Si
desde un punto del eje de una parábola situado a una distancia del
vértice mayor que la mitad del lado recto, se toma del lado del vértice un
segmento igual a la mitad del lado recto y se levanta en su extremo la
perpendicular al eje hasta que encuentre a la
sección, la recta que une su punto de
intersección con el tomado en el eje, es la
menor de todas las que se pueden trazar desde
dicho punto a la sección; las demás van
creciendo a medida que se alejan de esta y
la diferencia entre los cuadrados de una de
esas rectas y la mínima es equivalente al del
segmento comprendido entre los pies de las
rectas perpendiculares y el punto fijado
en el eje.
Sea ABC una parábola cuyo eje es la recta CD . Tomemos, sobre este eje,
una recta CE mayor que la mitad del lado recto . Tracemos la recta
FG perpendicular a la recta CE , y tracemos la recta de unión EG .
Digo que la recta EG es la menor de las rectas trazadas desde el punto E
a la sección, mientras que, entre las otras rectas trazadas
a otros puntos de la sección, tales como A, B, C, los más cercanos, a uno y otro lado
de la recta EG, serán menores de los más alejados.
Además, si, desde el punto E, trazamos a la sección las rectas EK, EL, EA ,
digo que la diferencia entre el cuadrado de cada una de estas rectas y el cuadrado de la recta EG
equivale al cuadrado de la recta delimitada por el pie de la recta perpendicular y el punto F.
Tracemos las rectas perpendiculares ΚQ, LΜ, HO, y ΑD ;
sea la recta BE perpendicular al eje , y pongamos una recta CN igual
a la mitad del lado recto . Entonces, ya que EF = CN, tenemos
2CN·CQ = 2EF·CQ = KQ2 [Prop. I.11]. Como, 2EF·FQ + EF2 + FQ2 =
(EF + FQ)2 = EQ2, luego sumando estas dos identidades miembro a miembro,
2EF·CQ + 2EF·FQ + EF2 + FQ2 = KQ2 + EQ2, o,
2EF(CQ+FQ) + EF2 + FQ2 = 2EF·CF + EF2 + FQ2 =
KE2. Pero, 2CN·CF = 2EF·CF = FG2 [prop 1.11]; luego
FG2 + EF2 + FQ2 = KE2, de donde, ya que
FG2 + EF2 = EG2, se tiene EG2 + FQ2 =
KE2, luego KE2-EG2 = FQ2.
Análogamente se demostraría que EL2-EG2 = FM2.
Por otra parte, ya que 2EF CF = FG2, entonces 2 EF CF + EF2 + CF2 =
FG2 + EF2 + CF2, o, (EF + CF)2 = EG2 + CF2,
así, CE2 - EG2 = CF2.
Se tiene, KE2 - FQ2 = EL2 - FM2 =
CE2 - CF2 = EG2. Como FQ < FM < FE, entonces
KE> EL > FE; de manera que EG es la menor recta que se puede trazar desde el punto E
a la sección entre los puntos G y C.
Paralelamente, BE2 = 2CN·CE = 2EF·CE =
2EF(CF + EF) = 2EF·CF + 2EF2, de donde, ya que FG2 = 2CN·CF =
2EF·CF, entonces BE2 = FG2 + EF2 + EF2 = EG2 + EF2,
de donde, BE2 - EG2 = EF2.
Además, OH2 = 2CN·CO = 2FE·CO. Como OE2 = (OF - FE)2 =
OF2 + FE2 - 2FE·OF; luego OH2 + OE2 =
2FE·CO + OF2 - 2FE·OF = 2FE(CO - OF) + OF2 + FE2, de donde,
ya que FG2 = 2FE·CF, entonces HE2 = FG2 + FE2 + OF2 =
EG2 + OF2, de donde HE2 - EG2 = OF2.
Por las mismas razones, AE2 - EG2 = DF2.
Se tiene AE2 - DF2 = HE2 - OF2 = BE2 - EF2 =EG2.
Como DF > OF > EF, entonces AE > HE > BE > EG. Luego EG es la recta mínima que se puede trazar desde el punto E a la sección entre los puntos G y A,
mientras que la recta más cercana es menor que la más alejada; y la diferencia entre el cuadrado de una cualquiera de estas rectas y el cuadrado de
la recta mínima equivale al cuadrado de la recta delimitada por el pie de la recta perpendicular y el punto F.
Q. E. D.