Κο όμως! Κρύβει παγίδα. Δεν τολμώ να πιστέψω ότι είναι συνειδητή επιλογή της επιτροπής.
ΘΕΜΑ 4
Έστω ότι
και
είναι τα μέσα των πλευρών
και
παραλληλογράμμου
αντίστοιχα. Αν για το παραλληλόγραμμο
επιπλέον ισχύει
, να εξετάσετε αν είναι αληθείς οι ακόλουθοι ισχυρισμοί: Ισχυρισμός 1: Το τετράπλευρο
είναι παραλληλόγραμμο. Ισχυρισμός 2: Τα τρίγωνα
και
είναι ίσα. Ισχυρισμός 3: Τα τρίγωνα
και
είναι ισοσκελή. α) Στην περίπτωση που θεωρείτε ότι κάποιος ισχυρισμός είναι αληθής να τον αποδείξετε. (Μονάδες 16)
β) Στην περίπτωση που κάποιος ισχυρισμός δεν είναι αληθής, να βρείτε τη σχέση των διαδοχικών πλευρών του παραλληλογράμμου ώστε να είναι αληθής. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
(Μονάδες 9)
α) Είναι
και
ως μισά τμήματα των ίσων και παραλλήλων
, οπότε ο ισχυρισμός 1: Το τετράπλευρο
είναι παραλληλόγραμμο είναι σωστός.Τα
και
έχουν
ως απέναντι πλευρές παραλληλογράμμου,
ως μισά τμήματα των ίσων
και τις περιεχόμενες τους γωνίες
ίσες, αφού είναι απέναντι γωνίες παραλληλογράμμου, οπότε είναι ίσα, άρα είναι σωστός και ο ισχυρισμός 2.β) Αν είναι
, το
είναι ισοσκελές. Το ίδιο για το
.Εδώ όμως είναι η παγίδα. Αυτή είναι μόνο μία από τις δυνατές περιπτώσεις.
Πώς ο μαθητής θα ελέγξει τη σχέση των πλευρών του παραλληλογράμμου για να είναι
ή
, που επίσης δίνουν ισοσκελές τρίγωνο; Π.χ. φτιάξτε το τρίγωνο με
και θα δείτε ότι το
είναι ισοσκελές.Προτείνω την απόσυρση της άσκησης αυτής από την Τράπεζα Θεμάτων, ως ακατάλληλης για αξιολόγηση των μαθητών.
Θέλω τονίσω ότι την βρίσκω πανέμορφη για εξάσκηση σε βάθος στη διερεύνηση περιπτώσεων. Είναι κατάλληλη μόνο για λάτρεις της Γεωμετρίας.
Την εξήγηση και τη διερεύνηση τη δίνω στο φάκελο του Καθηγητή, γιατί δεν αφορά τους μαθητές της Α΄ Λυκείου.

.

.
, είναι
.Είναι όμως και
.
, οπότε
.
είναι παραλληλόγραμμο.
και
μια διάμετρός του.
. Έστω
και
τα μέσα των χορδών
και
αντίστοιχα.
και
είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο
είναι διάμετρος του κύκλου.
είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο.
ως εγγεγραμμένες που βαίνουν στα ίσα τόξα
(αφού οι αντίστοιχες χορδές τους είναι ίσες)
αφού σχηματίζονται εντός εναλλάξ γωνίες ίσες από την τέμνουσα τους
και
είναι ίσα αφού έχουν:
ως εγγεγραμμένες σε ημικύκλια.
.
και 
και αφού είναι εγγεγραμμένη θα βαίνει σε ημικύκλιο, δηλαδή η
είναι αποστήματα των χορδών
και
δηλαδή το
και
γωνίας
θεωρούμε σημεία
και Γ ώστε
.
.
και
χωρίζουν τη γωνία
και
αντίστοιχα, να αποδείξετε ότι:
είναι ισοσκελές.
και
είναι ίσες.
και
είναι ίσα επειδή έχουν:
δηλαδή το τρίγωνο
και
, οπότε το
είναι εγγράψιμο επειδή
οπότε
είναι ένα τραπέζι μπιλιάρδου. Ένας παίκτης τοποθετεί μία μπάλα στο σημείο
το οποίο ανήκει στη μεσοκάθετο του
και απέχει από αυτή απόσταση ίση με
χτυπώντας στους τοίχους του μπιλιάρδου
διαδοχικά. Για τη διαδρομή αυτή ισχύει ότι κάθε γωνία πρόσπτωσης (π.χ η γωνία
) είναι ίση με κάθε γωνία ανάκλασης (π.χ η γωνία
) και κάθε μία από αυτές είναι
.
της μπάλας είναι τετράγωνο. (Μονάδες
)
του μπιλιάρδου. (Μονάδες
)
είναι διπλάσια από την απόσταση του
, να υπολογίσετε τις γωνίες του τριγώνου
. (Μονάδες
του μπιλιάρδου έχουν την ίδια μεσοκάθετο, άρα το 

, οπότε θα είναι και
(άθροισμα γωνιών τριγώνου). Επειδή όμως
, τα τρίγωνα
θα είναι ίσα. Άρα
.
η ορθή προβολή του
. Αλλά το
είναι ορθογώνιο. Οπότε
και κατά συνέπεια 
οι διχοτόμοι των γωνιών
και
τέμνονται στο
.Η εξωτερική διχοτόμος της
στο
.Δίνεται ότι
.
είναι τραπέζιο.
είναι ισοσκελές.
είναι διχοτόμος της
θα είναι
.
.
,η
,ως εξωτερική στο
ισούται με το άθροισμα των απέναντι εσωτερικών δηλαδή με
.
επομένως
κι έτσι
.
κι επειδή αυτές οι δύο είναι εντός εναλλάξ των ευθειών
θα είναι
.
είναι εξωτερική διχοτόμος της
κι έτσι
.Για να είναι
θα έπρεπε η
να είναι ίση με αυτή κάτι που δεν ισχύει αφού
άρα η παραλληλία δεν υφίσταται κι έτσι το τετράπλευρο
.
εξ υποθέσεως ισούται με
κι έτσι οι δύο γωνίες είναι ίσες και το ζητούμενο έπεται.
. Στην πλευρά
θεωρούμε τα σημεία
ώστε
. Αν τα σημεία
αντίστοιχα, να αποδείξετε ότι:
είναι παραλληλόγραμμο (Μονάδες 13)
ισούται με
(Μονάδεq 12)
ενώνει τα μέσα των πλευρών του τριγώνου
και
,άρα το τετράπλευρο
είναι παραλλήλόγραμμο ή εννοείται άραγε;Τέλος πάντων.
ενώνει τα μέσα των πλευρών του τριγώνου
άρα
και
.Προφανώς η
δεν είναι παράλληλη στην
άρα το
η διάμεσος του τραπεζίου, τότε:
διάμεσος που αντιστοιχεί στην υποτείνουσα του ορθογωνίου τριγώνου 
, εκτός βέβαια κάποιας κατάλληλης θέσης...
είναι εγγράψιμα.
είναι στην ίδια ευθεία
βρίσκεται στον περίκυκλο του τριγώνου
κλπ
με
και
.
, η οποία τέμνει το
.
είναι ρόμβος.
ως εντός και επί τα αυτά
και 
και
αφού το τραπέζιο είναι ισοσκελές και οι γωνίες των βάσεων του είναι ίσες.
είναι η διχοτόμος της
.
είναι ισόπλευρο αφού έχει
, άρα
(από την υπόθεση)
το
οπότε το
είναι και διάμεσος, έτσι το
. Προεκτείνουμε το τμήμα
)κατά τμήμα
.
και
και θεωρούμε τα μέσα τους
είναι παραλληλόγραμμο.
είναι παραλληλόγραμμο.
είναι ισοσκελές τραπέζιο.
είναι η πλευρά του τετραγώνου τότε:
.
είναι παραλληλόγραμμο επειδή
ως μισά των ίσων και παραλλήλων τμημάτων
,
οπότε το
ως διάμεσος στην υποτείνουσα
.
και
οπότε είναι ισοσκελές τραπέζιο.
τέμνει τη
, δηλαδή οι ευθείες
τέμνονται)
και τη μεσοκάθετο του
σε σημείο
σε σημείο
, το σημείο τομής των
. Στο τετράπλευρο που προέκυψε
είναι ορθογώνιο και έτσι
). Τώρα
,δηλαδή είναι μεσοκάθετος και στο
.
γωνίες από 
. Αφού η
και άρα, το
.
, στο ορθογώνιο τρίγωνο
η γωνία
και αφού το
είναι ισοσκελές τρίγωνο θα είναι και
. Προφανώς δε 
και δύο κάθετες ακτίνες του
και
. Έσττω
. Από το Α φέρω κάθετες στις ακτίνες
τέμνουν τον κύκλο στα σημεία
αντίστοιχα.
. (Μονάδες 4)
είναι ορθογώνιο. (Μονάδες 7)
είναι ισοσκελές τραπέζιο. (Μονάδες 7)
,
απόστημα της χορδής
μέσο του τόξου
. Άρα
.
δεδομένου ότι
ως χορδές ίσων τόξων (
).
και
. Τότε το τετράπλευρο
. Άρα το τόξο
είναι ημικύκλιο, επομένως
, τότε
και
.
,
τέμνει
.
διχοτόμο της γωνίας
. Η παράλληλη από το
είναι ισοσκελές.
είναι μεσοκάθετος της
και
είναι ίσα.
είναι παραλληλόγραμμο.
ως εντός εναλλάξ των παραλλήλων
και
οπότε
δηλαδή το τρίγωνο
αφού έχουν:
ως κατακορυφήν.
.