Σελίδα 1 από 1

Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Σεπ 21, 2011 1:24 pm
από KARKAR
Τόξο \displaystyle \overset{\frown}{ST} σταθερού μήκους \displaystyle s , (s<\frac{\pi R}{2}) , μετακινείται επί του τόξου \displaystyle \overset{\frown}{AB} , του τεταρτοκυκλικού τομέα OAB

Από τα άκρα του , φέρω τα τμήματα SD , TE , κάθετα προς την OA , και τα SZ , TH , κάθετα προς την OB

Φέροντας και τη χορδή ST , σχηματίζονται δύο ορθογώνια παραλληλόγραμμα και ένα ορθογώνιο τρίγωνο.

Δείξτε ότι το : E_{1}+E_{2}+2E_{3} , είναι σταθερό . ( E_{1}, E_{2}, E_{3} είναι τα εμβαδά των σχημάτων )

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Σεπ 22, 2011 4:20 pm
από rek2
= 2(SOT)=const.
Αν δεν βάλει κάποιος αναλυτική λύση, θα το κάνω στην πρώτη ευκαιρία..

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Σεπ 22, 2011 9:19 pm
από parmenides51

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Παρ Σεπ 23, 2011 2:24 pm
από Λάμπρος Ευσταθίου
Κόλλησα σε μια αναλυτική προσέγγιση.. κάποια βοήθεια;

Έστω D({{x}_{1}},0),E({{x}_{2}},0),Z({{y}_{1}},0),H({{y}_{2}},0) και (ST)=k.

Τότε, {{({{x}_{2}}-{{x}_{1}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}-{{y}_{2}})}^{2}}={{k}^{2}} (1) και \begin{cases} 
  & x_{1}^{2}+y_{1}^{2}={{R}^{2}} \\  
 & x_{2}^{2}+y_{2}^{2}={{R}^{2}} \\  
\end{cases} (2).

Από (1)&(2) \Rightarrow {{x}_{1}}{{x}_{2}}+{{y}_{1}}{{y}_{2}}={{R}^{2}}-\frac{{{k}^{2}}}{2}, σταθερό.

Αλλά το ζητούμενο εμβαδό είναι, {{E}_{o\lambda }}=(OE)(OZ)-(OD)(OH)={{x}_{2}}{{y}_{1}}-{{x}_{1}}{{y}_{2}}=...

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 2:13 am
από parmenides51
Λάμπρος Ευσταθίου έγραψε:Κόλλησα σε μια αναλυτική προσέγγιση.. κάποια βοήθεια;

Έστω D({{x}_{1}},0),E({{x}_{2}},0),Z({{y}_{1}},0),H({{y}_{2}},0) και (ST)=k.

Τότε, {{({{x}_{2}}-{{x}_{1}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}-{{y}_{2}})}^{2}}={{k}^{2}} (1) και \begin{cases} 
  & x_{1}^{2}+y_{1}^{2}={{R}^{2}} \\  
 & x_{2}^{2}+y_{2}^{2}={{R}^{2}} \\  
\end{cases} (2).

Από (1)&(2) \Rightarrow {{x}_{1}}{{x}_{2}}+{{y}_{1}}{{y}_{2}}={{R}^{2}}-\frac{{{k}^{2}}}{2}, σταθερό.

Αλλά το ζητούμενο εμβαδό είναι, {{E}_{o\lambda }}=(OE)(OZ)-(OD)(OH)={{x}_{2}}{{y}_{1}}-{{x}_{1}}{{y}_{2}}=...
Το πάλεψα ανεπιτυχώς, χάθηκα στις πράξεις, ίσως κάνει το ημίτονο της επίκεντρης γωνίας \displaystyle{\widehat{SOT}} την ζημιά :?
αφού το αποτέλεσμα είναι
\displaystyle{2(SOT)=R^2\eta \mu (\widehat{SOT})}

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 5:04 pm
από Λάμπρος Ευσταθίου
parmenides51 έγραψε:
Λάμπρος Ευσταθίου έγραψε:Κόλλησα σε μια αναλυτική προσέγγιση.. κάποια βοήθεια;

Έστω D({{x}_{1}},0),E({{x}_{2}},0),Z({{y}_{1}},0),H({{y}_{2}},0) και (ST)=k.

Τότε, {{({{x}_{2}}-{{x}_{1}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}-{{y}_{2}})}^{2}}={{k}^{2}} (1) και \begin{cases} 
  & x_{1}^{2}+y_{1}^{2}={{R}^{2}} \\  
 & x_{2}^{2}+y_{2}^{2}={{R}^{2}} \\  
\end{cases} (2).

Από (1)&(2) \Rightarrow {{x}_{1}}{{x}_{2}}+{{y}_{1}}{{y}_{2}}={{R}^{2}}-\frac{{{k}^{2}}}{2}, σταθερό.

Αλλά το ζητούμενο εμβαδό είναι, {{E}_{o\lambda }}=(OE)(OZ)-(OD)(OH)={{x}_{2}}{{y}_{1}}-{{x}_{1}}{{y}_{2}}=...
Το πάλεψα ανεπιτυχώς, χάθηκα στις πράξεις, ίσως κάνει το ημίτονο της επίκεντρης γωνίας \displaystyle{\widehat{SOT}} την ζημιά :?
αφού το αποτέλεσμα είναι
Ταυτότητα Lagrange παίδες..

{{R}^{2}}\cdot {{R}^{2}}=\left( x_{1}^{2}+y_{1}^{2} \right)\left( x_{2}^{2}+y_{2}^{2} \right)={{({{x}_{1}}{{x}_{2}})}^{2}}+{{({{x}_{1}}{{y}_{2}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}{{x}_{2}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}{{y}_{2}})}^{2}}=
={{({{x}_{1}}{{x}_{2}}+{{y}_{1}}{{y}_{2}})}^{2}}-2{{x}_{1}}{{x}_{2}}{{y}_{1}}{{y}_{2}}+{{({{x}_{1}}{{y}_{2}})}^{2}}+{{({{y}_{1}}{{x}_{2}})}^{2}}=
={{({{x}_{1}}{{x}_{2}}+{{y}_{1}}{{y}_{2}})}^{2}}+{{({{x}_{1}}{{y}_{2}}-{{y}_{1}}{{x}_{2}})}^{2}}={{\left( {{R}^{2}}-\frac{{{k}^{2}}}{2} \right)}^{2}}+{{\left( {{E}_{o\lambda }} \right)}^{2}}

Ε μα, δεν είχε λόγο να μην βγει.. ;)

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 5:39 pm
από S.E.Louridas
Τι όμορες ασκήσεις βάζεις ρε Θανάση.
Έκατσα λοιπόν και έκανα την εξής Γεωμετρική διαπραγμάτευση:

\left\{ {\begin{array}{*{20}c} 
   {SP \bot TP}  \\ 
   {OZ \bot SP}  \\ 
 
 \end{array} } \right. \Rightarrow SP\parallel OZ  \Rightarrow (ZPS) = \left( {OPS} \right),\dot o\mu o\iota \alpha \;\left( {PDT} \right) = \left( {OTP} \right) \Rightarrow \left( {ZPS} \right) + \left( {PDT} \right) + \left( {PTS} \right) = \left( {OTS} \right),ct.

Αρα στο αρχικό σχήμα σου έχουμε:
E_1  + E_2  + E_2  = 2\left( {SPZ} \right) + 2\left( {DPT} \right) + 2\left( {SPT} \right) = 2\left( {OTS} \right),\;ct.


S.E.Louridas

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 8:10 pm
από KARKAR
Θέτω προς μελέτη και την εξής προσέγγιση : Το τεταρτοκύκλιο είναι το τμήμα της γραφικής παράστασης

της συνάρτησης f(x)=\sqrt{1-x^{2}} με x \in[0,1] , (θέσαμε R=1)

Το εμβαδόν E_{4} του κυκλικού τμήματος είναι ασφαλώς σταθερό . Συνεπώς το ζητούμενο εμβαδόν ,

είναι το άθροισμα δύο ολοκληρωμάτων ( μείον 2E_{4} ) , το οποίο αν αποδειχθεί ότι είναι σταθερό , τελειώσαμε ...

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 9:19 pm
από p_gianno
M μέσον της ST και MK,MIκάθετες αντιστοίχως προς OZ , OE ενώ IL , KN , κάθετες στην OM. Από το ορθογώνιο OIMK προκύπτει OL=MN Eίναι επίσης <MTH=<NMI=MKN(πλευρές κάθετες)
Είναι DE=PT=ST cosw και ZH=SP=ST sinw.
Για το προς απόδειξη σταθερό εμβαδόν ισχύει

E_1+E_2+2E_3=(SDET)+(STHZ)=MI \cdot DE+ZH \cdot KM= 
 
MI \cdot ST cosw + KM \cdot ST sinw =  
 
ST(MI cosw + KM sinw)=ST(ML+MN)=ST(ML+LO)=ST \cdot OM=2(SOT)=ct

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 05, 2011 10:11 pm
από p_gianno
Μία ακόμη λύση

Είναι

2(SOP)=(HPSZ)( κοινή βάση SP - κοινό ύψος HP )

ομοίως

2(OPT)=(PDET) (κοινή βάση PT κοινό ύψος PD)

επίσης

2(SPT)=2(SPT)

Προσθέτοντας και τις 3 ισότητες κατά μέλη έχουμε

ct=2(SOT)=(HZSP)+(PDET)+2(SPT)=E_1+E_2+2E_3

οεδ

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 06, 2011 7:03 am
από KARKAR
Ας ονομάσουμε E , το ζητούμενο εμβαδόν. Η παραπάνω λύση του p - gianno , μπορεί πλέον να θεωρηθεί :

η "επίσημη" ! Μάλιστα επειδή \displaystyle 2(SOT)= E =2(\frac{1}{2}R^{2}\eta \mu s)=R^{2}\eta \mu s , δίνει και τον υπολογισμό του E .

Παρά ταύτα , ας μου επιτραπεί μια ακόμη προσέγγιση . Είναι : E=x_{2}y_{1}-x_{1}y_{2} ( σχήμα κάτω ) .

Επειδή a=\widehat{AOS}-\widehat{AOT} , έχω :\displaystyle \epsilon \phi a=\frac{\frac{y_{1}}{x_{1}}-\frac{y_{2}}{x_{2}}}{1+\frac{y_{1}}{x_{1}}{\cdot}\frac{y_{2}}{x_{2}}}=\frac{x_{2}y_{1}-x_{1}y_{2}}{x_{1}x_{2}+y_{1}y_{2}}

δηλαδή \displaystyle x_{1}x_{2}+y_{1}y_{2}=\frac{E}{\epsilon \phi \alpha } . Αλλά από Lagrange :

\displaystyle \frac{E^{2}}{\epsilon \phi ^{2}a}+E^{2}=R^{4}\Rightarrow \left(\frac{1+\epsilon \phi ^{2}a}{\epsilon \phi ^{2}a}} \right)E^{2}=R^{4}\Rightarrow E^{2}=R^{4}\eta \mu ^{2}a\Rightarrow E=R^{2}\eta \mu a

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 06, 2011 9:43 am
από S.E.Louridas
Πράγματι επειδή υπάρχουν και μαθητές που μας παρακολουθούν, αισθάνομαι την διδακτική ανάγκη, να παρουσιάσω πάνω στο αρχικό σχήμα και γιά να γίνει απόλυτα κατανοητή, ακριβώς την ίδια Αρχική και ήδη υπάρχουσα διαπραγμάτευση μου (δείτε την πρίν τις διαπραγματεύσεις των Θανάση (KARKAR) και p-gianno).

\begin{array}{*{20}c} 
   {ZO\parallel SP \Rightarrow \left( {SZP} \right) = \left( {SOP} \right),\;OD\parallel PT \Rightarrow \left( {PDT} \right) = \left( {POT} \right) \Rightarrow }  \\ 
   {\left( {SZP} \right) + \left( {PDT} \right) + \left( {SPT} \right) = \left( {SOT} \right) \Rightarrow E_1  + E_2  + 2E_2  = 2\left( {SOT} \right),\;ct.}  \\ 
 
 \end{array}


S.E.Louridas

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 06, 2011 12:40 pm
από S.E.Louridas
Κρίνοντας το θέμα αυτό σαν άριστο από διδακτική άποψη (και απευθυνόμενος πάντα στους Μαθητές), θα ήθελα να μιλήσω για την σκέψη που οδηγεί στην διαπραγμάτευση μου και που είναι απλή και αποκωδικοποιεί την εκφώνηση στην οποία «κρύβεται» τελικά, η λύση (Έτσι δεν γίνεται εν γένει;).
Η σκέψη:
Επειδή έχουμε κίνηση το πρώτο που πρέπει να κάνουμε είναι να πάμε το θέμα σε οριακές- «ιδανικές» θέσεις με δύο στόχους:
1ος ) Ανίχνευση του αποτελέσματος (εδώ του 2(SOT),
2ος ) Την σχηματική κινητική διαδικασία που ακολουθείται μετά την αποκόλληση από την οριακή-«ιδανική» θέση.

Στο διά ταύτα, λοιπόν έχουμε:
1) Πηγαίνοντας στην οριακή θέση, όπου
B \equiv S,\;P \equiv Z,\;D \equiv O,
είναι σαφές ότι ισχύει:
E_1  + E_2  + 2E_3  = 0 + 2\left( {TDF} \right) + 2\left( {BZT} \right) = \left( {HSDF} \right) = 2\left( {OST} \right),
να το επιθυμητό σταθερό αποτέλεσμα.
2) Θεωρώντας τώρα την κίνηση των S,T (με την διατήρηση του μήκους του ευθύγραμμου τμήματος ST) στο τεταρτοκύκλιο με φορά ίδια με εκείνη της κίνησης των δεικτών του ρολογιού, το P εισέρχεται εντός του τριγώνου OST άρα αρχίζει να το διαμερίζει σε τρία μέρη, συγκεκριμένα τα τρίγωνα: SOP, POT, SPT,
πράγμα που μας οδηγεί στο ενδεχόμενο τα έξω τρίγωνα SZP, PDT, (*)
να είναι ισοδύναμα με τα τρίγωνα : SOP, POT, αντίστοιχα. Πράγματι αυτό πλέον είναι και η αποδεικτική μας, εύκολη πλέον στόχευση, γιά την τυχούσα θέση.


(*) Δείτε γιά τα τρίγωνα αυτά, τό σχήμα της αμέσως από πάνω διαπραγμάτευσης μου.


S.E.Louridas

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 09, 2011 12:15 pm
από nsmavrogiannis
Μιας και δεν γράφτηκε κάποια προσέγγιση που να χρησιμοποιεί ανάλυση γράφω μία που ακολουθεί γνωστά βήματα:
Μπορούμε χωρίς βλάβη της γενικότητας να δουλέψουμε στον μοναδιαίο κύκλο.
constarea.png
constarea.png (11.94 KiB) Προβλήθηκε 1404 φορές
Το εμβαδόν που θέλουμε να δείξουμε ότι είναι σταθερό είναι το
\left( x_{2}-x_{1}\right) y_{2}+x_{1}\left( y_{1}-y_{2}\right) +\left( x_{2}-x_{1}\right) \left( y_{1}-y_{2}\right) =\allowbreak x_{2}y_{1}-y_{2}x_{1}
Χρησιμοποιώντας την συνάρτηση f\left( x\right) =\sqrt{1-x^{2}} βρίσκουμε ότι το μήκος s είναι
s=\int_{x_{1}}^{x_{2}}\sqrt{1+\left( f^{\prime }\left( x\right) \right) ^{2}}dx=\int_{x_{1}}^{x_{2}}\sqrt{\frac{1}{1-x^{2}}}dx\allowbreak =\left[ \arcsin x\right] _{x_{1}}^{x_{2}}=\allowbreak \arcsin x_{2}-\arcsin x_{1}
Επομένως
\sin s=\sin \left( \arcsin x_{2}-\arcsin x_{1}\right) =\allowbreak x_{2}\sqrt{1-x_{1}^{2}}-\sqrt{1-x_{2}^{2}}x_{1}=x_{2}y_{1}-y_{2}x_{1}
Άρα το ζητούμενο εμβαδόν είναι σταθερό και ίσο με \sin s.
Μαυρογιάννης

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 09, 2011 7:10 pm
από nsmavrogiannis
Μία προσέγγιση με μιγαδικούς: Ας ονομάσουμε z_1 και z_2 τους μγαδικούς μοναδιαίου μέτρου που αντιστοιχούν στ S, T. Αφού το μήκος του τόξου \overset{\frown}{ST} είναι σταθερό θα υπάρχει σταθερός μιγαδικός w τέτοιος ώστε z_{1}=wz_{2}. To εμβαδόν που θέλουμε να δείξουμε ότι είναι σταθερό είναι ίσο με
\displaystyle{{\mathop{\rm Re}\nolimits} \left( {{z_2}} \right){\mathop{\rm Im}\nolimits} \left( {{z_1}} \right) - {\mathop{\rm  
Im}\nolimits} \left( {{z_2}} \right){\mathop{\rm Re}\nolimits} \left( {{z_1}} \right) = \frac{{{z_2} + {{\bar z}_2}}}{2} \cdot  
\frac{{{z_1} - {{\bar z}_1}}}{{2i}} - \frac{{{z_2} - {{\bar z}_2}}}{{2i}} \cdot \frac{{{z_1} + {{\bar z}_1}}}{2} = \frac{{{{\bar z}_2}{z_1} - {{\bar z}_1}{z_2}}}{{2i}} = {\mathop{\rm Im}\nolimits} \left( {{{\bar z}_2}{z_1}} \right) = {\mathop{\rm Im}\nolimits} \left( {{{\bar z}_2}w{z_2}} \right) = {\mathop{\rm Im}\nolimits} \left( w \right)}
το οποίο είναι σταθερό.
Μαυρογιάννης

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 09, 2011 8:00 pm
από Γιώργος Ρίζος
Δρυός(*) πεσούσης πας ανήρ ξυλεύεται... που λέγανε και οι παλιότεροι.

(*) Μού το μετέφερε φιλόλογος: Ένας μαθητής δεν το άκουσε καλά και ρώτησε: "Γιατί έπεσε η γριά κυρία; Και τι της έκανε ο ανήρ;" :lol:

Γνωρίζοντας (έχοντας δει τις απαντήσεις των αγαπητών κι εκλεκτών φίλων παραπάνω) το ζητούμενο σταθερό μέγεθος, ξεκίνησα την προσέγγιση ανάποδα κι έφτασα ταχύτατα στο αποτέλεσμα.

Αυτό είναι κάτι που μάς διακρίνει από τους ταξιτζήδες. Μπορούμε να ξεκινάμε κι από τον προορισμό μας, ενώ φαντάσου να μπεις σε ταξί, να τού πεις: "στο αεροδρόμιο και γρήγορα..." και να σου πει: "Έστω ότι έχουμε φτάσει..." :P


Θεωρώ για λόγους απλότητας R = 1.
09-10-2011 Γεωμετρία.jpg
09-10-2011 Γεωμετρία.jpg (16.82 KiB) Προβλήθηκε 1337 φορές
\dispaystyle 
\begin{array}{l} 
 \eta \mu \left( {SOT} \right) = \eta \mu \left( {SOA - TOA} \right) =  \\  
  \\  
  = \eta \mu \left( {SOA} \right)  \sigma \upsilon \nu \left( {TOA} \right) - \sigma \upsilon \nu \left( {SOA} \right)  \eta \mu \left( {TOA} \right) = y_1 x_2  - x_1  y_2  \\  
 \end{array}


\dispaystyle 
\left( {E_1  + 2E_3 } \right) + E_2  = \left( {x_2  - x_1 } \right) y_1  + x_1  \left( {y_1  - y_2 } \right) = y_1  x_2  - x_1  y_2  = \eta \mu \left( {SOT} \right)
σταθερό.

Re: Σταθερό άθροισμα εμβαδών

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 09, 2011 10:13 pm
από rek2
rek έγραψε: Αν δεν βάλει κάποιος αναλυτική λύση, θα το κάνω στην πρώτη ευκαιρία..
Αν δεν βάλει κάποιος αναλυτική λύση, θα το κάνω στην πρώτη ευκαιρία..
(!!!)


κ.λπ.