jueves, 14 de mayo de 2015

Problema 94

La partición de un triángulo equilátero da lugar a situaciones y planteamientos interesantes. Vamos a partir de un triángulo equilátero y estudiar algunas relaciones que se pueden establecer al partir sus lados en porciones de igual longitud.


Si en un triángulo equilátero dividimos los lados en tres partes iguales y dividimos el triángulo en tantos triángulos equiláteros como sea posible, tenemos una figura como la que sigue.


Como puedes observar hemos obtenido 9 triángulos equiláteros cuyos lados tienen de longitud la tercera parte de la longitud de los lados originales.

Si dividimos los lados en 4, 5, 6 o más partes obtendremos figuras con un mayor número de triángulos.

-Si dividimos los lados de un triángulo equilátero en n partes iguales, ¿cuántos triángulos equiláteros obtendríamos si sus lados tienen de longitud (1/n) ·a, siendo a la longitud de los lados originales?

-Numerando las diferentes filas de triángulos que se forman, al dividir los lados en n partes iguales, como se muestra en la figura siguiente, ¿cuántos triángulos compondrán la fila n-ésima?


-Si al efectuar la división de los lados en partes iguales quitamos después los triángulos de las esquinas, como se muestra en la figura, obtenemos un hexágono cuya área variará dependiendo de las partes iguales en que hayamos dividido los lados, ¿podrías decir que porción del área del triángulo original se elimina al quitar los triángulos de las esquinas cuando hemos dividido los lados en n partes iguales?


Solución:

En primer lugar dibujamos el triángulo en el que hemos  dividido los lados en seis partes iguales.


Elaborando las tablas de cada caso, obtendremos la ley de generalización.


Luego, si dividimos los lados del triángulo en n partes, obtenemos n2 triángulos. 


Así, si dividimos los lados del triángulo en n partes, obtenemos (2n-1) triángulos en la fila n.


Por tanto, si dividimos los lados del triángulo en n partes, obtenemos que la porción de área que perdemos al quitar las esquinas es 3/n2.

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