Σελίδα 1 από 1

Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 11:23 am
από KARKAR
Κατασκευή  από δευτερεύοντα στοιχεία.png
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.png (4.64 KiB) Προβλήθηκε 657 φορές
Μπορούμε να κατασκευάσουμε ορθογώνιο τρίγωνο ABC , αν γνωρίζουμε το ύψος AH=h

προς την υποτείνουσα BC και την διχοτόμο AD=d ; Αν πείτε ναι , υπολογίστε την BC .

Αν κάνατε τα παραπάνω , επιβεβαιώστε τα αποτελέσματά σας , για : h=6 και : d=7 .

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 12:43 pm
από Mihalis_Lambrou
KARKAR έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 11:23 am
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.pngΜπορούμε να κατασκευάσουμε ορθογώνιο τρίγωνο ABC , αν γνωρίζουμε το ύψος AH=h

προς την υποτείνουσα BC και την διχοτόμο AD=d ; Αν πείτε ναι , υπολογίστε την BC .

Αν κάνατε τα παραπάνω , επιβεβαιώστε τα αποτελέσματά σας , για : h=6 και : d=7 .
H κατασκευή: Κατασκευάζουμε το ορθογώνιο τρίγωνο AHD από τις δύο δοθείσες πλευρές του. Επίσης, οι AB, AC σχηματίζουν γωνίες 45^o με την AD, άρα σχεδιάζονται οι ημιευθείες AB, AC. Εκεί που τέμνουν την HD είναι οι ζητούμενες κορυφές B,C.

Επίσης, είναι \tan \theta= \dfrac {HD}{AH}=  \dfrac {\sqrt {d^2-h^2}}{h}. Άρα

\displaystyle{ BC = BH+HC = h \tan (45 -\theta) +  h \tan (45 +\theta) = }

\displaystyle{= h \left (  \dfrac {1-\tan \theta }{1+\tan \theta} +  \dfrac {1+\tan \theta }{1-\tan \theta} \right )  = 2h  \dfrac {1+\tan^2 \theta }{1-\tan ^2 \theta} = 2h  \dfrac {1+ \dfrac {d^2-h^2}{h^2 }}{1- \dfrac {d^2-h^2}{h^2 }}=}

\displaystyle{= \dfrac {2hd^2}{2h^2-d^2}}

Στο αριθμητικό παράδειγμα είναι BC= \dfrac {588}{23}
.

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 1:08 pm
από george visvikis
Από τη στιγμή που κατασκευάζεται το τρίγωνο AHD, η κατασκευή είναι εφικτή. Για τους υπολογισμούς:

\displaystyle bc = ah και \displaystyle {(b + c)^2} = {b^2} + {c^2} + 2bc = {a^2} + 2ah

\displaystyle {d^2} = bc - BD \cdot DC = ah - \frac{{{a^2}bc}}{{{{(b + c)}^2}}} = ah - \frac{{{a^2}h}}{{a + 2h}} = \frac{{2a{h^2}}}{{a + 2h}} \Leftrightarrow \boxed{a = \frac{{2h{d^2}}}{{2{h^2} - {d^2}}}}


Στο παράδειγμα, \boxed{a=\frac{588}{23}}

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 1:36 pm
από KARKAR
Κατασκευή  από δευτερεύοντα στοιχεία.png
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.png (8.6 KiB) Προβλήθηκε 631 φορές
Νέο ερώτημα : Μπορούμε να κατασκευάσουμε το τρίγωνο ( όχι πια κατ' ανάγκην ορθογώνιο ) ABC , αν μας δοθεί

και η διάμεσος AM=m . Αν η κατασκευή φαίνεται δύσκολη , υπολογίστε την ακτίνα R του περικύκλου :helpsmilie:

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 2:17 pm
από george visvikis
KARKAR έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 1:36 pm
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.pngΝέο ερώτημα : Μπορούμε να κατασκευάσουμε το τρίγωνο ( όχι πια κατ' ανάγκην ορθογώνιο ) ABC , αν μας δοθεί

και η διάμεσος AM=m . Αν η κατασκευή φαίνεται δύσκολη , υπολογίστε την ακτίνα R του περικύκλου :helpsmilie:
Έχω λύση χωρίς τον υπολογισμό της ακτίνας. Θα την γράψω το απόγευμα.

