Media armónica focal

Demostramos aquí que, en cualquier cónica, la media armónica de los dos segmentos que separa el foco F en las cuerdas que pasan por él, o cuerdas focales, es la misma para todas esas cuerdas.

Esa media armónica constante será por tanto igual a la mitad FL de la cuerda focal perpendicular al eje.
En la figura   \dfrac{2}{FL} = \dfrac{1}{FM} + \dfrac{1}{FM'} = \dfrac{1}{FN} + \dfrac{1}{FN'}

En la siguiente figura CG es la directriz, F es el foco, AB es una cuerda focal que corta a la cónica en A,B y a la directriz en C y LE es la cuerda focal perpendicular al eje.
Por la propiedad foco-directriz \frac{AF}{AG} = \frac{BF}{BH}, y por tanto \frac{AF}{AC} = \frac{BF}{BC}. Entonces C,F;B,A es una cuaterna armónica de puntos y por tanto CF es la media armónica de CB y CA.
Como por semejanza de triángulos, los segmentos CF,CB,CA son respectivamente proporcionales a FD,BH,AG,   FD = LK es media armónica de BH y AG, y como por la propiedad foco-directriz LK,BH,AG son respectivamente proporcionales a LF,BF,AF,   LF es la media armónica de BF y AF.

Como eso sucede para cualquier cuerda focal, la media armónica de los segmentos en que el foco divide a cualquier cuerda focal es la misma para todas las cuerdas focales.

Como corolario tenemos que la razón entre el producto de los segmentos de 2 cuerdas focales es igual a la razón entre las cuerdas focales.
Porque como \dfrac{1}{FA} + \dfrac{1}{FB} = \dfrac{1}{FS} + \dfrac{1}{FT}\dfrac{FA + FB}{FA \cdot FB} = \dfrac{FS + FT}{FS \cdot FT}     y por tanto \dfrac{AB}{ST} = \dfrac{FA \cdot FB}{FS \cdot FT}.

Además, como demostramos en una entrada anterior, esa razón es igual a la razón entre los productos de los segmentos que forman dos cuerdas cualesquiera paralelas a las cuerdas focales, entre su punto de intersección y la cónica.


Fuente: Charles Taylor, “An introduction to the ancient and modern geometry of conics” (1881), Proposition IX, pag.26.

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