Σελίδα 1 από 1

Τόπος βαρυκέντρου ( συνέχεια )

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Οκτ 23, 2022 7:56 pm
από KARKAR
Τόπος  βαρυκέντρου  συνέχεια.png
Τόπος βαρυκέντρου συνέχεια.png (25.08 KiB) Προβλήθηκε 669 φορές
Στο καρτεσιανό επίπεδο θεωρούμε το σημείο P(p,a) , ( p , a>0) . ( Εφαρμογή : a=2 )

Σημείο S κινείται στην ευθεία x=-a και σημείο T στην y=-a , ώστε : PS\perp ST .

Δείξτε ότι ο γεωμετρικός τόπος του βαρυκέντρου του τριγώνου PST είναι παραβολή και

υπολογίστε το p , ώστε η κορυφή της παραβολής να συμπίπτει με την αρχή των αξόνων .

Re: Τόπος βαρυκέντρου ( συνέχεια )

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 13, 2022 8:59 pm
από vgreco
KARKAR έγραψε: Κυρ Οκτ 23, 2022 7:56 pm Στο καρτεσιανό επίπεδο θεωρούμε το σημείο P(p,a) , ( p , a>0) . ( Εφαρμογή : a=2 )

Σημείο S κινείται στην ευθεία x=-a και σημείο T στην y=-a , ώστε : PS\perp ST .

Δείξτε ότι ο γεωμετρικός τόπος του βαρυκέντρου του τριγώνου PST είναι παραβολή και

υπολογίστε το p , ώστε η κορυφή της παραβολής να συμπίπτει με την αρχή των αξόνων .
barycenter.png
barycenter.png (110.76 KiB) Προβλήθηκε 546 φορές
Παρόμοια με την απάντηση του κ. Νίκου εδώ.

Οι συντεταγμένες των σημείων φαίνονται στο σχήμα. Αφού PS \perp ST, πρέπει το γινόμενο των εφαπτομένων των φορέων τους να είναι -1:

\displaystyle{ 
\dfrac{n - a}{p + a} \cdot \dfrac{n + a}{m + a} = -1 \Leftrightarrow n^2 + m(a + p) + ap = 0 
}

Τώρα, για τα σημεία του γεωμετρικού τόπου ισχύει:
\displaystyle{ 
\begin{cases} 
x = \dfrac{p - a + m}{3} \hfill \\ 
y = \dfrac{n - a + a}{3} \hfill 
\end{cases} \Leftrightarrow \begin{cases} 
m = 3x + a - p \hfill \\ 
n = 3y \hfill 
\end{cases} 
}

Συνδυάζοντας τα παραπάνω, παίρνω:

\displaystyle{ 
9y^2 + (3x + a - p)(a + p) + ap = 0 \Leftrightarrow 9y^2 + 3(a + p)x + a^2 - p^2 + ap = 0 
}

που είναι παραβολή της μορφής y^2 = Ax + C, άρα η κορυφή της βρίσκεται στον άξονα x.

Τώρα, επειδή το O(0, 0) ανήκει στην παραβολή, θα είναι και η κορυφή της. Για x = y = 0, η παραπάνω σχέση γράφεται:

\displaystyle{ 
a^2 - p^2 + ap = 0 \Leftrightarrow p^2 - ap - a^2 = 0 
}

Λύνω τη δευτεροβάθμια ως προς p: έχει ρίζες για κάθε a > 0 τις p = \dfrac{a \pm a \sqrt{5}}{2} και επειδή p > 0, υποχρεωτικά:

\displaystyle{ 
p = a \dfrac{\sqrt{5} + 1}{2} \Leftrightarrow \boxed{p = a \cdot \Phi} 
}