Το κόκκινο τετράπλευρο

Γρίφοι, Σπαζοκεφαλιές, προβλήματα λογικής, μαθηματικά παιχνίδια, αινίγματα

Συντονιστής: Γιώργος Ρίζος

Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13277
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Το κόκκινο τετράπλευρο

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Τετ Νοέμ 23, 2016 2:05 pm

Σίγουρα δεν είναι διασκεδαστικό. Ακολουθώ όμως τη συνταγή του Θανάση (KARKAR).
Το κόκκινο τετράπλευρο.png
Το κόκκινο τετράπλευρο.png (10.91 KiB) Προβλήθηκε 881 φορές
Δίνεται τετράγωνο ABCD πλευράς a. Τα σημεία K, M είναι τυχαία πάνω στις πλευρές AB, CD αντίστοιχα, ενώ τα σημεία L, N των πλευρών BC, AD έχουν επιλεγεί, έτσι ώστε NL||AB

α) Να υπολογίσετε το εμβαδόν του κόκκινου τετραπλεύρου.

β) Αν επιπλέον είναι \displaystyle{DM = KB = \frac{a}{3}}, να βρείτε τη θέση των σημείων N, L, ώστε η περίμετρος του κόκκινου τετραπλεύρου να είναι ελάχιστη.
(Εφαρμογή: a=6)



Λέξεις Κλειδιά:
nikkru
Δημοσιεύσεις: 347
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 26, 2009 6:42 pm

Re: Το κόκκινο τετράπλευρο

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nikkru » Τετ Νοέμ 23, 2016 8:01 pm

george visvikis έγραψε:Σίγουρα δεν είναι διασκεδαστικό. Ακολουθώ όμως τη συνταγή του Θανάση (KARKAR).
Το κόκκινο τετράπλευρο.png
Δίνεται τετράγωνο ABCD πλευράς a. Τα σημεία K, M είναι τυχαία πάνω στις πλευρές AB, CD αντίστοιχα, ενώ τα σημεία L, N των πλευρών BC, AD έχουν επιλεγεί, έτσι ώστε NL||AB

α) Να υπολογίσετε το εμβαδόν του κόκκινου τετραπλεύρου.

β) Αν επιπλέον είναι \displaystyle{DM = KB = \frac{a}{3}}, να βρείτε τη θέση των σημείων N, L, ώστε η περίμετρος του κόκκινου τετραπλεύρου να είναι ελάχιστη.
(Εφαρμογή: a=6)

α) Φέρνουμε τα ύψη MT,KP των τριγώνων MNL,KNL και σχηματίζουμε τέσσερα ορθογώνια, τα DMTN,MCLT,PLBK,NPKA.
Η διαγώνιος κάθε ορθογωνίου το χωρίζει σε δύο ίσα (άρα και ισεμβαδικά) τρίγωνα, οπότε (KLMN)=\frac{(ABCD)}{2}=\frac{a^2}{2}=18.
Το κόκκινο τετράπλευρο.png
Το κόκκινο τετράπλευρο.png (5.65 KiB) Προβλήθηκε 830 φορές
β) Προεκτείνουμε την CD κατά τμήμα DE=CM και την BA κατά AH=BK.
Αφού NL//AB//CD είναι ND=LC και NA=LB.
Από τα ίσα τρίγωνα NDE,LCM και NAH,LBK έχουμε NE=LM,NH=LK.
Έτσι η περίμετρος του κόκκινου τετραπλεύρου είναι ίση με NE+NK+NM+NH που γίνεται ελάχιστη όταν E,N,K συνευθειακά και H,N,M συνευθειακά ,
δηλαδή όταν το N είναι στο κέντρο O του παραλληλογράμμου HKME.
Με εφαρμογή του Πυθαγόρειου Θεωρήματος στα ορθογώνια τρίγωνα OMD, OKA βρίσκουμε ελάχιστη περίμετρο ίση με \frac{a}{3}\left ( \sqrt{13}+5 \right )=2\left ( \sqrt{13}+5 \right )
Το κόκκινο τετράπλευρο2.png
Το κόκκινο τετράπλευρο2.png (11.8 KiB) Προβλήθηκε 830 φορές


Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 13277
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Το κόκκινο τετράπλευρο

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis » Τετ Νοέμ 23, 2016 8:45 pm

nikkru έγραψε:
george visvikis έγραψε:Σίγουρα δεν είναι διασκεδαστικό. Ακολουθώ όμως τη συνταγή του Θανάση (KARKAR).
Το κόκκινο τετράπλευρο.png
Δίνεται τετράγωνο ABCD πλευράς a. Τα σημεία K, M είναι τυχαία πάνω στις πλευρές AB, CD αντίστοιχα, ενώ τα σημεία L, N των πλευρών BC, AD έχουν επιλεγεί, έτσι ώστε NL||AB

α) Να υπολογίσετε το εμβαδόν του κόκκινου τετραπλεύρου.

β) Αν επιπλέον είναι \displaystyle{DM = KB = \frac{a}{3}}, να βρείτε τη θέση των σημείων N, L, ώστε η περίμετρος του κόκκινου τετραπλεύρου να είναι ελάχιστη.
(Εφαρμογή: a=6)

α) Φέρνουμε τα ύψη MT,KP των τριγώνων MNL,KNL και σχηματίζουμε τέσσερα ορθογώνια, τα DMTN,MCLT,PLBK,NPKA.
Η διαγώνιος κάθε ορθογωνίου το χωρίζει σε δύο ίσα (άρα και ισεμβαδικά) τρίγωνα, οπότε (KLMN)=\frac{(ABCD)}{2}=\frac{a^2}{2}=18.
Το κόκκινο τετράπλευρο.png

β) Προεκτείνουμε την CD κατά τμήμα DE=CM και την BA κατά AH=BK.
Αφού NL//AB//CD είναι ND=LC και NA=LB.
Από τα ίσα τρίγωνα NDE,LCM και NAH,LBK έχουμε NE=LM,NH=LK.
Έτσι η περίμετρος του κόκκινου τετραπλεύρου είναι ίση με NE+NK+NM+NH που γίνεται ελάχιστη όταν E,N,K συνευθειακά και H,N,M συνευθειακά ,
δηλαδή όταν το N είναι στο κέντρο O του παραλληλογράμμου HKME.
Με εφαρμογή του Πυθαγόρειου Θεωρήματος στα ορθογώνια τρίγωνα OMD, OKA βρίσκουμε ελάχιστη περίμετρο ίση με \frac{a}{3}\left ( \sqrt{13}+5 \right )=2\left ( \sqrt{13}+5 \right )
Το κόκκινο τετράπλευρο2.png
Πολύ καλό :clap2: :clap2:


Απάντηση

Επιστροφή σε “Διασκεδαστικά Μαθηματικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 4 επισκέπτες