Σελίδα 1 από 1

Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Δεκ 22, 2018 7:23 pm
από george visvikis
Το μισό τρίγωνο.png
Το μισό τρίγωνο.png (18.56 KiB) Προβλήθηκε 1971 φορές
Έστω AD το ύψος τριγώνου ABC και E, Z οι προβολές του στις AB, AC αντίστοιχα.

Αν O είναι το περίκεντρο του τριγώνου, να δείξετε ότι (AEOZ)=\dfrac{(ABC)}{2}.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Δεκ 22, 2018 8:18 pm
από Ορέστης Λιγνός
george visvikis έγραψε:
Σάβ Δεκ 22, 2018 7:23 pm
Το μισό τρίγωνο.png
Έστω AD το ύψος τριγώνου ABC και E, Z οι προβολές του στις AB, AC αντίστοιχα.

Αν O είναι το περίκεντρο του τριγώνου, να δείξετε ότι (AEOZ)=\dfrac{(ABC)}{2}.
Καλησπέρα Γιώργο.

Είναι AE \cdot AB=AD^2=AZ \cdot AC, οπότε το BEZC είναι εγγράψιμο. Οπότε, \angle AEZ=\angle C και \angle BAO=90^\circ-\angle C \Rightarrow \angle EAO+\angle AEZ=90^\circ \Rightarrow AO \perp EZ, συνεπώς από γνωστό Λήμμα, (AEOZ)=\dfrac{AO \cdot EZ}{2}.

Αρκεί λοιπόν (ABC)=AO \cdot EZ.

Έστω, ως συνήθως AO=R, AB=c, AC=b, BC=a

Τα τρίγωνα \vartriangle AEZ, \vartriangle ABC είναι όμοια (αφού το BEZC είναι εγγράψιμο), οπότε \dfrac{EZ}{BC}=\dfrac{AE}{AC} (1).

Επίσης, AE \cdot AB=AD^2 \Rightarrow AE=\dfrac{AD^2}{AB} (2).

Συνδυάζοντας τις (1), (2) προκύπτει EZ=\dfrac{AD^2 a}{bc} (3).

Όμως, είναι AD \cdot BC=2(ABC)=\dfrac{abc}{2R} \Rightarrow AD=\dfrac{bc}{2R} (4).

Από (3), (4), EZ=\dfrac{abc}{4R^2}.

Τελικά, AO \cdot EZ=\dfrac{abc}{4R}=(ABC), και το ζητούμενο αποδείχτηκε.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Δεκ 22, 2018 8:43 pm
από Ορέστης Λιγνός
Αλλιώς.

Όπως πριν, αρκεί AO \cdot EZ=(ABC), οπότε αν P το αντιδιαμετρικό του A στον κύκλο (A,B,C) τα A,O,P είναι συνευθειακά και ισχύει AP=2AO.

Συνεπώς αρκεί AP \cdot EZ=2(ABC), ή αλλιώς AP \cdot EZ=AD \cdot BC.

Όμως, \dfrac{AZ}{AB}=\dfrac{EZ}{BC} (το BEZC είναι εγγράψιμο και άρα τα \vartriangle AEZ, \vartriangle ABC όμοια), οπότε αρκεί \dfrac{AZ}{AB}=\dfrac{AD}{AP} \Rightarrow \dfrac{AB}{AP}=\dfrac{AZ}{AD}.

Για να δειχθεί η τελευταία, αρκεί τα \vartriangle ADZ, \vartriangle ABP να είναι όμοια. Πράγματι:

i) \angle BAP=\angle BAD+\angle DAP=\angle PAC+\angle DAP=\angle DAZ (οι AD,AO είναι ισογώνιες, επομένως \angle BAD=\angle OAC)

ii) \angle BPA=\angle ACB=\angle ADZ

Άρα, τα δύο προαναφερθέντα τρίγωνα έχουν όλες τους τις γωνίες ίσες μεταξύ τους ανά δύο, δηλαδή είναι όμοια. Η απόδειξη ολοκληρώθηκε.
geometry visvikis.png
geometry visvikis.png (35.54 KiB) Προβλήθηκε 1934 φορές

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Δεκ 22, 2018 10:07 pm
από Doloros
george visvikis έγραψε:
Σάβ Δεκ 22, 2018 7:23 pm
Το μισό τρίγωνο.png
Έστω AD το ύψος τριγώνου ABC και E, Z οι προβολές του στις AB, AC αντίστοιχα.

Αν O είναι το περίκεντρο του τριγώνου, να δείξετε ότι (AEOZ)=\dfrac{(ABC)}{2}.
Ας είναι S το αντιδιαμετρικό του A. Από το Θ. Ευκλείδη στα ορθογώνια τρίγωνα DAB\,\,\kappa \alpha \iota \,\,DAC έχω : A{D^2} = AE \cdot AB = AZ \cdot AC .

Επομένως θα είναι το τετράπλευρο BCZE εγγράψιμο (1) , AO \bot EZ\,\,(2) , \vartriangle ABC \approx \vartriangle AZE\,\,\,(3) και \vartriangle AED \approx \vartriangle ACS\,\,\,(1).

Θέτω : OA = R\,\,,\,\,AD = h\,\, είναι δε γνωστά τα σύμβολα a,\,\,b,\,\,c για τις BC\,\,,\,\,CA\,\,,\,\,AB αντίστοιχα.

Έτσι θα ισχύουν τα παρακάτω:
Το μισό  εμβαδόν.png
Το μισό εμβαδόν.png (34.55 KiB) Προβλήθηκε 1927 φορές
\left\{ \begin{gathered} 
  \frac{{AE}}{b} = \frac{h}{{2R}}\,\,\,\lambda o\gamma \omega \,\,\,(4) \hfill \\ 
  \frac{{AE}}{b} = \frac{{EZ}}{a}\,\,\lambda o\gamma \omega \,\,(3) \hfill \\  
\end{gathered}  \right. \Rightarrow \dfrac{h}{{2R}} = \dfrac{{EZ}}{a} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}ah = EZ \cdot R \Leftrightarrow (ABC) = 2(AEOZ)

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Δεκ 23, 2018 9:46 am
από george visvikis
Πολύ ωραία :coolspeak: Ευχαριστώ τον Ορέστη και τον Νίκο για τις απαντήσεις. Ας το γενικεύσουμε λιγάκι.
Το μισό τρίγωνο.β.png
Το μισό τρίγωνο.β.png (17.29 KiB) Προβλήθηκε 1898 φορές
Εξετάστε αν συμβαίνει το ίδιο στην περίπτωση που το D είναι τυχαίο σημείο της BC.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Δεκ 23, 2018 2:51 pm
από Ορέστης Λιγνός
george visvikis έγραψε:
Κυρ Δεκ 23, 2018 9:46 am
Πολύ ωραία :coolspeak: Ευχαριστώ τον Ορέστη και τον Νίκο για τις απαντήσεις. Ας το γενικεύσουμε λιγάκι.
Εξετάστε αν συμβαίνει το ίδιο στην περίπτωση που το D είναι τυχαίο σημείο της BC.
Γεια σου Γιώργο και καλά Χριστούγεννα :santalogo: ! Ας δούμε και την γενίκευση ...

Έστω AD' \perp BC με D' \in BC . Επίσης, έστω D'P \perp AB, D'Q \perp AC και OX \perp AB, OY \perp AC.

Τότε, από την αρχική άσκηση, (APD'Q)=\dfrac{(ABC)}{2}, οπότε αρκεί (AEDZ)=(APD'Q) \Rightarrow (PEO)=(OZQ) \Rightarrow OX \cdot PE=OY \perp ZQ \Rightarrow \dfrac{PE}{ZQ}=\dfrac{OY}{OX}.

Είναι (γνωστό και απλό) \angle XOA=\angle C, \angle AOY=\angle B, οπότε \dfrac{OX}{\cos B}=OA=\dfrac{OY}{\cos C}, που δίνει \dfrac{OX}{OY}=\dfrac{\cos  B}{\cos C}.

Αρκεί λοιπόν \dfrac{PE}{ZQ}=\dfrac{\cos B}{\cos C}.

Τώρα, είναι \cos B=\dfrac{BE}{BD}, \cos C=\dfrac{CZ}{CD}, οπότε αρκεί \dfrac{BE \cdot CD}{BD \cdot CZ}=\dfrac{PE}{ZQ} ή ισοδύναμα CD \cdot \dfrac{BE}{PE}=BD \cdot \dfrac{CZ}{ZQ} (1).

Όμως, \dfrac{BE}{PE}=\dfrac{BD}{DD'} (αφού ED \parallel PD') και \dfrac{CZ}{ZQ}=\dfrac{CD}{DD'} (αφού D'Q \parallel DZ).

