Il teorema di Napoleone

(a cura di Roberto Bigoni)


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Come P. Odifreddi racconta nel n.435 di Le Scienze (edizione italiana di Scientific American), in un articolo che appare largamente ripreso da una pagina di mathpages, si attribuisce a Napoleone Bonaparte il seguente teorema:

Se sui lati di un triangolo qualunque si costruiscono tre triangoli equilateri esterni a quello dato e si congiungono i loro centri, si ottiene un triangolo equilatero.

(applet CabriJava)

Tra le numerose dimostrazioni disponibili in rete, la più diretta e la più adatta all'ambiente liceale italiano sembra la seguente, presentata nel sito cut-the-knot e leggermente adattata nella grafica.

napoleone

Con riferimento alla figura, si noti innanzitutto che m è due terzi dell'altezza del triangolo equilatero di lato c e n è due terzi dell'altezza del triangolo equilatero di lato b:

Eqn001.gif

Applicando il teorema del coseno al triangolo APR si ha

Eqn002.gif

Applicando il teorema del coseno al triangolo ABC si ha

Eqn003.gif

Rappresentando con S l'area del triangolo ABC si ha

Eqn004.gif

Utilizzando le identità (2) e (3), dalla (1) si ottiene

Eqn005.gif

L'identità (4) mostra che, dato il triangolo ABC, la misura del lato PR dipende solo dalle misure dei lati a, b, c del triangolo, cioè non dipende dall'angolo α. Questo è vero anche per i lati RQ e QP che quindi hanno identica misura e. Dunque il triangolo PQR è equilatero.

 


ultima revisione: 29/01/2012


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