Σελίδα 1 από 1

τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 01, 2014 1:20 pm
από parmenides51
Συνεχίζοντας από εδώ ..


Δίνονται δυο παράλληλες ευθείες \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} και σημείο \displaystyle{P} που δεν βρίσκεται μεταξύ των παραλλήλων .
Να σχεδιασθεί κοινή κάθετος των \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} σε τέτοια θέση ώστε να φαίνεται από το \displaystyle{P} με την μεγαλύτερη δυνατή γωνία.
last 003.png
last 003.png (27.46 KiB) Προβλήθηκε 487 φορές
Υ.Γ. Είναι άλυτη στο βιβλίο, η πηγή θα δοθεί μετά την λύση

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 01, 2014 7:23 pm
από Doloros
parmenides51 έγραψε:Συνεχίζοντας από εδώ ..


Δίνονται δυο παράλληλες ευθείες \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} και σημείο \displaystyle{P} που δεν βρίσκεται μεταξύ των παραλλήλων .
Να σχεδιασθεί κοινή κάθετος των \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} σε τέτοια θέση ώστε να φαίνεται από το \displaystyle{P} με την μεγαλύτερη δυνατή γωνία.
Το συνημμένο last 003.png δεν είναι πλέον διαθέσιμο
Υ.Γ. Είναι άλυτη στο βιβλίο, η πηγή θα δοθεί μετά την λύση
last003.png
last003.png (25.67 KiB) Προβλήθηκε 450 φορές
Ας δούμε μερικά από σταθερά δεδομένα του προβλήματος.
Οι παράλληλες ευθείες x,y καθώς και η απόσταση τους . Επίσης η ευθεία (\varepsilon ) που είναι η μεσοπαράλληλος αυτών και η απόσταση PK του P απ’ αυτήν.
Ο κύκλος λοιπόν (K,KA) είναι σταθερός και τέμνει τις x,y στα ζητούμενα A,B αντίστοιχα.
Απόδειξη:
Η γωνία A\widehat PB που το P βλέπει το AB είναι ίση με την \widehat \phi αφού και οι δύο είναι ίσες με το μισό της επίκεντρης γωνίας A\widehat KB. Αν τώρα η (\varepsilon ) τέμνει την AB στο Mαυτό θα είναι μέσο του AB και άρα το KM είναι απόστημα , οπότε και κάθετο στην (\varepsilon ).
Δηλαδή το AB κάθετο στις παράλληλες ευθείες x,y.
Για κάθε άλλη θέση A'B' κάθετο τμήμα στις πιο πάνω ευθείες , αν τέμνει την (\varepsilon ) στο N ,θα είναι \widehat \theta  < \widehat \phi . Πράγματι αν γράψουμε τον κύκλο που διέρχεται από τα P,A',B'και έχει κέντρο το L, τα ορθογώνια τρίγωνα MAK\,\kappa \alpha \iota \,\,NA'L ενώ θα έχουν την από μια κάθετο πλευρά ίση ( AM = A'N) θα είναι LA' = LP > KP = KA.

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 01, 2014 9:59 pm
από parmenides51
εκ των υστέρων είδα οτι η παραπάνω άσκηση ήταν θέμα εξετάσεων του Μαθηματικού Αθηνών του 1950,
οπότε από την αρχική πηγή, θα δώσω άλλη άσκηση, και σαν λυθεί εκείνη, θα αναφέρω εδώ και την πηγή
δυστυχώς δεν το ανέφερε εκεί, για να αποφύγω να την προτείνω μεμονωμένα, τουλάχιστον κερδίσαμε μια ωραία λύση
και σε άλλο βιβλίο ήταν το τελευταίο από τα θέματα εξετάσεων χωρίς να ακολουθείται χρονολογική σειρά εκεί (!)

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 01, 2014 11:25 pm
από KDORTSI
parmenides51 έγραψε:Δίνονται δυο παράλληλες ευθείες \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} και σημείο \displaystyle{P} που δεν βρίσκεται μεταξύ των παραλλήλων .
Να σχεδιασθεί κοινή κάθετος των \displaystyle{(x)} και \displaystyle{(y)} σε τέτοια θέση ώστε να φαίνεται από το \displaystyle{P} με την μεγαλύτερη δυνατή γωνία.
Παραθέτω μια ακόμα ιδέα.

