Σελίδα 1 από 1

Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2016 12:38 am
από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
Καθετότητα και παραλληλία.png
Καθετότητα και παραλληλία.png (40.37 KiB) Προβλήθηκε 2639 φορές
Έστω τρίγωνο \vartriangle ABC εγγεγραμμένο σε κύκλο \left( O \right) (κέντρου \left( O \right) , \left( I \right) ο εγγεγραμμένος του κύκλος και D το σημείο επαφής του \left( I \right) με την BC .
Αν F \equiv MD \cap \left( O \right),F \ne M με M το μέσο του τόξου BC που δεν περιέχει την κορυφή A και Q\equiv FI\cap \left( O \right),Q\ne F να δειχθεί ότι
{{I}_{a}}S\bot AS με {{I}_{a}} το κέντρου του A- παρεγγεγραμμένου κύκλου του τριγώνου και S\equiv {{I}_{a}}Q\cap \left( O \right),S\ne Q καιFS\parallel BC


Στάθης

Re: Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2016 3:36 pm
από simantiris j.
Καλησπέρα σε όλους!
Προκύπτει ουσιαστικά από το θέμα εδώ και αν δε δούμε κάποια λύση για ένα από τα δύο θα βάλω τη λύση μου για το πρώτο θέμα συμπληρωμένη με αυτά που απαιτούνται για τη λύση του παρόντος.EDIT Τελικά όπως έδειξε ο κ.Κώστας η λύση αυτού είναι πιο απλή από αυτή του πρώτου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόδειξή του.

Re: Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2016 3:53 pm
από vittasko
Αρκεί να αποδειχθεί ότι το σημείο Q\equiv (O)\cap FI , ταυτίζεται με το αντιδιαμετρικό σημείο του A και άρα, αρκεί να αποδειχθεί ότι \angle AFI = 90^{o} .

Έστω N , το αντιδιαμετρικό σημείο του M και από \angle FAI\equiv \angle FAM = \angle FNM , αρκεί να αποδειχθεί ότι \angle FIA = \angle AMN\ \ \ .(1) λόγω του ορθογωνίου τριγώνου \vartriangle FMN .

Από (1) και \angle FMN = \angle FDI , λόγω ID\parallel MN , αρκεί να αποδειχθεί ότι ισχύει \angle FDI = \angle FIA\ \ \ ,(2)

Από (2) αρκεί να αποδειχθεί ότι η ευθεία MI εφάπτεται στον περίκυκλο έστω (O') του τριγώνου \vartriangle IDF .

Αυτό όμως αληθεύει.
Καθετότητα και παραλληλία.
Καθετότητα και παραλληλία.
f=185_t=55835.PNG (42 KiB) Προβλήθηκε 2551 φορές
Πράγματι, από το εγγράψιμο τετράπλευρο KDFN , όπου K\equiv BC\cap MN και το ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle CMN , με CK\perp MN , έχουμε (MD)(MF) = (MK)(MN) = (MC)^{2} = (MI)^{2}\ \ \ (3) λόγω MB = MI = MC ( γνωστό αποτέλεσμα ).

Συμπεραίνεται έτσι, \angle AFI\equiv \angle AFQ = 90^{o}\Rightarrow \angle ASQ\equiv \angle ASI_{a} = 90^{o} , με S\equiv (O)\cap I_{a}Q και το ζητούμενο έχει αποδειχθεί.

Κώστας Βήττας.

ΥΓ. Η παραλληλία FS\parallel BC είναι ένα πρόσθετο αποτέλεσμα προς απόδειξη, το οποίο όμως δεν είναι χρειαζούμενο στα δοσμένα της εκφώνησης , αλλά ούτε απαραίτητο για την απόδειξη του ζητούμενου.

Re: Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2016 7:41 pm
από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
vittasko έγραψε: ....
ΥΓ. Η παραλληλία FS\parallel BC είναι ένα πρόσθετο αποτέλεσμα προς απόδειξη, το οποίο όμως δεν είναι χρειαζούμενο στα δοσμένα της εκφώνησης , αλλά ούτε απαραίτητο για την απόδειξη του ζητούμενου.
Κώστα καλησπέρα

Μάλλον δεν έγινε αντιληπτό ότι η παράλληλια ειναι και αυτό ζητούμενο ( αλλιώς θα έγραφα ´με ´και όχι ´και ´). Αλωστε η παράλληλια ισχύει για τυχόν τρίγωνο . Τα δυο ζητούμενα απαντούν στο πρόβλημα που αναφέρει ο καλός φίλος simantiris

Re: Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2016 10:46 pm
από vittasko
Στάθη, όντως δεν έγινε αντιληπτό ( από μένα ) ως δεύτερο ζητούμενο, η παραλληλία FS\parallel BC και ας δούμε μία συγγενική προσέγγιση για την απόδειξή της.

\bullet Έστω το σημείο D'\equiv BC\cap MS και αρκεί ως ισοδύναμο ζητούμενο, να αποδειχθεί ότι ταυτίζεται με το σημείο επαφής του κύκλου (I_{a}) στην BC .

