Se
considerarmos um hexágono cujas abcissas dos vértices são x0,
x1,
x2,
x3,
x4
e x5,
obtemos um novo hexágono cujas abcissas dos vértices são x'0,
x'1,
x'2,
x'3,
x'4
e x'5,
ondepara
e onde x6
= x0.
A abcissa do baricentro do triângulo de vértices x'0, x'2 e x'4 é dada por
enquanto que a abcissa do baricentro do triângulo de vértices x'1, x'3 e x'5 é dada por
De modo análogo, também as outras coordenadas coincidem. Assim, conclui-se que os baricentros dos dois triângulos são o mesmo ponto, cujas coordenadas são dadas pela média aritmética entre cada uma das respectivas coordenadas dos seis vértices do hexágono inicial (este ponto, designado por centro de gravidade, é o mesmo para qualquer um dos hexágonos da sucessão obtida). Além disso, o hexágono inicial não determina univocamente os hexágonos obtidos, isto é, a mesma sucessão de hexágonos pode ser obtida por hexágonos iniciais diferentes. De facto, tal como acontecia com os quadriláteros, existe uma infinidade de hexágonos iniciais diferentes a dar origem à mesma sucessão de hexágonos.
Para cada xr,
com ,
vamos agora escrever
Temos assim um sistema de 6 equações com 6 incógnitas: X, P1, Q1, P2, Q2 e P3. Este sistema é possível e determinado, pelo que, sabendo o valor das abcissas, podemos calcular o valor das incógnitas. Por exemplo, para calcular o valor de X basta ver que, somando as seis equações obtém-se
ou seja,
e X
representa a abcissa do centro de gravidade dos 6
vértices. Notemos agora que, escrevendo o vector (P1,Q1)
na forma polar ,
temos
Analogamente, temos
pelo que
Então, vem
Notemos que o coeficiente P3 é eliminado, pelo que a escolha do seu valor não interfere no hexágono obtido e, como tal, há uma infinidade de hexágonos iniciais a dar origem à mesma sucessão de hexágonos.
De seguida, temos
e, mais geralmente,
Quando k
tende para infinito, as parcelas
e
tendem ambas para zero. No entanto, a segunda parcela tende mais rapidamente
para zero do que a primeira, pelo que podemos desprezá-la e fazer a seguinte
aproximação:
para um valor de k
elevado. Fazendo
e
,
vem
ou seja,
onde
e
.
Analogamente, temos
e, considerando pontos no espaço,
Temos então que os
pontos
aproximam-se cada vez mais do plano (eventualmente degenerado) definido pelo
ponto (X,Y,Z)
e pelos vectores (P,R,T)
e (Q,S,U).
Este plano não depende de k,
podendo ser determinado a partir do hexágono original.
Seja f
a aplicação linear cuja matriz é .
Temos então que
,
sendo que os pontos
são os vértices de um hexágono regular inscrito numa circunferência
de raio unitário e centrada na origem. Assim, os pontos
aproximam-se cada vez mais dos vértices do hexágono que se obtém
aplicando a função f
a esse hexágono regular, seguida de uma translação segundo o
vector (X,Y,Z).
Assim, enquanto que o hexágono regular estava inscrito numa circunferência
de raio unitário e centrada na origem, este hexágono encontra-se inscrito
numa elipse centrada em (X,Y,Z),
e os lados que eram paralelos no hexágono regular continuam a ser paralelos
neste hexágono, como pode ser observado na figura:
Cada lado do hexágono inscrito na elipse é paralelo ao lado oposto e a uma das suas diagonais.
Notemos também que
Mas, como
vem
Assim, os pontos que se obtêm aplicando duas vezes o processo de bissecção a um hexágono são, aproximadamente, os mesmos pontos que se obtêm por uma homotetia de centro no centro de gravidade desse hexágono e de razão 3/4, sendo a aproximação tanto melhor quanto maior for o valor de k. Isto explica o facto de, na sucessão de hexágonos obtida, estes parecerem surgir alternadamente com a mesma forma, apenas com um tamanho menor.