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 4:44 pm
από Doloros
KARKAR έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 11:23 am
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.pngΜπορούμε να κατασκευάσουμε ορθογώνιο τρίγωνο ABC , αν γνωρίζουμε το ύψος AH=h

προς την υποτείνουσα BC και την διχοτόμο AD=d ; Αν πείτε ναι , υπολογίστε την BC .

Αν κάνατε τα παραπάνω , επιβεβαιώστε τα αποτελέσματά σας , για : h=6 και : d=7 .
Το ορθογώνιο ( στο H) τρίγωνο HDA κατασκευάζεται . Έξω απ’ αυτό θεωρώ ευθεία που σχηματίζει με την AD γωνία 45^\circ .

Η ευθεία αυτή τέμνει την ευθεία HD στο C.

Ας είναι HD = k, Η υποτείνουσα BC = 2AM = 2x. Το S είναι ο νότιος πόλος . \vartriangle AHD \approx \vartriangle SMD , απ’ όπου: \boxed{DM = \frac{{kx}}{h}\,\,\,\left( 1 \right).}
Απο δευτερεύοντα.png
Απο δευτερεύοντα.png (35.35 KiB) Προβλήθηκε 611 φορές
Επίσης ( Π. Θ. στο \vartriangle AHD) , {k^2} = {d^2} - {h^2}\,\,\left( 2 \right) . Πάλι με Π. Θ. στο \vartriangle AHM έχω : A{M^2} = A{H^2} + {\left( {HD + DM} \right)^2}. Λόγω των \left( 1 \right)\,\,\kappa \alpha \iota \,\,\left( 2 \right),

\boxed{{x^2} = {h^2} + {{\left( {{k^2} + {k^2}\frac{x}{h}} \right)}^2}} που δίδει : \left( {x + h} \right)\left( {x\left( {{d^2} - 2{h^2}} \right) + h{d^2}} \right) = 0. Άρα , \boxed{a = 2x = \frac{{2h{d^2}}}{{2{h^2} - {d^2}}}} .

Για h = 6\,\,\kappa \alpha \iota \,\,d = 7 είναι , \boxed{a = \frac{{588}}{{23}}}

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 5:15 pm
από Doloros
Mihalis_Lambrou έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 12:43 pm
KARKAR έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 11:23 am
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.pngΜπορούμε να κατασκευάσουμε ορθογώνιο τρίγωνο ABC , αν γνωρίζουμε το ύψος AH=h

προς την υποτείνουσα BC και την διχοτόμο AD=d ; Αν πείτε ναι , υπολογίστε την BC .

Αν κάνατε τα παραπάνω , επιβεβαιώστε τα αποτελέσματά σας , για : h=6 και : d=7 .
H κατασκευή: Κατασκευάζουμε το ορθογώνιο τρίγωνο AHD από τις δύο δοθείσες πλευρές του. Επίσης, οι AB, AC σχηματίζουν γωνίες 45^o με την AD, άρα σχεδιάζονται οι ημιευθείες AB, AC. Εκεί που τέμνουν την HD είναι οι ζητούμενες κορυφές B,C.

Επίσης, είναι \tan \theta= \dfrac {HD}{AH}=  \dfrac {\sqrt {d^2-h^2}}{h}. Άρα

\displaystyle{ BC = BH+HC = h \tan (45 -\theta) +  h \tan (45 +\theta) = }

\displaystyle{= h \left (  \dfrac {1-\tan \theta }{1+\tan \theta} +  \dfrac {1+\tan \theta }{1-\tan \theta} \right )  = 2h  \dfrac {1+\tan^2 \theta }{1-\tan ^2 \theta} = 2h  \dfrac {1+ \dfrac {d^2-h^2}{h^2 }}{1- \dfrac {d^2-h^2}{h^2 }}=}

\displaystyle{= \dfrac {2hd^2}{2h^2-d^2}}

Στο αριθμητικό παράδειγμα είναι BC= \dfrac {588}{23}
.
Μου άρεσε Κ. Λάμπρου η λύση σας .Δείχνει πως με στοιχειώδεις σχέσεις τριγωνομετρίας μπορούν να απαντηθούν εύκολα υπολογιστικές ασκήσεις .

