Ισόπλευρο σε ισόπλευρο

[george visvikis]

Ισόπλευρο σε ισόπλευρο.png (13.63 KiB) Προβλήθηκε 644 φορές

Δίνεται ισόπλευρο τρίγωνο πλευράς και τα σημεία των πλευρών αντίστοιχα, ώστε

Οι τέμνονται στα σημεία Να υπολογίσετε το λόγο


Προαιρετικό: Κάντε το ίδιο σε τυχαίο τρίγωνο με

[Μιχάλης Τσουρακάκης]

Ισόπλευρο σε ισόπλευρο.png
Δίνεται ισόπλευρο τρίγωνο πλευράς και τα σημεία των πλευρών αντίστοιχα, ώστε

Οι τέμνονται στα σημεία Να υπολογίσετε το λόγο


Προαιρετικό: Κάντε το ίδιο σε τυχαίο τρίγωνο με

Εύκολα αποδεικνύεται ότι το τρίγωνο είναι ισόπλευρο κι ότι τα χρωματισμένα τρίγωνα είναι ίσα, άρα ισοδύναμα με εμβαδό

συνεπώς και ομοίως

Άρα

Θα επανέλθω για το προαιρετικό ερώτημα αργότερα. Νομίζω όμως ότι το έχουμε ξαναδεί στο

Ισόπλευρο σε ισόπλευρο.png (25.29 KiB) Προβλήθηκε 597 φορές

[Doloros]

Ισόπλευρο σε ισόπλευρο.png
Δίνεται ισόπλευρο τρίγωνο πλευράς και τα σημεία των πλευρών αντίστοιχα, ώστε

Οι τέμνονται στα σημεία Να υπολογίσετε το λόγο


Προαιρετικό: Κάντε το ίδιο σε τυχαίο τρίγωνο με

Θ συνημίτονου στο , και άρα .

Δύναμη του ως προς τον κύκλο , , συνεπώς :

Ισόπλευρο σε ισόπλευρο.png (21.81 KiB) Προβλήθηκε 585 φορές

ή άμεσα το αποτέλεσμα , με το λόγων εμβαδών ομοίων τριγώνων .

[Mihalis_Lambrou]

Τώρα που απαντήθηκε ας συμπληρώσω ότι υπάρχει μια εξαιρετική γενίκευση του αποτελέσματος, το λεγόμενο Θεώρημα Routh. Βλέπε

εδώ

Ένα πόρισμα του Θεωρήματος Routh είναι το Θεώρημα Ceva. Πρόπειται για την περίπτωση όπου το εσωτερικό τρίγωνο εκφυλίζεται, δηλαδή όταν οι τρεις διατέμνουσες συγκλίνουν.

[gbaloglou]

Τώρα που απαντήθηκε ας συμπληρώσω ότι υπάρχει μια εξαιρετική γενίκευση του αποτελέσματος, το λεγόμενο Θεώρημα Routh. Βλέπε

εδώ

Ένα πόρισμα του Θεωρήματος Routh είναι το Θεώρημα Ceva. Πρόπειται για την περίπτωση όπου το εσωτερικό τρίγωνο εκφυλίζεται, δηλαδή όταν οι τρεις διατέμνουσες συγκλίνουν.

Οπότε, αν σκεφτούμε ότι η παραπάνω απόδειξη του Θεωρήματος Rouch χρησιμοποιεί το Θεώρημα Μενελάου, συμπεραίνουμε άμεσα ότι το Θεώρημα Μενελάου συνεπάγεται το Θεώρημα Ceva. Δεν ξέρω/θυμάμαι αν αυτός είναι ο πιο εύκολος τρόπος για κάτι τέτοιο, αναλόγως και για το αντίστροφο (από Ceva σε Μενέλαο).

[Mihalis_Lambrou]

... συμπεραίνουμε άμεσα ότι το Θεώρημα Μενελάου συνεπάγεται το Θεώρημα Ceva. Δεν ξέρω/θυμάμαι αν αυτός είναι ο πιο εύκολος τρόπος για κάτι τέτοιο, αναλόγως και για το αντίστροφο (από Ceva σε Μενέλαο).

