Actividades
1.
(***) 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:

razón doble

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.

durero durero

¿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:

http://centros5.pntic.mec.es/ies.marques.de.santillana/tallerma/desarg2.htm
http://www.ctv.es/USERS/pacoga/bella/htm/pascal.htm
http://www.ctv.es/USERS/pacoga/bella/htm/brianch.htm

El cubo mágico de Fermat se encuentra en:

RODRIGUEZ ANNONI, R. (1959) Al margen de la clase. Zaragoza, Librería General.

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