Σελίδα 1 από 1

Γεωμετρική ανισότητα σε ισόπλευρο τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 21, 2023 1:09 pm
από chris_gatos
Έστω P ένα σημείο στο εσωτερικό ενός ισοπλεύρου τριγώνου ABC
πλευράς a=1.
Αν οι AP, BP, CP τέμνουν αντίστοιχα τις πλευρές BC, CA, AB στα σημεία D, E, F
τότε να αποδείξετε ότι:

PD+PE+PF<1

Re: Γεωμετρική ανισότητα σε ισόπλευρο τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 21, 2023 2:24 pm
από S.E.Louridas
chris_gatos έγραψε:
Δευ Αύγ 21, 2023 1:09 pm
Έστω P ένα σημείο στο εσωτερικό ενός ισοπλεύρου τριγώνου ABC πλευράς a=1. Αν οι AP, BP, CP τέμνουν αντίστοιχα τις πλευρές BC, CA, AB στα σημεία D, E, F τότε να αποδείξετε ότι: PD+PE+PF<1
Παρατηρούμε για τις Σεβιανές AD, BE, CF που διέρχονται από το P ότι:

\displaystyle{AD,\;BE,\;CF \leqslant 1 \Rightarrow \,PD \leqslant \frac{{PD}}{{AD}}\;\left( 1 \right),\,PE \leqslant \frac{{PE}}{{BE}}\;\left( 2 \right),\,PF \leqslant \frac{{PF}}{{CF}}\;\left( 3 \right)} χωρίς οι (1), (2), (3) να ισχύουν όλες ταυτόχρονα.

Άρα παίρνουμε \displaystyle{PD + PE + PF < \frac{{PD}}{{AD}} + \frac{{PE}}{{BE}} + \frac{{PF}}{{CF}} = 1.}


Σημαντική παρατήρηση: Η σχέση \displaystyle{\frac{{PD}}{{AD}} + \frac{{PE}}{{BE}} + \frac{{PF}}{{CF}} = 1} είναι γνωστή πρόταση που αφορά σε Σεβιανές που διέρχονται από κοινό μη εξωτερικό σημείο σε τυχόν τρίγωνο, και ενας τρόπος απόδειξης είναι με χρήση του βασικού τύπου του εμβαδού τριγώνου (συγκεκριμένα και τελικά για την απόδειξη χρησιμοποιούμε ότι ο λόγος των εμβαδών δύο τριγώνων ίδιας βάσης ισούται με τον λόγο των αντίστοιχων υψών τους).

Re: Γεωμετρική ανισότητα σε ισόπλευρο τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Αύγ 22, 2023 4:02 pm
από Demetres
Έστω D_A,D_P οι προβολές των A,P στην BC. Έχουμε AD_A = \sqrt{3}/2 και AD < 1. Άρα  \displaystyle  PD = \frac{(AD)(PD_P)}{AD_A} < \frac{2}{\sqrt{3}} (PD_P)

Ομοίως, με τους ανάλογους συμβολισμούς, έχουμε  \displaystyle  PE < \frac{2}{\sqrt{3}} (PE_P) και  \displaystyle  PF = \frac{2}{\sqrt{3}} (PF_P)

Όμως  \displaystyle PD_P + PE_P + PF_P = 2E_{ABC} = \frac{\sqrt{3}}{2} και άρα PD + PE + PF < 1.

Re: Γεωμετρική ανισότητα σε ισόπλευρο τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Αύγ 22, 2023 6:45 pm
από george visvikis
chris_gatos έγραψε:
Δευ Αύγ 21, 2023 1:09 pm
Έστω P ένα σημείο στο εσωτερικό ενός ισοπλεύρου τριγώνου ABC
πλευράς a=1.
Αν οι AP, BP, CP τέμνουν αντίστοιχα τις πλευρές BC, CA, AB στα σημεία D, E, F
τότε να αποδείξετε ότι:

PD+PE+PF<1
Φέρνω PM||AB, PK||AC, MN||PF, KL||PE όπως φαίνεται στο σχήμα.
Ανισότητα σε ισόπλευρο.png
Ανισότητα σε ισόπλευρο.png (13.68 KiB) Προβλήθηκε 1130 φορές
Το PMK είναι ισόπλευρο, άρα PD<MK. Έχουμε λοιπόν:

\displaystyle \left\{ \begin{gathered} 
  PD < MK \hfill \\ 
  PE = KL < KC \hfill \\ 
  PF = MN < BM \hfill \\  
\end{gathered}  \right. \Rightarrow PD + PE + PF < MK + KC + BM = BC \Leftrightarrow \boxed{PD+PE+PF<1}


ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ: Έστω P ένα σημείο στο εσωτερικό τριγώνου ABC Αν οι AP, BP, CP τέμνουν τις πλευρές

BC, CA, AB στα σημεία D, E, F αντίστοιχα, τότε PD+PE+PF<\max (a, b, c).

Re: Γεωμετρική ανισότητα σε ισόπλευρο τρίγωνο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Αύγ 22, 2023 11:12 pm
από S.E.Louridas
george visvikis έγραψε:
Τρί Αύγ 22, 2023 6:45 pm
ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ: Έστω P ένα σημείο στο εσωτερικό τριγώνου ABC Αν οι AP, BP, CP τέμνουν τις πλευρές BC, CA, AB στα σημεία D, E, F αντίστοιχα, τότε PD+PE+PF<\max (a, b, c).
Αν λάβουμε υπόψη ότι η μεγαλύτερη από τρεις Σεβιανές είναι μικρότερη ή ίση από το \max (a,b,c), μπορούμε να εφαρμόσουμε την ίδια ακριβώς ημέτερη μέθοδο επίλυσης που ανέπτυξα πιο πάνω.