Ναι, Γιώργο, είναι γνωστό αυτό. Συγκεκριμένα, το Θεώρημα Ceva βγαίνει με δύο (όχι τρεις που έγραφα αρχικά) εφαρμογές του Θεωρήματος Μενελάου. Η απόδειξη είναι απλή αν εξαιρέσει κανείς ότι έχει μεγάλες παραστάσεις. 'Ομως σε ποια τρίγωνα πρέπει να εφαρμόσει κανείς τους τρεις Μενάλαους είναι άμεσο.

Όποτε διδάσκω Μενέλαο και Ceva, θέτω ως άσκηση να πάει κανείς από το καθένα στο άλλο θεώρημα.

[Mihalis_Lambrou]

Ναι, Γιώργο, είναι γνωστό αυτό. Συγκεκριμένα, το Θεώρημα Ceva βγαίνει με δύο (όχι τρεις που έγραφα αρχικά) εφαρμογές του Θεωρήματος Μενελάου. Η απόδειξη είναι απλή αν εξαιρέσει κανείς ότι έχει μεγάλες παραστάσεις. 'Ομως σε ποια τρίγωνα πρέπει να εφαρμόσει κανείς τους τρεις Μενάλαους είναι άμεσο.

Ας το δούμε (έκανα μικρή διόρθωση). Δηλαδή ας δούμε πώς με δύο Μενέλαους βγαίνει το Θεώρημα Ceva.

Από το τρίγωνο με διατέμνουσα την έχουμε

.

Ομοια από το με διτέμνουσα την έχουμε

.

Αν τις πολλαπλασιάσουμε κατά μέλη, έπεται ο Ceva. Έχω σημειώσει με κόκκινο τους παράγοντας που μένουν, ενώ οι υπόλοιποι απλοποιούνται. Θα μείνει

.

[george visvikis]

Τώρα που απαντήθηκε ας συμπληρώσω ότι υπάρχει μια εξαιρετική γενίκευση του αποτελέσματος, το λεγόμενο Θεώρημα Routh. Βλέπε

εδώ

Ένα πόρισμα του Θεωρήματος Routh είναι το Θεώρημα Ceva. Πρόπειται για την περίπτωση όπου το εσωτερικό τρίγωνο εκφυλίζεται, δηλαδή όταν οι τρεις διατέμνουσες συγκλίνουν.

Ομολογώ, Μιχάλη, ότι δεν γνώριζα την επωνυμία Routh's theorem. Το θεώρημα αυτό το διάβασα για πρώτη
φορά, ως μαθητής, στο βιβλίο Γεωμετρία, του Γιάννη Ντάνη. Είναι το Πρόβλημα.774 στη σελίδα 291.

[Mihalis_Lambrou]

Ομολογώ, Μιχάλη, ότι δεν γνώριζα την επωνυμία Routh's theorem. Το θεώρημα αυτό το διάβασα για πρώτη
φορά, ως μαθητής, στο βιβλίο Γεωμετρία, του Γιάννη Ντάνη. Είναι το Πρόβλημα.774 στη σελίδα 291.

Γιώργο, αθάνατο βιβλίο. Της χρυσής εποχής των εξωσχολικών βοηθημάτων Γεωμετρίας για τους υποψηφίους.

Λίγα λόγια για τον Γιάννη Ντάνη είχε γράψει στο εδώ φόρουμ ο Γιάννης Κερασαρίδης. Βλέπε εδώ

Για ένα μικρό διάστημα τον είχα Δάσκαλο στο Φροντιστήριο όπου εργαζόταν. Ήταν μία δυναμική προσωπικότητα, και άφηνε την σφραγίδα του σε όλους γύρω του. Είχε την φήμη του ασυμβίβαστου ανθρώπου που δεν έμπαινε σε καλούπια.