Συνεπώς, CD \cdot \dfrac{BE}{PE}=CD \cdot \dfrac{BD}{DD'}=BD \cdot \dfrac{CD}{DD'}=BD \cdot \dfrac{CZ}{ZQ}, και η (1) αποδείχτηκε, οπότε τελειώσαμε.
geometry visvikis genikefsi.png
geometry visvikis genikefsi.png (38.38 KiB) Προβλήθηκε 1858 φορές

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Δεκ 23, 2018 5:24 pm
από Μιχάλης Νάννος
george visvikis έγραψε:
Κυρ Δεκ 23, 2018 9:46 am
Πολύ ωραία :coolspeak: Ας το γενικεύσουμε λιγάκι.
Εξετάστε αν συμβαίνει το ίδιο στην περίπτωση που το D είναι τυχαίο σημείο της BC.
Καλά Χριστούγεννα :santalogo:
shape.jpg
shape.jpg (91.25 KiB) Προβλήθηκε 1837 φορές
Έστω AM = MB,\,AN = NC,\,S \equiv MO \cap DZ και προφανώς OM \bot AB,\,ON \bot AC

Ισχύει:

\begin{array}{l} 
(AEOZ) = (AMSZ) + (MEO) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDO) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDS) + (SOD) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDS) + (DOZ) = \\ 
(AMSZ) + (MDS) + (DNZ) = (AMDN) = \\ 
 = (AMN) + (MND) = \dfrac{{(ABC)}}{4} + \dfrac{{(ABC)}}{4} = \dfrac{{(ABC)}}{2} 
\end{array}

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Δεκ 24, 2018 1:21 am
από Doloros
Μιχάλης Νάννος έγραψε:
Κυρ Δεκ 23, 2018 5:24 pm
george visvikis έγραψε:
Κυρ Δεκ 23, 2018 9:46 am
Πολύ ωραία :coolspeak: Ας το γενικεύσουμε λιγάκι.
Εξετάστε αν συμβαίνει το ίδιο στην περίπτωση που το D είναι τυχαίο σημείο της BC.
Καλά Χριστούγεννα :santalogo: shape.jpgΈστω AM = MB,\,AN = NC,\,S \equiv MO \cap DZ και προφανώς OM \bot AB,\,ON \bot AC

Ισχύει:

\begin{array}{l} 
(AEOZ) = (AMSZ) + (MEO) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDO) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDS) + (SOD) + (SOZ) = \\ 
 = (AMSZ) + (MDS) + (DOZ) = \\ 
(AMSZ) + (MDS) + (DNZ) = (AMDN) = \\ 
 = (AMN) + (MND) = \dfrac{{(ABC)}}{4} + \dfrac{{(ABC)}}{4} = \dfrac{{(ABC)}}{2} 
\end{array}
Την διάβασα, την απόλαυσα την, :clap2:

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Δεκ 24, 2018 9:32 am
από Mihalis_Lambrou
george visvikis έγραψε:
Σάβ Δεκ 22, 2018 7:23 pm
Το μισό τρίγωνο.png
Έστω AD το ύψος τριγώνου ABC και E, Z οι προβολές του στις AB, AC αντίστοιχα.

Αν O είναι το περίκεντρο του τριγώνου, να δείξετε ότι (AEOZ)=\dfrac{(ABC)}{2}.
Αλλιώς στο αρχικό πρόβλημα: Από το ισοσκελές τρίγωνο AOB είναι (ως γνωστόν) \angle BAO=\frac {1}{2}(180-\angle AOB) = \frac {1}{2}(180-2C)=90-C. Άρα

\displaystyle{(OAE)= \frac {1}{2}AE\cdot OA \sin (\angle BAO)=  \frac {1}{2}(h\sin B)R\cos C} και όμοια \displaystyle{(OAZ)= \frac {1}{2}(h\sin C)R\cos B}. Οπότε

\displaystyle{(AEOZ)=(OAE)+(OAZ)= \frac {1}{2}hR(\sin B\cos C+\sin C\cos B) = \frac {1}{2}hR\sin (B+C)=  \frac {1}{2}hR\sin A= \frac {1}{2}ha=\frac {1}{2}(ABC)}

Η απόδειξη προσαρμόζεται και στην πιο γενική περίπτωση αλλά με τίμημα λίγο παραπάνω πράξεις.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιαν 10, 2019 11:44 pm
από Γιώργος Μήτσιος
Καλό βράδυ. Ας δούμε ακόμη μία προσέγγιση με την συνδρομή και του θεματοθέτη!
Το μισό τρίγωνο.PNG
Το μισό τρίγωνο.PNG (14.17 KiB) Προβλήθηκε 1697 φορές
Στο εγγράψιμο ZAED η AD είναι διάμετρος οπότε EZ=AD\eta \mu A , ενώ από τον Ν.Ημιτόνων στο BAC ισχύει R\eta \mu A=a/2.

