Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

Συντονιστής: ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ

Άβαταρ μέλους
Ανδρέας Πούλος
Δημοσιεύσεις: 1508
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 01, 2009 10:47 pm
Τοποθεσία: ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ανδρέας Πούλος » Κυρ Οκτ 16, 2011 12:04 am

Το ABC είναι ισόπλευρο τρίγωνο.
Ονομάζουμε M, N τα μέσα των ημικυκλίων με διαμέτρους τις πλευρές AB, AC αντίστοιχα,
τα οποία δεν έχουν άλλα κοινά σημεία με το τριγωνικό χωρίο εκτός από τις κορυφές του.
Να εκφράσετε το μήκος MN συναρτήσει της πλευράς του ισοπλεύρου τριγώνου.

Παραγγελία: Ο τρόπος υπολογισμού να γίνει:
1. Με όμοια τρίγωνα.
2. Με Τριγωνομετρία.
3. Με Αναλυτική Γεωμετρία (αν και δεν ανήκει στον φάκελλο Ευκλείδεια Γεωμετρία), είναι παραγγελία για τον Γ. Ρίζο και τους άλλους αιρετικούς, μικρούς και μεγάλους.
4. Με τη χρήση της στροφής ως προς σημείο, (και αυτό αιρετικό, αφού ανήκει στους γεωμετρικούς μετασχηματισμούς - αντιαρχαιοελληνικόν,
αλλά ολίγοτερον καταραμένο σε σχέση την αίρεση του Καρτεσίου).
5. Με όποιον άλλο τρόπο μπορείτε, αρκεί να είναι σεμνός και ηθικός.

Φιλικά,
Ανδρέας Πούλος
τελευταία επεξεργασία από Ανδρέας Πούλος σε Κυρ Οκτ 16, 2011 11:31 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 17518
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Κυρ Οκτ 16, 2011 12:27 am

Οι BN , CM τέμνονται στο K . Προφανώς \widehat {MKN}=120^{o} . Επίσης \displaystyle KD=KE=\frac{a\sqrt{3}}{6}

και \displaystyle DM=EN=\frac{a}{2} , οπότε \displaystyle KM=KN=\frac{3+\sqrt{3}}{6}a

Με νόμο συνημιτόνων στο MKN , και με λίγες πράξεις παίρνω : \displaystyle MN=\frac{\sqrt{4+2\sqrt{3}}}{2}a=\frac{1+\sqrt{3}}{2}a=BN
Συνημμένα
Πολλοί τρόποι.png
Πολλοί τρόποι.png (16.67 KiB) Προβλήθηκε 1246 φορές


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 17518
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Κυρ Οκτ 16, 2011 12:45 am

Νόμος συνημιτόνων και πάλι , αλλά στο ισοσκελές MAN . Επειδή ADM ορθογώνιο και ισοσκελές ,

είναι \displaystyle AM = AN= \frac{a\sqrt{2}}{2} και \widehat {MAN}=150^{o} κ.λ.π.
Συνημμένα
Πολλοί τρόποι.png
Πολλοί τρόποι.png (17.86 KiB) Προβλήθηκε 1236 φορές


KDORTSI
Διακεκριμένο Μέλος
Δημοσιεύσεις: 2544
Εγγραφή: Τετ Μαρ 11, 2009 9:26 pm

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KDORTSI » Κυρ Οκτ 16, 2011 1:27 am

Το τμήμα \displaystyle{MN} είναι η πλευρά του ισόπλευρου τριγώνου που είναι εγγεγραμμένο
σε κύκλο με κέντρο το σημείο \displaystyle{K}και ακτίνα την \displaystyle{KN}
Ακόμα είναι:
\displaystyle KN=KD+DN=\frac{1}{3}\upsilon +\frac{a}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{6}+\frac{a}{2}=\frac{a}{6}\left(3+\sqrt{3} \right)

Άρα:
\displaystyle MN=\lambda _3=R\sqrt{3}=(KN)\sqrt{3}=\frac{a}{2}\left(1+\sqrt{3} \right)

Ανδρέα: Μια καλή ευκαιρία για να βάλουμε στο παιχνίδι και τη στροφή:
Πράγματι στο δυναμικό σχήμα που αναρτώ μπορεί κανείς να δει το "πράσινο παγωτό" να στρέφεται γύρω από το σημείο Κ και
να δημιουργεί το όλο σχήμα. Απολαύστε το.

