(***) Aunque la geometría
proyectiva nace en el siglo XVII, el primer teorema proyectivo fue
demostrado por Pappus de Alejandría,
en el siglo IV:
Si los puntos A, B y C están en una recta, los puntos A',
B' y C' en otra y las rectas AB', BC' y CA' cortan a las rectas
BA', CB' y AC', entonces los puntos de intersección están
alineados. Solución
2.
(***) Dados cuatro puntos
sobre una recta, se llama razón doble al cociente:
La importancia de razón doble
reside que es un invariante proyectivo. Esto es, si cuatro puntos
A,B,C,D, se transforman por proyecciones sucesivas en A',B',C',D',
se tiene:(ABCD)=(A'B'C'D')
Y recíprocamente, cuatro puntos alineados
se pueden transformar en otros cuatro si la razón doble de
los primeros es la misma que la de los segundos.
En particular cuando (ABCD)=(A'B'C'D'), se dice que los cuatro puntos
forman una cuaterna armónica. Una de las aportaciones
importantes de Desargues fue la construcción del cuarto
armónico, es decir dados tres puntos alineados A, B,
C encontrar un punto D tal que (ABCD)=-1
3.
(***) ¿Qué sucede si en los teoremas
de Pascal y Brianchon partimos de un hexágono regular? ¿Y
si en lugar de un hexágono tomamos un pentágono (coloca
uno de los vértices sobre otro), un cuadrilátero o
un triángulo?
4.
(***) Comprueba que los teoremas de Pascal y
Brianchón, que acabamos de comprobar para un hexágono
inscrito en una circunferencia, siguen siendo validos para una cónica
cualquiera.
5.
(***) En 1645 Pascal retomó el estudio
de las cónicas y demostró el teorema recíproco: Dado un hexágono si los lados opuestos se cortan en puntos
alineados, entonces los vértices están sobre una sección
cónica.
Ahora te toca a ti comprobarlo.
6.
(**) Los cuadrados mágicos están
formados por números colocados de tal forma que las sumas
de estos números en filas, columnas y diagonales son iguales,
esta suma común se llama número mágico.
Por ejemplo:
4
9
2
3
5
7
8
1
6
es un cuadrado mágico de orden 3 cuyo número
mágico es el 15. Cuenta la leyenda que este cuadrado, llamado
Lho shu, fue comunicado a los hombres por una tortuga del
río Lo en la época del emperador Yu hace 5.000 años.
Demuestra que sólo hay un tipo de cuadrados de orden 3 que
puede expresarse del siguiente modo:
a+b
a-(b+c)
a+c
a-(b-c)
a
a+(b-c)
a-c
a+(b+c)
a-b
Donde a, b y c son tres números enteros cualesquiera.
Sin embargo, la construcción de cuadrados mágicos
de orden superior a tres se hace muy complicada y tan sólo
para los de orden impar es posible encontrar algunas fórmulas
generales. La insospechada dificultad de estos cuadrados intrigó
a los chinos, a los árabes, a la cultura hindú de
la India y posteriormente a los matemáticos y artistas del
Renacimiento como de La Hire o Durero que
incluyó uno de estos cuadrados en su célebre grabado
"Melancolía". Tal vez Durero eligió este
cuadrado porque los dos números centrales de la última
fila coinciden con la fecha de ejecución del grabado: 1514.
¿Sabrías encontrar más cuadrados
mágicos similares a este?
Todavía más difícil resulta
la construcción de un cubo mágico:
4
62
63
1
41
23
22
44
21
43
42
24
64
2
3
61
53
11
10
56
32
34
35
29
36
30
31
33
9
55
54
12
60
6
7
57
17
47
46
20
45
19
18
48
8
58
59
5
13
51
50
16
40
26
27
37
28
38
39
25
49
15
14
52
Superponiendo estos cuatro cuadrados mágicos,
Fermat obtuvo un cubo
mágico: la suma de los números sobre cada dirección
paralela a las aristas, o los de las diagonales, es constante,
igual a 130.
Referencias
Una introducción
intuitiva a la geometría proyectiva puede encontrase en:
ALEKSANDROV A. D. et al. (1976)
La matemática: su contenido, método y significado.
Vol. 1. Madrid, Alianza Universal.
Para ampliar información
sobre los orígenes de de la geometría proyectiva pueden
consultarse:
BOYER, C. (1992) Historia
de la Matemática. Madrid, Alianza Universal.
ETAYO MIQUEO, J. J. (1988) "Los caminos de la Geometría".
En: Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
(1988) Curso de Conferencias sobre Historia de la Matemática
en los siglos XVII y XVIII. Madrid, 11-29.
HERNÁNDEZ PEÑALVER, G. (1991) “Los orígenes
de la geometría proyectiva”. En: Seminario de
Historia de las Matemáticas I. Madrid, Facultad de
Ciencias Matemáticas, Universidad Complutense, 13-57.
KLINE, M. (1994) El pensamiento matemático de la Antigüedad
a nuestros días. (3 vols.). Madrid, Alianza Universidad.
http://www.mat.ucm.es/~jesusr/expogp/expogp.html.
Sobre los teoremas de Desargues,Pascal
y Brianchón, véase: