Συνευθειακότητα και αναλογία

Συντονιστές: AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ, silouan, george visvikis

Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 16692
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Συνευθειακότητα και αναλογία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Τετ Απρ 16, 2025 7:42 am

Συνευθειακότητα και αναλογία.png
Συνευθειακότητα και αναλογία.png (23.52 KiB) Προβλήθηκε 316 φορές
Από σημείο A , εξωτερικό του κύκλου (O,r) , φέρουμε τα εφαπτόμενα τμήματα : AB,AC . Από σημείο S της προέκτασης

της χορδής BC , φέρουμε το εφαπτόμενο τμήμα ST . Οι BT , CT τέμνουν τις AC , AB , στα σημεία P , Q αντίστοιχα .

α) Δείξτε ότι τα σημεία S , P , Q είναι συνευθειακά . β) Αν : r=3 , OA=6 , υπολογίστε το CS , ώστε : SP=4PQ .



Λέξεις Κλειδιά:
konargyr14
Δημοσιεύσεις: 20
Εγγραφή: Σάβ Νοέμ 09, 2024 9:10 am

Re: Συνευθειακότητα και αναλογία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από konargyr14 » Τετ Απρ 16, 2025 4:58 pm

Καλησπέρα. Μια λύση για το (α).
Το σημείο S ανήκει στην πολική του A προς τον κύκλο (O,r), άρα από το θεώρημα La Hire η πολική του S προς τον ίδιο κύκλο θα περνά από το A. Συνεπώς η AT είναι η πολική του A προς τον κύκλο (O, r), αφού το TS είναι εφαπτόμενο τμήμα στον (O,r). Αν D η τομή της AT, με την χορδή BC, τότε η τετράδα των σημείων B,C,D,S είναι αρμονική (αφού η AT είναι η πολική του S). Στο πλήρες τετράπλευρο AQTP.BC τώρα, οι διαγώνιοι AT,BC τέμνονται στο D και άρα η τρίτη διαγώνιος QP θα τέμνει την BC στο συζηγές αρμονικό του D, δηλαδή το S. Συνεπώς οι ευθείες BC, TS, QP συντρέχουν στο S και άρα τα σημεία S, P, Q είναι συνευθειακά.

Κωνσταντίνος


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 10648
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Συνευθειακότητα και αναλογία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Παρ Απρ 18, 2025 8:59 am

KARKAR έγραψε:
Τετ Απρ 16, 2025 7:42 am
Συνευθειακότητα και αναλογία.pngΑπό σημείο A , εξωτερικό του κύκλου (O,r) , φέρουμε τα εφαπτόμενα τμήματα : AB,AC . Από σημείο S της προέκτασης

της χορδής BC , φέρουμε το εφαπτόμενο τμήμα ST . Οι BT , CT τέμνουν τις AC , AB , στα σημεία P , Q αντίστοιχα .

α) Δείξτε ότι τα σημεία S , P , Q είναι συνευθειακά . β) Αν : r=3 , OA=6 , υπολογίστε το CS , ώστε : SP=4PQ .
Συνευθειακότητα και αναλογία_b ερώτημα_ok.png
Συνευθειακότητα και αναλογία_b ερώτημα_ok.png (54.75 KiB) Προβλήθηκε 235 φορές
Αργότερα , λύση και για τα δυο ερωτήματα .


x = \dfrac{{16}}{{\sqrt 3 }}


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 10648
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Συνευθειακότητα και αναλογία

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Σάβ Απρ 19, 2025 11:10 pm

KARKAR έγραψε:
Τετ Απρ 16, 2025 7:42 am
Συνευθειακότητα και αναλογία.pngΑπό σημείο A , εξωτερικό του κύκλου (O,r) , φέρουμε τα εφαπτόμενα τμήματα : AB,AC . Από σημείο S της προέκτασης

της χορδής BC , φέρουμε το εφαπτόμενο τμήμα ST . Οι BT , CT τέμνουν τις AC , AB , στα σημεία P , Q αντίστοιχα .

α) Δείξτε ότι τα σημεία S , P , Q είναι συνευθειακά . β) Αν : r=3 , OA=6 , υπολογίστε το CS , ώστε : SP=4PQ .
Η πολική του A ως προς τον κύκλο \Omega είναι η χορδή των επαφών BC, που διέρχεται από το S. Οπότε η πολική του S

θα διέρχεται από το A αφού η ST είναι εφαπτομένη του \Omega .

