Σελίδα 1 από 1

Λόγος πλευρών ισοσκελούς

Δημοσιεύτηκε: Δευ Μαρ 25, 2024 8:41 am
από george visvikis
Λόγος πλευρών ισοσκελούς.png
Λόγος πλευρών ισοσκελούς.png (16.86 KiB) Προβλήθηκε 724 φορές
\displaystyle (I,r) είναι ο εγγεγραμμένος κύκλος ισοσκελούς τριγώνου ABC (AC=BC) και (L, kr), 0<k<1, ο κύκλος

που εφάπτεται στις AC, BC και εξωτερικά στον κύκλο (I). Nα υπολογίσετε συναρτήσει του k τον λόγο \dfrac{AB}{AC}. Για ποια

τιμή του k το τρίγωνο ABC είναι ισόπλευρο;

Re: Λόγος πλευρών ισοσκελούς

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μαρ 31, 2024 1:17 pm
από gbaloglou
Θέτοντας O=(0,0), I=(0,r), και προβάλλοντας το L επί της OI στο K λαμβάνουμε από KIL και Πυθαγόρειο Θεώρημα OD=KL=2\sqrt{k}r, οπότε L=(2\sqrt{k}r,0). Εύκολα προκύπτει η εξίσωση της IL, y=-\dfrac{1-k}{2\sqrt{k}}x+r, και η τομή της με την y=0, C=\left(\dfrac{2\sqrt{k}}{1-k}r,0\right).

Θα βρούμε τώρα τις συντεταγμένες του μέσου M της AB, χωρίς να γνωρίζουμε (ακόμη) τις συντεταγμένες των A, B. Κείμενο επί της IL, το M είναι της μορφής M=\left(x,-\dfrac{1-k}{2\sqrt{k}}x+r \right). Το x προσδιορίζεται από την |IM|=r \leftrightarrow x^2=\dfrac{4kr^2}{(1+k)^2}. Επειδή το M κείται αριστερά της IO ισχύει η x\leq 0, οπότε επιλέγουμε την αρνητική ρίζα για να λάβουμε x=-\dfrac{2\sqrt{k}}{1+k}r και M=\left(-\dfrac{2\sqrt{k}}{1+k}r, \dfrac{2}{1+k}r\right).

Εύκολα προκύπτει τώρα η εξίσωση της βάσης του ισοσκελούς, y=\dfrac{2\sqrt{k}}{1-k}x+\dfrac{4k}{1-k^2}r, και η B=\left(-\dfrac{1}{\sqrt{k}}r,0\right). Και βέβαια, από τις συντεταγμένες των M και B προκύπτει άμεσα και η A=\left(\dfrac{1-3k}{\sqrt{k}(1+k)}r,\dfrac{4}{1+k}r\right).

Bεβαίως το ισοσκελές ABC είναι ισόπλευρο αν και μόνον αν το A κείται επί της IO, όταν δηλαδή k=\dfrac{1}{3}. Εύκολα υπολογίζονται και τα μήκη BC=\dfrac{1+k}{\sqrt{k}(1-k)}r και AB=\dfrac{2}{\sqrt{k}}r, και επαληθεύεται η AB=BC\leftrightarrow k=\dfrac{1}{3}.
δίκυκλο-ισοσκελούς.png
δίκυκλο-ισοσκελούς.png (68.77 KiB) Προβλήθηκε 635 φορές

Re: Λόγος πλευρών ισοσκελούς

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μαρ 31, 2024 4:03 pm
από george visvikis
Να ευχαριστήσω το Γιώργο Μπαλόγλου για τη λύση του και να δώσω μία Ευκλείδεια αντιμετώπιση.
Λόγος πλευρών ισοσκελούς.β.png
Λόγος πλευρών ισοσκελούς.β.png (19.85 KiB) Προβλήθηκε 614 φορές
Από την ομοιότατα των τριγώνων IKL, MBC είναι \displaystyle \frac{{IK}}{{MB}} = \frac{{IL}}{{BC}} \Leftrightarrow \frac{{2r(1 - k)}}{c} = \frac{{r(1 + k)}}{a} \Leftrightarrow \boxed{\frac{c}{a} = \frac{{2(1 - k)}}{{1 + k}}}

Για το ισόπλευρο είναι a=c, οπότε \boxed{k=\frac{1}{3}}

Re: Λόγος πλευρών ισοσκελούς

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μαρ 31, 2024 10:02 pm
από gbaloglou
Ωραίο θέμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί -- εγγράφοντας απειρία κύκλων από το M μέχρι το C -- και για τον υπολογισμό του αθροίσματος γεωμετρικής σειράς, καθότι CM=\dfrac{2}{1-k}r.