Όπως έδειξε και ο Γιώργος στο θέμα Ελάχιστη τιμή (#5) είναι \widehat{AIZ}=\widehat{ADC}=\omega . Έτσι έχουμε:

\left ( AEOZ \right )=\dfrac{1}{2}OA\cdot EZ\eta \mu \omega =\dfrac{1}{2}R\cdot AD\eta \mu A\cdot \eta \mu \omega =\dfrac{1}{2}R\eta \mu A\cdot AD\eta \mu \omega =\dfrac{1}{2}(\dfrac{a}{2}\cdot \upsilon _{a})=\dfrac{\left ( ABC \right )}{2}. Φιλικά , Γιώργος.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιαν 11, 2019 11:34 pm
από Ανδρέας Πούλος
Μία λύση για "τεμπέλιδες" στη σκέψη είναι με Αναλυτική Γεωμετρία.

Ορίζουμε συντεταγμένες στο ορθοκανονικό σύστημα D(0, 0) B(b, 0) A(0, a) C(c, 0).

Η εξίσωση της ευθείας AB είναι  y = -(a/b)x + a και οι συντεταγμένες του σημείου E είναι  \left ( \frac{a^{2}b}{a^{2}+b^{2}}, \frac{ab^{2}}{a^{2}+b^{2}} \right  ) 
.

Η εξίσωση της ευθείας AC είναι y = -(a/c)x + a και οι συντεταγμένες του σημείου  Z είναι \left ( \frac{a^{2}c}{a^{2}+c^{2}}, \frac{a^{2}c^{2}}{a^{2}+c^{2}} \right  )

Η εξίσωση του κύκλου που διέρχεται από τα σημεία A, B, C είναι x^{2}+y^{2}-\frac{c^{2}+ab}{c}x -(a+b)y + ab = 0

και από αυτή βρίσκουμε τις συντεταγμένες του κέντρου O.

Τώρα, το εμβαδον του τετραπλεύρου είναι άθροισμα των εμβαδών των τριγώνων (AEO) (AOZ) που υπολογίζονται από τον γνωστό τύπο.

Re: Το μισό τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιαν 12, 2019 9:12 am
από Xriiiiistos
Ανδρέας Πούλος έγραψε:
Παρ Ιαν 11, 2019 11:34 pm
Μία λύση για "τεμπέλιδες" στη σκέψη είναι με Αναλυτική Γεωμετρία.

Ορίζουμε συντεταγμένες στο ορθοκανονικό σύστημα D(0, 0) B(b, 0) A(0, a) C(c, 0).

Η εξίσωση της ευθείας AB είναι  y = -(a/b)x + a και οι συντεταγμένες του σημείου E είναι  \left ( \frac{a^{2}b}{a^{2}+b^{2}}, \frac{ab^{2}}{a^{2}+b^{2}} \right  ) 
.

Η εξίσωση της ευθείας AC είναι y = -(a/c)x + a και οι συντεταγμένες του σημείου  Z είναι \left ( \frac{a^{2}c}{a^{2}+c^{2}}, \frac{a^{2}c^{2}}{a^{2}+c^{2}} \right  )

Η εξίσωση του κύκλου που διέρχεται από τα σημεία A, B, C είναι x^{2}+y^{2}-\frac{c^{2}+ab}{c}x -(a+b)y + ab = 0

και από αυτή βρίσκουμε τις συντεταγμένες του κέντρου O.

Τώρα, το εμβαδον του τετραπλεύρου είναι άθροισμα των εμβαδών των τριγώνων (AEO) (AOZ) που υπολογίζονται από τον γνωστό τύπο.
Δεν φαντάζομαι κάποιος τεμπέλης να καθόταν να έκανε όλες αυτές τις πράξεις πιο πιθανό ήταν να ψάξει βοηθητικές ευθείες ώστε να γράψει λιγότερα στην λύση, ή τουλάχιστον έτσι είμαι εγώ :)