Η ευθεία AT θα τέμνει τον εν λόγω κύκλο κατά σειρά στα T\,\,\kappa \alpha \iota \,\,J με το τετράπλευρο TBJC να είναι αρμονικό .
Συνευθειακότητα και αναλογία_a ερώτημα_ok.png
Συνευθειακότητα και αναλογία_a ερώτημα_ok.png (42.14 KiB) Προβλήθηκε 169 φορές
Τώρα υποθέτω ότι η QP δεν διέρχεται από το S αλλά από άλλο σημείο , ας πούμε Z, της ευθείας BC.

Ας πάρουμε την πολική του A ως προς τις ευθείες , QP\,\,\kappa \alpha \iota \,\,BC θα περνά από τα σημεία T και Z ,

θα τέμνει δε την AB στο G με την τετράδα , \left( {A,G\backslash Q,B} \right) αρμονική οπότε αναγκαστικά

θα διέρχεται από το S δηλαδή το S \equiv Z.

β) στην περίπτωση των αριθμητικών δεδομένων που δόθηκαν. Υπόδειξη.

Έχουμε το νέο σχήμα με \vartriangle ABC ισόπλευρο πλευράς a = 3\sqrt 3 . Επίσης \vartriangle AQP \approx \vartriangle JCB

Μενέλαος στο \vartriangle QBS με διατέμνουσα \overline {APC} κι έχω : AQ = \dfrac{x}{4}\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,BQ = \dfrac{{4a - x}}{4} (1)

Μενέλαος στο \vartriangle ABC με διατέμνουσα \overline {QPS} κι έχω : CP = \dfrac{{4a - x}}{5}\,\,\kappa \alpha \iota \,\,AP = \dfrac{{a + x}}{5} (2)
Συνευθειακότητα και αναλογία_b ερώτημα_ok.png
Συνευθειακότητα και αναλογία_b ερώτημα_ok.png (51.89 KiB) Προβλήθηκε 169 φορές
Επειδή , \dfrac{{BQ}}{{PC}} = \dfrac{{\dfrac{{4a - x}}{4}}}{{\dfrac{{4a - x}}{5}}} = \dfrac{5}{4} σύμφωνα με τα σημεία Petersen ( Α. Δημητρίου Θέμα 16)

\dfrac{{JB}}{{JC}} = \dfrac{5}{4} = \dfrac{{AP}}{{AG}} . Αν JB = 5m\,,\,\,JC = 4m\,\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,BC = a = 3\sqrt 3 \, από Θ. συνημίτονου στο \vartriangle JCB

m = \dfrac{3}{{\sqrt 7 }} οπότε QP = \sqrt 7 \,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\,x = \dfrac{{16}}{{\sqrt 3 }}.


Παρατήρηση .

Πιο αναλυτικά αφού προσδιορίστηκαν τα: m = \dfrac{3}{{\sqrt 7 }} και a = 3\sqrt 3 από την ομοιότητα των \vartriangle JBC\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\,\vartriangle APQ έχω:

\dfrac{{JC}}{{AQ}} = \dfrac{{BC}}{{PQ}} και από τις \left( 1 \right)\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\left( 2 \right) προκύπτει , \dfrac{{4m}}{{\dfrac{x}{4}}} = \dfrac{a}{k} \Rightarrow \dfrac{{16m}}{x} = \dfrac{a}{k} \Rightarrow k = \dfrac{{x\sqrt {21} }}{{16}}\,\,\left(  *  \right). Από το Θ. συνημίτονου στο \vartriangle APQ έχω

{k^2} = \dfrac{{21{x^2} + 12ax + 16{a^2}}}{{400}}\,\,\,\left( { *  * } \right) Από τις \left(  *  \right)\,\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\left( {\, *  * } \right) διώχνω είτε το x και βρίσκω το k\,\,,είτε το k , Με διώξιμο του k προκύπτει :

\left( {7x + 16\sqrt 3 } \right)\left( {\sqrt 3 x - 16} \right) = 0 και έτσι : \boxed{x = \dfrac{{16}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{16\sqrt 3 }}{3}}.