Θυμάμαι την εικόνα όταν πρωτομπήκα στην τάξη του: Έκανε ένα κύρηγμα για το ποια είναι η μεθοδολογία του ερευνητή, και ειδικά του Μαθηματικού. Στον δε τοίχο είχε γραμμένο το ρητό "Ο δρόμος του αύριο οδηγεί στην πόλη του ποτέ". Τότε δεν το πολυκαταλάβαινα ως κρυπτική μεταφορά, αλλά με τον χρόνο το κατανόησα.

[gbaloglou]

Δύο ακόμη ερωτήματα, ένα καινούργιο (Ι) και ένα παλιό (ΙΙ):

(Ι) Υπάρχει ανάλογο του Θεωρήματος Rouch που γενικεύει το Θεώρημα Μενελάου;

(ΙΙ) Υπάρχει 'λόγος' που το Θεώρημα Ceva ακολούθησε το Θεώρημα Μενελάου μόνον ύστερα από αρκετούς αιώνες;

[Mihalis_Lambrou]

(Ι) Υπάρχει ανάλογο του Θεωρήματος Rouch που γενικεύει το Θεώρημα Μενελάου;

.
Δεν γνωρίζω. Θα το ψάξω.
.

(ΙΙ) Υπάρχει 'λόγος' που το Θεώρημα Ceva ακολούθησε το Θεώρημα Μενελάου μόνον ύστερα από αρκετούς αιώνες;

.
Ας αρχίσουμε από τον Ceva και πάμε προς τα πίσω. Γράφω από μνήμης:

Ο Ceva βρήκε συγχρόνως και τα δύο Θεωρήματα (τα λεγόμενα σήμερα Μενελάου και Ceva) τα οποία δημοσίευσε στο βιβλίo του De lineis rectis το 1678. Οι αποδείξεις τους είναι παρόμοιες με τοποθέτηση κατάλληλων βαρών στις κορυφές και χρησιμοποιώντας κέντρα βάρους. Επίσης στο βιβλίο του έχει άλλες δύο αποδείξεις του Θεωρήματος Ceva, τις οποίες αποδίδει σε έναν μαθητή του (δεν θυμάμαι ποιον). Οι δύο αυτές αποδείξεις είναι σαν τις σύγχρονες που βλέπουμε στα βιβλία.

Ο Ceva δεν γνώριζε ότι τον 11ο αιώνα ο Άραβας μαθηματικός Yusuf Al-Mutaman ibn Hud, βασιλιάς της Zaragoza (Σαραγόσα) της Ισπανίας είχε ήδη ανακαλύψει το Θεώρημα Ceva, το οποίο δημοσίευσε σε χειρόγραφο. Το έργο αυτό δεν το έχω δει αλλά έχω διαβάσει μία εργασία του Hogendijk ο οποίος αναφέρεται σε αυτό και το αναλύει.

Ακόμα πιο πριν ο Μενέλαος είχε βρει το Θεώρημα Μενελάου αλλά το έργο του είναι χαμένο. Όμως στο Θεώρημα υπάρχει στην Μεγίστη Σύνταξη του Πτολεμαίου ο οποίος το διατυπώνει και αποδεικνύει για σφαιρικά τρίγωνα (όχι επίπεδα). Πλην όμως η απόδειξή του χρησιμοποιεί το αντίστοιχο θεώρημα για επίπεδα τρίγωνα, το οποίο διατυπώνει αλλά δεν αποδεικνύει. Και επειδή αντλεί από το χαμένο έργο του Μενελάου, το θεώρημα πήρε το όνομα του Μενελάου (την σύγχρονη εποχή).

Τώρα, ήταν άραγε γνωστό την αρχαιότητα και το Θεώρημα Ceva; Η γνώμη μου είναι "ναι" διότι υπάρχει μία ειδική περίπτωσή του στην Συναγωγή του Πάππου. Συγκεκριμένα, το ένα από τα σημεία στις πλευρές του τριγώνου την χωρίζει σε λόγο . Στις άλλες δύο είναι γενικά, όπως στο Ceva. Κατά τα άλλα, το θεώρημα είναι ίδιο.

Αυτά βιαστικά γιατί πνίγομαι, Καγκουρό γαρ.