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 5:20 pm
από george visvikis
KARKAR έγραψε:
Τετ Ιαν 29, 2025 1:36 pm
Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία.pngΝέο ερώτημα : Μπορούμε να κατασκευάσουμε το τρίγωνο ( όχι πια κατ' ανάγκην ορθογώνιο ) ABC , αν μας δοθεί

και η διάμεσος AM=m . Αν η κατασκευή φαίνεται δύσκολη , υπολογίστε την ακτίνα R του περικύκλου :helpsmilie:
Κατασκευή από δευτερεύοντα.png
Κατασκευή από δευτερεύοντα.png (20.34 KiB) Προβλήθηκε 598 φορές
Κατασκευάζω το ορθογώνιο τρίγωνο HAM και εντοπίζω το D ανάμεσα στα H,M. Η κάθετη από το M στην HM

τέμνει την προέκταση της AD στο S και τη μεσοκάθετο του AS στο O. Ο κύκλος (O, OA) τέμνει την ευθεία HM

στα B, C και ολοκληρώνεται η κατασκευή.

Έχουμε μοναδική λύση μόνο αν h<d<m και άπειρες λύσεις αν h=d=m.

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιαν 29, 2025 7:56 pm
από KARKAR
Γιώργο , ο υπολογισμός της R είναι αυτοσκοπός , όχι σκαλοπάτι για την κατασκευή .

Ούτως ή άλλως , ένα :clap2: το κερδίζεις !

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιαν 30, 2025 9:24 am
από george visvikis
Δεν είχα καταλάβει το ερώτημα Θανάση. Ας πάμε λοιπόν να υπολογίσουμε και την ακτίνα.

Από τα όμοια τρίγωνα AHD, ASN και AHD, SMD έχω διαδοχικά:
Ακτίνα περίκυκλου.Κ.png
Ακτίνα περίκυκλου.Κ.png (21.65 KiB) Προβλήθηκε 526 φορές
\displaystyle  \bullet \displaystyle \frac{h}{d} = \frac{{AS}}{{2R}} \Leftrightarrow R = \frac{d}{2h} \cdot AS (1)

\displaystyle  \bullet \displaystyle \frac{d}{{SD}} = \frac{{HD}}{{DM}} \Leftrightarrow \frac{d}{{AS}} = \frac{{HD}}{{HM}} \Leftrightarrow AS = d\frac{{\sqrt {{m^2} - {h^2}} }}{{\sqrt {{d^2} - {h^2}} }}\mathop  \Rightarrow \limits^{(1)} \boxed{R = \frac{{{d^2}\sqrt {{m^2} - {h^2}} }}{{2h\sqrt {{d^2} - {h^2}} }}}


Πάντως και με τη βοήθεια της ακτίνας μπορεί να κατασκευαστεί το τρίγωνο.

Γράφουμε τον κύκλο (O, R) και με κορυφή ένα τυχόν σημείο του A κατασκευάζουμε

το ορθογώνιο τρίγωνο HAM με H, M εσωτερικά του κύκλου, κλπ.

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιαν 30, 2025 1:46 pm
από Doloros
george visvikis έγραψε:
Πέμ Ιαν 30, 2025 9:24 am
Δεν είχα καταλάβει το ερώτημα Θανάση. Ας πάμε λοιπόν να υπολογίσουμε και την ακτίνα.

Από τα όμοια τρίγωνα AHD, ASN και AHD, SMD έχω διαδοχικά:

Ακτίνα περίκυκλου.Κ.png
\displaystyle  \bullet \displaystyle \frac{h}{d} = \frac{{AS}}{{2R}} \Leftrightarrow R = \frac{d}{2h} \cdot AS (1)

\displaystyle  \bullet \displaystyle \frac{d}{{SD}} = \frac{{HD}}{{DM}} \Leftrightarrow \frac{d}{{AS}} = \frac{{HD}}{{HM}} \Leftrightarrow AS = d\frac{{\sqrt {{m^2} - {h^2}} }}{{\sqrt {{d^2} - {h^2}} }}\mathop  \Rightarrow \limits^{(1)} \boxed{R = \frac{{{d^2}\sqrt {{m^2} - {h^2}} }}{{2h\sqrt {{d^2} - {h^2}} }}}


Πάντως και με τη βοήθεια της ακτίνας μπορεί να κατασκευαστεί το τρίγωνο.