konargyr14
Δημοσιεύσεις: 20
Εγγραφή: Σάβ Νοέμ 09, 2024 9:10 am

Re: Συνευθειακότητα και αναλογία

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από konargyr14 » Κυρ Απρ 20, 2025 11:47 am

konargyr14 έγραψε:
Τετ Απρ 16, 2025 4:58 pm
Καλησπέρα. Μια λύση για το (α).
Το σημείο S ανήκει στην πολική του A προς τον κύκλο (O,r), άρα από το θεώρημα La Hire η πολική του S προς τον ίδιο κύκλο θα περνά από το A. Συνεπώς η AT είναι η πολική του A προς τον κύκλο (O, r), αφού το TS είναι εφαπτόμενο τμήμα στον (O,r). Αν D η τομή της AT, με την χορδή BC, τότε η τετράδα των σημείων B,C,D,S είναι αρμονική (αφού η AT είναι η πολική του S). Στο πλήρες τετράπλευρο AQTP.BC τώρα, οι διαγώνιοι AT,BC τέμνονται στο D και άρα η τρίτη διαγώνιος QP θα τέμνει την BC στο συζηγές αρμονικό του D, δηλαδή το S. Συνεπώς οι ευθείες BC, TS, QP συντρέχουν στο S και άρα τα σημεία S, P, Q είναι συνευθειακά.

Κωνσταντίνος
Προσθέτω τη λύση για το δεύτερο ερώτημα (και το σχήμα):

\cfrac{CO}{AO} = \cfrac{1}{2} \Longlrightarrow \widehat{OAC} = 30^\circ και άρα \widehat{BAC} = 2 \cdot \widehat{OAC} = 60^\circ

οπότε το \triangle ABC είναι ισόπλευρο (αφού AB = AC) και

BC = AC = \sqrt{AO^2 - OC^2} = \sqrt{6^2 - 3^2} = 3\sqrt{3}

Θέτουμε για ευκολία CS = x. Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle QBS με διατέμνουσα την APC παίρνουμε:

\cfrac{PS}{PQ} \cdot \cfrac{AQ}{AB} \cdot \cfrac{CB}{CS} = 1 \Longrightarrow \cfrac{AQ}{x} = \cfrac{1}{4} \Longleftrightarrow AQ = \cfrac{x}{4}

Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle PCS με διατέμνουσα την AQB παίρνουμε:

\cfrac{QS}{QP} \cdot \cfrac{AP}{AC} \cdot \cfrac{BC}{BS} = 1 \Longrightarrow 5 \cdot \cfrac{AP}{BC + CS} = 1 \Longrightarrow AP = \cfrac{3\sqrt{3} + x}{5}

Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle ABC με διατέμνουσα την QPS παίρνουμε:

\cfrac{QA}{QB} \cdot \cfrac{SB}{SC} \cdot \cfrac{PC}{PA} = 1 \Longrightarrow  \cfrac{1}{4} \cdot \cfrac{SB}{PA} \cdot \cfrac{PC}{QB} = 1 \Longrightarrow \cfrac{5}{4} \cdot \cfrac{PC}{QB} = 1 \Longleftrightarrow \cfrac{PC}{QB} = \cfrac{4}{5}

Η παράλληλη από το Q προς το AC τέμνει το BC στο E. Τότε \widehat{QEB} = \widehat{ACB} = \widehat{ABC} = 60^\circ άρα BQ = QE και \widehat{QEB} = 60^\circ = \widehat{QTB} (αφού \widehat{QTB} = 180^\circ - \widehat{BTC} = \widehat{ABC} λόγω γωνίας χορδής και εφαπτομένης)

Συνεπώς τα BQTE, AQTP είναι εγγράψιμμα και άρα το PTEC είναι εγγράψιμμο, οπότε \widehat{PEC} = \widehat{PTC} = 60^\circ = \widehat{PCE} = \widehat{ABC}, οπότε PE = PC και AB \parallel PE.

Άρα το AQEP είναι παραλληλόγραμμο και έτσι έχουμε:

QE + EP = AP + PC = 3\sqrt{3} και \cfrac{EP}{QE} = \cfrac{PC}{QB} = \cfrac{4}{5}. Αντικαθιστώντας στην πρώτη από αυτές QE = \cfrac{5 EP}{4}, παίρνουμε:

\cfrac{5 \cdot PE}{4} + EP = 3\sqrt{3} \Longleftrightarrow EP = AQ= \cfrac{4\sqrt{3}}{3}

Οπότε τελικά CS = 4\cdot AQ = 4 \cdot \cfrac{4\sqrt{3}}{3} = \cfrac{16\sqrt{3}}{3}

Κωνσταντίνος
1.png
1.png (127.27 KiB) Προβλήθηκε 135 φορές
τελευταία επεξεργασία από konargyr14 σε Κυρ Απρ 20, 2025 1:15 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 10648
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Συνευθειακότητα και αναλογία

