου, τα οποία καταλογογράφησε ως
Για τα συγκεκριμένα σημεία οι τριγραμμικές είναι εύκολες:
Περίκεντρο

είναι
Σημείο Fermat

είναι

και
Σημείο Ναπολέοντος

είναι
Tώρα, για να δείξει κανείς ότι τρία σημεία με τριγραμμικές συντεταγμένες

είναι συνευθειακά, δεν έχει παρά να δείξει ότι μηδενίζεται η ορίζουσα

.
Στην περίπτωση των τριών παραπάνω σημείων η απόδειξη είναι σχεδόν τετριμμένη, και δεν υπάρχει λόγος να την γράψω (απλό ανάπτυγμα της ορίζουσας, όπου θα δούμε ότι όλοι οι όροι απλοποιούνται).
Δεν τελειώνει εκεί η ιστορία: Σήμερα ο Kimberling και οι απανταχού συνεργάτες του έχουν καταγράψει περί τα

(εβδομήντα δύο χιλιάδες) σημεία. Και με χρήση υπολογιστή βρίσκουν την ορίζουσα όλων των συνδυασμών τριών σημείων. Όταν η ορίζουσα βγει

τότε την ελέγχουν με το χέρι για να πιστοποιήσουν την εκάστοτε συνευθειακότητα. Από την τεράστια αυτή εργασία, έχουν βγει ΑΠΙΘΑΝΕΣ συνευθειακότητες που δεν θα τις μάντευε κανείς αν δεν εργαζόταν πρώτα με υπολογιστή ώστε να τις υποπτευθεί.
Βλέπε την ιστοσελίδα της ENCYCLOPEDIA OF TRIANGLE CENTERS (είναι σε 17 μέρη!)
εδώ.
Edit αργότερα: Ας προσθέσω ότι η μελέτη των τριγραμμικών συντεταγμένων, και γενικότερα των ομογενών (όπως π.χ. των βαρυκεντρικών (barycentric) δεν είναι φαινόμενο των τελευταίων 25 ετών, αλλά υπάρχει τεράστια βιβλιογραφία τουλάχιστον 100 με 150 χρόνια νωρίτερα. Επινοήθηκαν από τον Möbius ο οποίος τις μελέτησε στο βιβλίο του
Der barycentrische Calcul του 1827. Παρόμοια κλασικά τέτοια βιβλία είναι π.χ.
Whitworth, Trilinear Coordinates (1866)
εδώ.
Milne, Homogeneous Coordinates (1910)
εδώ.
και πολλά άλλα. Στους συγγραφείς της εποχής εκείνης ήσαν γνωστές πολλές συνευθειακότητες τριάδων κλασικών σημείων του τριγώνου. Η συμβολή του Kimberling ήταν ότι βρήκε απίστευτα πολλές άλλες, ιδίως σημείων που δεν τα μελετάμε ως κενρικού ενδιαφέροντος στην Γεωμετρία.