Κώστας Δόρτσιος
Περιστροφή....PNG
Περιστροφή....PNG (12.81 KiB) Προβλήθηκε 1221 φορές
Συνημμένα
Πράσινο παγωτό.fig
(4.49 KiB) Μεταφορτώθηκε 49 φορές


Άβαταρ μέλους
Μιχάλης Νάννος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3702
Εγγραφή: Δευ Ιαν 05, 2009 4:09 pm
Τοποθεσία: Σαλαμίνα
Επικοινωνία:

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μιχάλης Νάννος » Κυρ Οκτ 16, 2011 7:28 am

Υπολογισμός-μήκους-τμήματος-με-πολλούς-τρόπους.png
Υπολογισμός-μήκους-τμήματος-με-πολλούς-τρόπους.png (17.19 KiB) Προβλήθηκε 1197 φορές
Καλημέρα. Το MN ισούται με την ακτίνα κανονικού δωδεκαγώνου πλευράς \displaystyle\frac{{a\sqrt 2 }}{2} (λόγω του ορθογώνιου και ισοσκελούς MAB και του ισοπλεύρου OMN).

Από τον τύπο {\lambda _{12}} = R\sqrt {2 - \sqrt 3 } (και κάποιες πράξεις) προκύπτει ότι: MN = \displaystyle\frac{{a\left( {\sqrt 3  + 1} \right)}}{2}.


«Δε θα αντικαταστήσει ο υπολογιστής τον καθηγητή...θα αντικατασταθεί ο καθηγητής που δεν ξέρει υπολογιστή...» - Arthur Clarke
Άβαταρ μέλους
Ανδρέας Πούλος
Δημοσιεύσεις: 1508
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 01, 2009 10:47 pm
Τοποθεσία: ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ανδρέας Πούλος » Κυρ Οκτ 16, 2011 11:28 am

Γειά σου Μιχάλη "καλλιτέχνη".
Από το κανονικό 12-γωνο ΄"έκλεψα το θέμα και το έντυσα κάπως".
Για το λόγο αυτόν έβαλα τις άλλες παραπλανητικές παραγγελιές.
Ο "αμαρτωλός" Γ.Ρ. δεν φάνηκε ακόμα, να μας κάνει το πρωινό κήρυγμα για τον Ρενέ,
φαίνεται ότι θα είναι ακόμα στην εκκλησία των Καρτιανιστών.
Φιλικά,
Ανδρέας Πούλος


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 17518
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Κυρ Οκτ 16, 2011 12:12 pm

Άλλη μία , πιο γεωμετρική ... Επειδή MDB ισοσκελές και ορθογώνιο παίρνω :

\widehat{MBN}=45^{o}+30^{o}=75^{o} και \widehat{BMN}=90^{o}-15^{o}=75^{o} .

Συνεπώς : \displaystyle MN=BN=\frac{a\sqrt{3}}{2}+\frac{a}{2}=\frac{1+\sqrt{3}}{2}a
Συνημμένα
Άλλη μία.png
Άλλη μία.png (19.71 KiB) Προβλήθηκε 1146 φορές


p_gianno
Δημοσιεύσεις: 1084
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 1:10 am

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από p_gianno » Κυρ Οκτ 16, 2011 12:42 pm

MDEN ισοσκελές τραπέζιο με

MD=DE=EN=\frac{a}{2} και <M=<N=30^0

τργMPD\rightarrow \; MP=\frac{\sqrt{3}}{2}MD=\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{a}{2}

Επομένως

MN=MP+PI+IN=2MP+PI=2\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{a}{2}+\frac{a}{2} = a\frac{\sqrt{3}+1}{2}
Συνημμένα
ypologismos.png
ypologismos.png (9.23 KiB) Προβλήθηκε 1134 φορές


