RAZÓN DOBLE

La razón doble de cuatro puntos alineados A, B, C, D se define como (A,B,C,D) =  siendo  la distancia orientada (es decir, con signo) entre A y C, etc. Cuatro puntos A, A’, B y B’ decimos que forman una cuaterna armónica (o equivalentemente que B’ es el conjugado armónico de B con respecto a A y A’) si y sólo si (A,A’,B,B’) = - 1.

Puedes añadir a  Cabri el siguente macro para el cálculo de la razón doble de cuatro puntos alineados

Comprobemos con Cabri que la razón doble permanece invariante por proyecciones, y que es, por tanto, un invariante proyectivo. De hecho, en dimensión uno es equivalente dar una estructura proyectiva a asignar razón doble de cada elemento respecto de tres elementos fijados, y una aplicación es una trasformación proyectiva si y sólo si conserva la razón doble.
 
 

  Consideramos un punto P y una recta r. Tomamos cuatro puntos de r que denotamos por 1, 2, 3, 4 y calculamos (usando el macro "razon doble") su razón doble. Proyectamos los cuatro puntos desde P y obtenemos cuatro rectas a1, a2, a3, a4. Cortamos estas rectas con otra recta cualquiera r’ y calculamos la razón doble de los puntos de intersección 1’, 2’, 3’, 4’. Observamos que ambas razones dobles son iguales. 
   Puedes abrir el fichero razon_doble_rectas.fig y mover a tu antojo la recta roja para comprobar que [1',2',3',4'] no cambia; o puedes mover las recats azules para comprobar que [1,2,3,4] =[1',2',3',4'] .

Esto nos permite asignar razón doble a cuatro rectas a1, a2, a3, a4 de un haz, cortando con una recta cualquiera r y calculando la razón doble de los puntos de intersección. Por lo que acabamos de ver, esta razón doble sólo depende de las rectas a1, a2, a3, a4 y no de la recta r elegida.

De esta forma podemos observar que un haz de rectas tiene una estructura proyectiva, y dada una recta que no esté en el haz, la aplicación que a cada recta del haz le hace corresponder el punto de intersección con esta recta es una transformación proyectiva (porque conserva la razón doble).


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Cuadriláteros y cuadrángulos

Cónicas

Polaridad y dualidad


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