Σελίδα 1 από 1

Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 25, 2013 9:56 am
από kostas_zervos
ask159.png
ask159.png (10.96 KiB) Προβλήθηκε 590 φορές
Δίνεται κύκλος C_1 κέντρου O και ακτίνας R και ένα σημείο του K. Με κέντρο το K και ακτίνα 3R γράφουμε κύκλο C_2.

Το σημείο S κινείται στον κύκλο C_2 και από το S φέρνουμε τις εφαπτόμενες SP\;,\;SQ στον C_1.

α)Να βρεθεί ο γεωμετρικός τόπος του μέσου M του PQ.
β)Να βρεθούν η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή του (PQ).

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε μέθοδος εντός ή εκτός φακέλου... :P

Re: Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 25, 2013 10:26 am
από S.E.Louridas
Καλημέρα στον Κώστα Ζερβό και στους Μοναχικούς, Καλοκαιρινούς, Κυριακάτικους φίλους, συναδέλφους και επισκέπτες του mathematica.

Μία μόνο σκέψη σε hide, ώστε να ασχοληθούν και άλλοι λύτες:
1ο) Είναι το αντίστροφο του κύκλου C_2 με πόλο O και δύναμη (ή λόγο) R^2.

2ο) Στο ορθογώνιο τρίγωνο MOQ έχουμε την υποτείνουσα OQ=R σταθερή, οπότε το ελάχιστο, μέγιστο του MQ εξαρτάται από το αντίστοιχο μέγιστο, ελάχιστο του OM που εξαρτάται από το αντίστοιχα ελάχιστο, μέγιστο του OS καθότι OM \cdot OS = R^2 ...

edit: Εξαγωγή της απόκρυψης μετά την παρέμβαση του Νίκου (κάτω).

Re: Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 25, 2013 10:14 pm
από Doloros
kostas_zervos έγραψε:
Το συνημμένο ask159.png δεν είναι πλέον διαθέσιμο
Δίνεται κύκλος C_1 κέντρου O και ακτίνας R και ένα σημείο του K. Με κέντρο το K και ακτίνα 3R γράφουμε κύκλο C_2.

Το σημείο S κινείται στον κύκλο C_2 και από το S φέρνουμε τις εφαπτόμενες SP\;,\;SQ στον C_1.

α)Να βρεθεί ο γεωμετρικός τόπος του μέσου M του PQ.
β)Να βρεθούν η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή του (PQ).

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε μέθοδος εντός ή εκτός φακέλου... :P
Δύο κύκλοι.png
Δύο κύκλοι.png (30.55 KiB) Προβλήθηκε 512 φορές
α) Επειδή {R^2} = OM \cdot OS το M είναι ομόλογο του S στην αντιστροφή \boxed{H(O,{R^2})} .

Επειδή το S ανήκει στον κύκλο ({k_2}) , το M θα ανήκει στον κύκλο ({k_3}) που έχει

διάμετρο το K'\,D' . όπουK'\,\,,\,\,D' είναι τα ομόλογα των αντιδιαμετρικών σημείων

K\,,\,\,D αντίστοιχα του ({k_1}) στην προαναφερθείσα αντιστροφή .

Τα K'\,\,,\,\,D' στη συγκεκριμένη άσκηση προκύπτουν από τις σχέσεις :

OK' \cdot (R + 3R) = {R^2} \Rightarrow \boxed{OK' = \frac{R}{4}} και OD' \cdot (3R - R) = {R^2} \Rightarrow \boxed{OD' = \frac{R}{2}} .

β) Είναι P{M^2} = OM \cdot OS \Rightarrow 4P{M^2} = 4OM \cdot OS \Rightarrow P{Q^2} = 4OM \cdot OS .

Μέγιστη και ελάχιστη τιμή του μήκους PQ έχουμε όταν το S βρεθεί στις θέσεις {S_2}

και {S_1} αντίστοιχα και είναι : P{Q_{\max }} = \dfrac{{R\sqrt {15} }}{2}\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\,P{Q_{min}} = R\sqrt 3 .

Φιλικά Νίκος

Re: Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 26, 2013 1:10 am
από kostas_zervos
:coolspeak: και :coolspeak:

Λείπει μια λύση με αναλυτική γεωμετρία για να δικαιολογήσουμε και το φάκελο.... ;)

Re: Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 26, 2013 10:58 am
από Doloros
kostas_zervos έγραψε::

Λείπει μια λύση με αναλυτική γεωμετρία για να δικαιολογήσουμε και το φάκελο)
Αναλυτικά:
Αναλυτικά_2_κύκλοι_ok.png
Αναλυτικά_2_κύκλοι_ok.png (24.74 KiB) Προβλήθηκε 446 φορές
(Βασικά στο πρώτο ερώτημα).

Επιλέγω αρχή το O κέντρο του κύκλου ({k_1}) και άξονα οριζόντιο την ευθεία OK .

Έτσι ({k_1}) \to {x^2} + {y^2} = {R^2}\,\,,\,\,({k_2}) \to {(x - R)^2} + {y^2} = {(3R)^2} .

Αν S(a,b) αφού ανήκει στον ({k_2}) θα επαληθεύει την {(a - R)^2} + {b^2} = {(3R)^2}\,\,(1) .

Η ευθεία PQ \to ax + by = {R^2}\,\,(2) ως πολική του S στον κύκλο ({k_1}) .

Για κάθε M(x,y) σημείο του τόπου θα είναι :

\left\{ \begin{gathered} 
  ax + by = {R^2} \hfill \\ 
  y = \dfrac{b}{a}x \hfill \\  
\end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered} 
  a = \dfrac{{8Rx}}{{R - 2x}} \hfill \\ 
  b = \dfrac{{8ry}}{{R - 2x}} \hfill \\  
 
\end{gathered}  \right. . Τώρα η (1) γίνεται: 8{x^2} + 8{y^2} + 2Rx - {R^2} = 0 \Leftrightarrow \boxed{{{(x + \dfrac{R}{8})}^2} + {y^2} = {{(\dfrac{{3R}}{8})}^2}} . Συνεπώς το

M ανήκει στον κύκλο με την πιο πάνω εξίσωση .

Δεύτερο ερώτημα.

Η χορδή PQ του κύκλου ({k_1}) γίνεται μέγιστη όταν το απόστημα της OM γίνει ελάχιστο δηλαδή αν το S βρεθεί στη θέση {S_2} και ομοίως ελάχιστη αν το S βρεθεί στη θέση {S_1} και προκύπτουν:

\boxed{P{Q_{\max }} = \frac{{R\sqrt {15} }}{2}\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\,P{Q_{min}} = R\sqrt 3 }

Φιλικά Νίκος

Re: Δύο κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 26, 2013 1:49 pm
από kostas_zervos
:coolspeak: