Σελίδα 1 από 1

Μη επικαλυπτόμενοι κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 25, 2013 7:03 pm
από petros r
α) Δύο κύκλοι S_{1} και S_{2} τοποθετούνται έτσι ώστε να μην επικαλύπτει ο ένας τον άλλον ολοκληρωτικά ούτε μερικώς.Τα αντίστοιχα κέντρα είναι τα O_{1} και O_{2}. Επιπλέον τα L_{1} και M_{1} είναι διαφορετικά σημεία στον S_{1} τέτοια ώστε το O_{2}L_{1} και το O_{2}M_{1} να εφάπτεται στον κύκλο S_{1}. Αντοίστιχα ορίζονται τα L_{2} και M_{2} στον κύκλο S_{2}. Δείξτε οτι υπάρχει μοναδικός κύκλος που είναι εφαπτόμενος στα τέσσερα τμήματα O_{2}L_{1}, O_{2}M_{1},O_{1}L_{2},O_{1}M_{2}

β)Τέσσερις κύκλοι τοποθετούνται έτσι ώστε να μην καλύπτει ο ένας τον άλλον ολοκληρωτικά αλλά ούτε μερικώς. Τα αντίστοιχα κέντρα είναι ταO_{1},O_{2},0_{3},O_{4}. Για κάθε ζεύγος (S_{i},S_{j}) κύκλων με 1\leq{i}<j\leq{4}, βρίσκουμαι έναν κύκλο S_{ij} όπως στο ερώτημα α. Αυτός ο κύκλος έχει ακτίνα R_{ij}. Δείξτε ότι \frac{1}{R_{12}}+\frac{1}{R_{23}}+\frac{1}{R_{34}}+\frac{1}{R_{14}}=2(\frac{1}{R_{13}}+\frac{1}{R_{24}})

Re: Μη επικαλυπτόμενοι κύκλοι

Δημοσιεύτηκε: Δευ Μαρ 18, 2013 9:36 pm
από rek2
1. Το τετράπλευρο O_1TO_2P είναι περιγράψιμμο σε κύκλο, -ο οποίος κύκλος είναι ο ζητούμενος, και, ως γνωστό, είναι μοναδικός-, αφού από τα ίσα τρίγωνα O_1TO_2, O_1PO_2 προκύπτει:

O_1P+O_2T=O_1T+O_2P

2. Για την ακτίνα r_{12} θα δείξω ότι \frac{1}{r_{12}}=\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2}. Από αυτή και τις παρόμοιες σχέσεις που δίνουν τις άλλες ακτίνες, η απόδειξη ανάγεται σε απλή επαλήθευση.

Πράγματι, το κέντρο K, λόγω συμμετρίας, βρίσκεται επί της O_1O_2 και ακόμα η TK είναι διχοτόμος της γωνίας O_1TO_2, οπότε

\frac{O_1K}{KO_2}=\frac{O_1T}{TO_2}

Από τα όμοια τρίγωνα O_1L_1T, O_2L_2T παίρνω \frac{r_1}{r_2}=\frac{O_1T}{TO_2} και άρα \frac{O_1K}{KO_2}=\frac{r_1}{r_2}

Τώρα, από τα όμοια τρίγωνα O_1O_2L_2, O_1KL έχω:

\frac{r_{2}}{r_{12}}=\frac{O_1O_2}{O_1K}=\frac{O_1K+KO_2}{O_1K}=1+\frac{KO_2}{O_1K}=1+\frac{r_2}{r_1}\Rightarrow \frac{1}{r_{12}}=\frac{1}{r_1}+\frac{1}{r_2},

και η απόδειξη τελείωσε.