Σκεφτόμαστε το ακόλουθο σχήμα:
Ελαχιστοποίηση γωνίας.PNG
Ελαχιστοποίηση γωνίας.PNG (35.5 KiB) Προβλήθηκε 410 φορές
Θεωρούμε τη μεσοπαράλληλη \displaystyle{(d)} των παραλλήλων \displaystyle{x,y} και πάνω σ' αυτή ένα τυχαίο σημείο \displaystyle{O}.

Στη συνέχεια γράφουμε κύκλο με κέντρο το σημείο \displaystyle{O} που να διέρχεται από το σταθερό σημείο \displaystyle{P}. Ο κύκλος αυτός είναι ο \displaystyle{C(O,R)}.

Ακόμα φέρουμε την κάθετο προς τις παράλληλες αυτές ώστε να προκύψουν τα σημεία \displaystyle{A_o, B_o, M_o}.

Είναι προφανές ότι ο κύκλος αυτός τέμνει τις παράλληλες \displaystyle{x,y} κατά την κοινή των κάθετο \displaystyle{AB}.

Ας μελετήσουμε τη συμπεριφορά της γωνίας που μας ενδιαφέρει, δηλαδή της \displaystyle{\theta}.

Είναι:

\displaystyle sin\theta =\frac{AB/2}{OB}\Rightarrow sin\theta =\frac{m}{2R}\  \  \  \(m=AB=ct)

Για να μεγιστοποιηθεί η γωνία \displaystyle{\theta} θα πρέπει να μεγιστοποιηθεί το \displaystyle{sin\theta} (*) και για τούτο αρκεί να ελαχιστοποιηθεί ο παρονομαστής \displaystyle{R}

Για να συμβεί αυτό θα πρέπει η ακτίνα του κύκλου \displaystyle{R} να λάβει την ελάχιστή της τιμή που είναι η κάθετος \displaystyle{PM_o}.

Επομένως:

Γράφουμε τον κύκλο με κέντρο το σημείο \displaystyle{M_o} και ακτίνα την \displaystyle{PM_o} και αυτός θα ορίσει τη ζητούμενη κοινή κάθετη.(Δύο λύσεις)

(*) Αυτό συμβαίνει γιατί η συνάρτηση του ημιτόνου στο διάστημα \displaystyle{[0,\pi/2]} είναι γνησίως αύξουσα και η ποσότητα \displaystyle{m=ct}.

Κώστας Δόρτσιος

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιαν 02, 2014 8:29 am
από parmenides51
λύσεις σε ειδικές περιπτώσεις είδαμε στο παρελθόν εδώ κι εδώ

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιαν 05, 2014 12:44 pm
από parmenides51
μιας και μου το ανέφερε ο Σωτήρης (Λουρίδας) σχετικό είναι και το πρόβλημα του αγάλματος
(πρόβλημα Muller ή Regiomontanus) το οποίο είδαμε εδώ, εδώ, εδώ, εδώ κι εδώ
ενώ στην άσκηση μας είναι σταθερή η κορυφή της γωνίας και κινείται το ευθύγραμμο τμήμα,
στο πρόβλημα του αγάλματος είναι σταθερό το ευθύγραμμο τμήμα και κινείται η κορυφή της γωνίας.

Re: τελευταία 003: κατασκευή ευθείας με μέγιστη γωνία

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιαν 06, 2014 9:47 pm
από parmenides51
Η άσκηση είναι η 493 (τελευταία στο κεφάλαιο 8 από τα 8) από το βιβλίο του Στράτη Παπαδόπουλου
Γεωμετρία, μέρος Α, τόμος δεύτερος
Ιδιότητες Θέσεως Επιπεδομετρίας Ευκλείδειου χώρου

έχει 295 σελίδες κι εκδόθηκε το 1976 στην Αθήνα, εκδόσεις δεν αναφέρονται κάπου

Επειδή ήταν θέμα εξετάσεων, ξαναπρότεινα άλλη από το ίδιο βιβλίο,
την τελευταία άσκηση από το προηγούμενο κεφάλαιο εδώ (τελευταία 007)