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Κυρ Απρ 20, 2025 11:56 am

konargyr14 έγραψε:
Κυρ Απρ 20, 2025 11:47 am
konargyr14 έγραψε:
Τετ Απρ 16, 2025 4:58 pm
Καλησπέρα. Μια λύση για το (α).
Το σημείο S ανήκει στην πολική του A προς τον κύκλο (O,r), άρα από το θεώρημα La Hire η πολική του S προς τον ίδιο κύκλο θα περνά από το A. Συνεπώς η AT είναι η πολική του A προς τον κύκλο (O, r), αφού το TS είναι εφαπτόμενο τμήμα στον (O,r). Αν D η τομή της AT, με την χορδή BC, τότε η τετράδα των σημείων B,C,D,S είναι αρμονική (αφού η AT είναι η πολική του S). Στο πλήρες τετράπλευρο AQTP.BC τώρα, οι διαγώνιοι AT,BC τέμνονται στο D και άρα η τρίτη διαγώνιος QP θα τέμνει την BC στο συζηγές αρμονικό του D, δηλαδή το S. Συνεπώς οι ευθείες BC, TS, QP συντρέχουν στο S και άρα τα σημεία S, P, Q είναι συνευθειακά.

Κωνσταντίνος
Προσθέτω τη λύση για το δεύτερο ερώτημα (και το σχήμα):

\cfrac{CO}{AO} = \cfrac{1}{2} \Longlrightarrow \widehat{OAC} = 30^\circ και άρα \widehat{BAC} = 2 \cdot \widehat{OAC} = 60^\circ

οπότε το \triangle ABC είναι ισόπλευρο (αφού AB = AC) και

BC = AC = \sqrt{AO^2 - OC^2} = \sqrt{6^2 - 3^2} = 3\sqrt{3}

Θέτουμε για ευκολία CS = x. Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle QBS με διατέμνουσα την APC παίρνουμε:

\cfrac{PS}{PQ} \cdot \cfrac{AQ}{AB} \cdot \cfrac{CB}{CS} = 1 \Longrightarrow \cfrac{AQ}{x} = \cfrac{1}{4} \Longleftrightarrow AQ = \cfrac{x}{4}

Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle PCS με διατέμνουσα την AQB παίρνουμε:

\cfrac{QS}{QP} \cdot \cfrac{AP}{AC} \cdot \cfrac{BC}{BS} = 1 \Longrightarrow 5 \cdot \cfrac{AP}{BC + CS} = 1 \Longrightarrow AP = \cfrac{3\sqrt{3} + x}{5}

Από θεώρημα Μενελάου στο τρίγωνο \triangle ABC με διατέμνουσα την QPS παίρνουμε:

\cfrac{QA}{QB} \cdot \cfrac{SB}{SC} \cdot \cfrac{PC}{PA} = 1 \Longrightarrow  \cfrac{1}{4} \cdot \cfrac{SB}{PA} \cdot \cfrac{PC}{QB} = 1 \Longrightarrow \cfrac{5}{4} \cdot \cfrac{PC}{QB} = 1 \Longleftrightarrow \cfrac{PC}{QB} = \cfrac{4}{5}

Η παράλληλη από το Q προς το AC τέμνει το BC στο E. Τότε \widehat{QEB} = \widehat{ACB} = \widehat{ABC} = 60^\circ άρα BQ = QE και \widehat{QEB} = 60^\circ = \widehat{QTB} (αφού \widehat{QTB} = 180^\circ - \widehat{BTC} = \widehat{ABC} λόγω γωνίας χορδής και εφαπτομένης)

Συνεπώς τα BQTE, AQTP είναι εγγράψιμμα και άρα το PTEC είναι εγγράψιμμο, οπότε \widehat{PEC} = \widehat{PTC} = 60^\circ = \widehat{PCE} = \widehat{ABC}, οπότε PE = PC και AB \parallel PE.

Άρα το AQEP είναι παραλληλόγραμμο και έτσι έχουμε:

QE + EP = AP + PC = 3\sqrt{3} και \cfrac{EP}{QE} = \cfrac{PC}{QB} = \cfrac{4}{5}. Αντικαθιστώντας στην πρώτη από αυτές QE = \cfrac{5 EP}{4}, παίρνουμε:

\cfrac{5 \cdot PE}{4} + EP = 3\sqrt{3} \Longleftrightarrow EP = AQ= \cfrac{4\sqrt{3}}{3}

Οπότε τελικά CS = 4\cdot AQ = 4 \cdot \cfrac{4\sqrt{3}}{3} = \cfrac{16\sqrt{3}}{3}

Κωνσταντίνος
1.png
konargyr14 έγραψε:
Τετ Απρ 16, 2025 4:58 pm
:clap2:


Απάντηση

Επιστροφή σε “Γεωμετρία - Επίπεδο Θαλή/Ευκλείδη (Seniors)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 8 επισκέπτες