Άβαταρ μέλους
Γιώργος Ρίζος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5508
Εγγραφή: Δευ Δεκ 29, 2008 1:18 pm
Τοποθεσία: Κέρκυρα

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιώργος Ρίζος » Κυρ Οκτ 16, 2011 11:03 pm

Ανδρέας Πούλος έγραψε: Ο "αμαρτωλός" Γ.Ρ. δεν φάνηκε ακόμα, να μας κάνει το πρωινό κήρυγμα για τον Ρενέ,
φαίνεται ότι θα είναι ακόμα στην εκκλησία των Καρτιανιστών.
Φιλικά,
Ανδρέας Πούλος
Ουφ! Πολύ κράτησε η λειτουργία σήμερα! :lol:

Δεν μπορώ να καταλάβω το κόλλημα μερικών ... να λύσουμε αυτό το θέμα με Αναλυτικές Μεθόδους, ενώ με κλασσική Γεωμετρία λύνεται πανεύκολα...

Τέλος πάντων, δεν μπορούμε να αρνηθούμε (εφόσον βέβαια μπορούμε...)
16-10-2011 Γεωμετρία.jpg
16-10-2011 Γεωμετρία.jpg (22.41 KiB) Προβλήθηκε 1094 φορές
Σε ορθοκανονικό σύστημα συντεταγμένων με κέντρο O(0, 0) παίρνουμε τα σημεία \displaystyle 
A\left( {0,\;\sqrt 3 } \right),\;\;B\left( { - 1,\;0} \right),\;C\left( {1,\;0} \right) που είναι κορυφές ισοπλεύρου τριγώνου πλευράς 2.

Τότε το μέσο της AB είναι \displaystyle 
D\left( { - \frac{1}{2},\;\frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right) και της AC είναι το \displaystyle 
E\left( {\frac{1}{2},\;\frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)
Το ημικύκλιο \displaystyle 
C_1 με διάμετρο AB έχει εξίσωση: \displaystyle 
\left( {x + \frac{1}{2}} \right)^2  + \left( {y - \frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)^2  = 1, με \displaystyle 
 - \frac{3}{2} \le x \le  - 1 ή με \displaystyle 
 - 1 < x \le 0,\;\;y > \sqrt 3

Το ημικύκλιο \displaystyle 
C_2 με διάμετρο AC έχει εξίσωση: \displaystyle 
\left( {x - \frac{1}{2}} \right)^2  + \left( {y - \frac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)^2  = 1, με \displaystyle 
1 \le x \le \frac{3}{2} ή με \displaystyle 
0 \le x < 1,\;\;y > \sqrt 3
H CD έχει εξίσωση \displaystyle 
y =  - \frac{{\sqrt 3 }}{3}\left( {x - 1} \right) και είναι κάθετη στην AB

(Αναλυτικογεωμετρικά: έχουν γινόμενο συντ. διεύθυνσης -1 και γεωμετρικά η CD ως διάμεσος σε ισόπλευρο είναι και ύψος).
Οπότε, προεκτεινόμενη τέμνει τον \displaystyle 
C_1 στο \displaystyle 
M\left( { - \frac{{\sqrt 3  + 1}}{2},\;\frac{{\sqrt 3  + 1}}{2}} \right)

Ομοίως βρίσκουμε \displaystyle 
N\left( {\frac{{\sqrt 3  + 1}}{2},\;\frac{{\sqrt 3  + 1}}{2}} \right), οπότε \displaystyle 
\left( {MN} \right) = \sqrt 3  + 1

Αφού Αφού \displaystyle 
MA = MB = \sqrt 2, το M είναι μέσο του ημικυκλίου.
(ή διαφορετικά: επειδή \displaystyle 
DM \bot AB, η DM διχοτομεί το ημικύκλιο).