Γράφουμε τον κύκλο (O, R) και με κορυφή ένα τυχόν σημείο του A κατασκευάζουμε

το ορθογώνιο τρίγωνο HAM με H, M εσωτερικά του κύκλου, κλπ.
Πολύ ωραία Γιώργο και η κατασκευή σου και μετέπειτα ο πιο πάνω υπολογισμός . :coolspeak:

Υπάρχει ένα επώνυμο πρόβλημα για σχετικές κατασκευές :

Να κατασκευαστεί τρίγωνο \vartriangle ABC : Από τη γωνία \widehat {BAC} = \theta , τη πλευρά BC = a\, και από τη διχοτόμο AD = d.

Re: Κατασκευή από δευτερεύοντα στοιχεία

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιαν 31, 2025 9:53 am
από george visvikis
Doloros έγραψε:
Πέμ Ιαν 30, 2025 1:46 pm

Πολύ ωραία Γιώργο και η κατασκευή σου και μετέπειτα ο πιο πάνω υπολογισμός . :coolspeak:
Σ' ευχαριστώ πολύ Νίκο, να' σαι καλά.

Doloros έγραψε:
Πέμ Ιαν 30, 2025 1:46 pm

Υπάρχει ένα επώνυμο πρόβλημα για σχετικές κατασκευές :

Να κατασκευαστεί τρίγωνο \vartriangle ABC : Από τη γωνία \widehat {BAC} = \theta , τη πλευρά BC = a\, και από τη διχοτόμο AD = d.
Όλοι γνωρίζουμε το Πρόβλημα του Πάππου. Εδώ, θα επιχειρήσω μία λύση διαφορετική από την κλασσική.

(Ίσως και να υπάρχει κάπου. Εγώ πάντως δεν την έχω δει).


Ανάλυση: Έστω ότι το τρίγωνο κατασκευάστηκε. Αφού η BC είναι σταθερή, όπως και η γωνία \widehat A, ο περιγεγραμμένος

κύκλος του τριγώνου θα είναι σταθερός. Αν η AD τέμνει τον κύκλο στο S, τότε τα τμήματα SB, SC είναι ορισμένα

και έστω SB=SC=k. Ως γνωστόν ο κύκλος (S, k) τέμνει την AS στο έγκεντρο I. Θεωρώ E την προβολή του

I στην AB και από τα όμοια τρίγωνα AEI, BMS έχω:
Πρόβλημα του Πάππου.png
Πρόβλημα του Πάππου.png (19.42 KiB) Προβλήθηκε 475 φορές
\displaystyle \frac{{2AE}}{a} = \frac{{AI}}{k} \Leftrightarrow \frac{{b + c - a}}{a} = \frac{{AI}}{k} \Leftrightarrow \frac{{b + c}}{a} = \frac{{AI + k}}{k} \Leftrightarrow \frac{{AI}}{{ID}} = \frac{{AI + k}}{k},. απ' όπου

\displaystyle \frac{{AI}}{d} = \frac{{AI + k}}{{AI + 2k}} \Leftrightarrow A{I^2} + (2k - d)AI - dk = 0 \Leftrightarrow AI = \frac{{d - 2k + \sqrt {{d^2} + 4{k^2}} }}{2}

Άρα, \displaystyle SA = SI + IA = k + IA = \frac{{d + \sqrt {{d^2} + 4{k^2}} }}{2} που είναι γνωστό μήκος.

Κατασκευή: Κατασκευάζω το τόξο χορδής BC που δέχεται γωνία \theta και συμπληρώνω τον κύκλο. Έστω S

ο νότιος πόλος. Η τρίτη κορυφή του ζητούμενου τριγώνου είναι το σημείο τομής αυτού του κύκλου με τον

κύκλο \displaystyle \left( {S,\frac{{d + \sqrt {{d^2} + 4{k^2}} }}{2}} \right). Το πρόβλημα έχει εν γένει δύο λύσεις ( δύο διαφορετικές θέσεις της

κορυφής A). Τα τρίγωνα που προκύπτουν είναι όμως ίσα.

Διερεύνηση: Αποδεικνύεται ότι για να έχουμε λύση πρέπει \boxed{d\le \frac{a}{2} \cot \frac{\theta}{2}} ( αν μου ζητηθεί, θα δώσω την απόδειξη).