Από το εγγράψιμο τετράπλευρο KD'SN και το ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle CMN με CK\perp MN , έχουμε (MD')(MS) = (MK)(MN) = (MC)^{2} = (MI)^{2} = (MI_{a})^{2}\ \ \ ,(1) λόγω MB = MI = MC = MI_{a} .
Καθετότητα και παραλληλία - Απόδειξη της παραλληλίας FS // BC.
Καθετότητα και παραλληλία - Απόδειξη της παραλληλίας FS // BC.
f=185_t=55835(a).PNG (41.12 KiB) Προβλήθηκε 2479 φορές
Από (1) προκύπτει ότι η MI_{a} εφάπτεται στον περίκυκλο έστω (L) του τριγώνου \vartriangle D'I_{a}S και επομένως, ισχύει \angle MSI_{a} = \angle MI_{a}D'\ \ \ ,(2)

Αλλά, ισχύει \angle MSI_{a}\equiv \angle MSQ = \angle MAQ = \angle AMN\ \ \ ,(3) λόγω OA = OM .

Από (1),\ (3)\Rightarrow \angle AMN = \angle MI_{a}D'\ \ \ ,(4)

Από (4)\Rightarrow I_{a}D'\parallel MN\Rightarrow I_{a}D'\perp BC λόγω MN\perp BC και το ισοδύναμο ζητούμενο έχει αποδειχθεί.

Κώστας Βήττας.

Re: Καθετότητα και παραλληλία

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιουν 25, 2023 1:53 pm
από Henri van Aubel
Όμορφη! Βάζω τη λύση που σκέφτηκα.

1ο ερώτημα: Θεωρούμε την αντιστροφή πόλου M και ακτίνας MI. Τα σημεία I,B,C παραμένουν αμετάβλητα και ο κύκλος \left ( O \right ) γίνεται η ευθεία BC. Εφόσον MI^{2}=MB^{2}=MD\cdot MF το F πηγαίνει στο D και επίσης το A πηγαίνει στην τομή της διχοτόμου της γωνίας \angle A με την πλευρά BC, έστω Z. Επειδή ZD\perp DI έπεται πως AF\perp FI.

2ο ερώτημα: Σύμφωνα με το πρώτο ερώτημα έχουμε \displaystyle \angle QCI_{a}=\angle BCI_{a}-\angle BCQ=\left ( 90^\circ -\frac{\angle C}{2}\right )-\left ( 90^\circ-\angle C \right )=\frac{\angle C}{2}\left ( 1 \right )

Εξάλλου, προκύπτει ότι \displaystyle \frac{QC}{I_{a}C}=\frac{QC}{BC}\cdot \frac{BC}{I_{a}C}=\frac{\cos B}{\sin A}\cdot \frac{\displaystyle \cos \frac{A}{2}}{\displaystyle \cos \frac{B}{2}}=\frac{\displaystyle \cos B}{2\displaystyle \cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )\cos \frac{B}{2}}\left ( 2 \right )

Συνδυάζοντας τις σχέσεις \left ( 1 \right ) και \left ( 2 \right ) προκύπτει πως \displaystyle \frac{\displaystyle \sin \left ( \angle SQC-\frac{C}{2} \right )}{\sin \angle SQC}=\frac{\cos B}{2 \displaystyle \cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )\cos \frac{B}{2}}=\cos \frac{C}{2}-\sin \frac{C}{2}\cot \angle SQC\Longleftrightarrow

\displaystyle \Longleftrightarrow \cot \angle SQC=\frac{\displaystyle 2\cos \frac{C}{2}\cos \frac{B}{2}\cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )-\cos B} {\displaystyle 2\cos \frac{B}{2}\cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )\sin \frac {C}{2}}\left ( I \right )

Επιπλέον, ισχύει \displaystyle \frac{\displaystyle \sin \left ( 90^\circ-\frac{B}{2}-\frac{C}{2}+\angle BMF \right )}{\sin \angle BMF} =\frac{\displaystyle \cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2}-\angle BMF \right )}{\sin \angle BMF}=\frac{BM}{BI}\cdot \frac{BI}{BD}\Longleftrightarrow

\displaystyle \Longleftrightarrow \cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )\cot \angle BMF+\sin \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )=\frac{1}{\displaystyle 2\sin \frac{C}{2}}\cdot \frac{1}{\cos \frac{B}{2}}\Longleftrightarrow

\displaystyle \Longleftrightarrow \cot \angle BMF=\frac{\displaystyle 1-2\cos \frac{B}{2}\sin \frac{C}{2}\sin \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )} {\displaystyle 2\cos \frac{B}{2}\sin \frac{C}{2}\cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )}\left ( II \right )

Από τις \left ( I \right ),\left ( II \right ) συμπεραίνουμε ότι αρκεί \displaystyle 2\cos \frac{B}{2}\cos \frac{C}{2}\cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )-\cos B=1-2\cos \frac{B}{2}\sin \frac{C}{2}\sin \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )\Longleftrightarrow

\displaystyle \Longleftrightarrow 2\cos \frac{B}{2}\left [ \cos \frac{C}{2}\cos \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right )+\sin \frac{C}{2}\sin \left ( \frac{B}{2}+\frac{C}{2} \right ) \right ]=1+\cos B \Longleftrightarrow

\displaystyle \Longleftrightarrow 2\cos ^{2}\frac{B}{2}=1+\cos B που αληθεύει. \square

Οπότε δείχτηκε ότι \angle SQC=\angle BMF\Longrightarrow FS//BC που ολοκληρώνει την απόδειξη.