Το ίδιο για το N

Θεωρώντας \displaystyle 
a την πλευρά του τριγώνου είναι \displaystyle 
\left( {MN} \right) = \frac{{\sqrt 3  + 1}}{2} \cdot a


Άβαταρ μέλους
Γιώργος Ρίζος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5508
Εγγραφή: Δευ Δεκ 29, 2008 1:18 pm
Τοποθεσία: Κέρκυρα

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιώργος Ρίζος » Κυρ Οκτ 16, 2011 11:06 pm

Μια Γεωμετρική λύση. Ας προστεθεί στις όμορφες λύσεις των φίλων που προηγήθηκαν.
16-10-2011 Γεωμετρία b.jpg
16-10-2011 Γεωμετρία b.jpg (20.64 KiB) Προβλήθηκε 1092 φορές
Το M είναι μέσο του ημικυκλίου \displaystyle 
\left( {D,\;\frac{a}{2}} \right), οπότε \displaystyle 
MD \bot AB, άρα προεκτεινόμενη διέρχεται από την κορυφή C, εφόσον η CD ως διάμεσος σε ισόπλευρο είναι και ύψος.

Ομοίως, B, E, N συνευθειακά.

Είναι \displaystyle 
MD = NE = \frac{a}{2},\;CD = BE = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow MC = BN
Επίσης \displaystyle 
\mathop {MN}\limits^ \cap   = \mathop {NE}\limits^ \cap (τεταρτοκύκλια ίσως κύκλων) άρα \displaystyle 
MB = NC

Τα τρίγωνα \displaystyle 
MBC,\;NBC είναι ίσα άρα το MBCN είναι τραπέζιο (και μάλιστα ισοσκελές).

Τότε τα BKC, MKN είναι όμοια με

\displaystyle 
\frac{{MN}}{{BC}} = \frac{{MK}}{{KC}} \Leftrightarrow \frac{{MN}}{a} = \frac{{\frac{a}{2} + \frac{{a\sqrt 3 }}{6}}}{{\frac{{2a\sqrt 3 }}{6}}} \Leftrightarrow MN = \frac{{\frac{{3a}}{6} + \frac{{a\sqrt 3 }}{6}}}{{\frac{{a2\sqrt 3 }}{6}}} \cdot a = \frac{{\sqrt 3  + 1}}{2} \cdot a


Άβαταρ μέλους
Γιώργος Ρίζος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5508
Εγγραφή: Δευ Δεκ 29, 2008 1:18 pm
Τοποθεσία: Κέρκυρα

Re: Υπολογισμός μήκους τμήματος με πολλούς τρόπους

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιώργος Ρίζος » Κυρ Οκτ 16, 2011 11:10 pm

Ανδρέας Πούλος έγραψε: (...)
5. Με όποιον άλλο τρόπο μπορείτε, αρκεί να είναι σεμνός και ηθικός.

Φιλικά,
Ανδρέας Πούλος
Και μία με Συμμετρία και μια essence Τριγωνομετρίας.
16-10-2011 Γεωμετρία c.jpg
16-10-2011 Γεωμετρία c.jpg (22.08 KiB) Προβλήθηκε 1087 φορές
Η μεσοκάθετη AO της BC είναι άξονα συμμετρίας του ABC.

Οπότε D, E συμμετρικά ως προς AO, άρα και τα σχηματιζόμενα ημικύκλια με διαμέτρους AB, AC εξωτερικά του ABC είναι συμμετρικά, άρα και τα μέσα των ημικυκλίων M, N είναι συμμετρικά ως προς AO.

Έστω T το σημείο τομής των MN, AO, οπότε MN = 2MT.

Με "κυνήγι γωνιών" βρίσκουμε ότι \displaystyle 
\widehat{CMN} = 30^\circ.

Πράγματι: \displaystyle 
\widehat{KBC} = \widehat{KCB} = 30^\circ  \Rightarrow \widehat{DKE} = 120^\circ  \Rightarrow \widehat{DKT} = 60^\circ  \Rightarrow \widehat{DMT} = 30^\circ

Άρα \displaystyle 
MT = MK \cdot \sigma \upsilon \nu 30^\circ  = \left( {\frac{a}{2} + \frac{{a\sqrt 3 }}{6}} \right) \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{2} = \frac{{\sqrt 3  + 1}}{2} \cdot a


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΕΥΚΛΕΙΔΕΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ Β'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες