Σελίδα 1 από 1

εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 22, 2021 6:54 pm
από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
εφαπτόμενοι κύκλοι σε τετράγωνο.png
εφαπτόμενοι κύκλοι σε τετράγωνο.png (22.49 KiB) Προβλήθηκε 1377 φορές
Έστω \left( E \right) , κέντρου E ο κύκλος με διάμετρο την πλευρά AD τετραγώνου ABCD και BF (η δεύτερη εκτός της BA ) εφαπτόμενη του \left( E \right). Να δείξετε ότι οι περίκυκλοι των τριγώνων \vartriangle BCF,\vartriangle BDE εφάπτονται στο B

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 23, 2021 3:56 pm
από vittasko
\bullet Το κέντρο L του κύκλου (L), ταυτίζεται με το σημείο τομής της διαγώνιας AC ( μεσοκάθετης ευθείας του BD ) του δοσμένου τετραγώνου ABCD, από την μεσικάθετη ευθεία του τμήματος DE και ας είναι N, η προβολή του L επί της πλευράς BC.

Προκύπτει άμεσα ότι BN = 3NC = 3NL\ \ \ ,(1) και ας είναι M, το μέσον της πλευράς BC.

Το κέντρο K του κύκλου (K) ταυτίζεται με το σημείο τομής της EM, από την διχοτόμο της γωνίας \angle FBC λόγω BA = BF = BC.

Από \angle B = 90^{o} και \angle ABE = \angle EBF και \angle FBK = \angle KBC\Rightarrow \angle EBK = 45^{o}\ \ \ ,(2)
f=181 t=70568.PNG
Εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου.
f=181 t=70568.PNG (23.27 KiB) Προβλήθηκε 1154 φορές
\bullet Στο ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle MEB τώρα, με ME = 2MB, σύμφωνα με το παρακάτω Λήμμα, ισχύει BM = 3MK\ \ \ ,(3) λόγω της (2)

Από (1),\ (3)\Rightarrow \displaystyle \frac{BM}{MK} = \frac{BN}{NL}\ \ \ ,(4)

Από (4) συμπεραίνεται ότι τα σημεία B,\ K,\ L είναι συνευθειακά και το ζητούμενο έχει αποδειχθεί.

ΛΗΜΜΑ. Δίνεται ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle ABC με AB = 2AC και έστω το σημείο D\in AB ώστε να είναι \angle BCD = 45^{o}. Αποδείξτε ότι AC = 3AD.

Κώστας Βήττας

ΥΓ. Θα βάλω αργότερα την απόδειξη που έχω υπόψη μου για το ως άνω Λήμμα.

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 23, 2021 8:10 pm
από vittasko
vittasko έγραψε:
Τρί Νοέμ 23, 2021 3:56 pm
ΛΗΜΜΑ. Δίνεται ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle ABC με AB = 2AC και έστω το σημείο D\in AB ώστε να είναι \angle BCD = 45^{o}. Αποδείξτε ότι AC = 3AD.
f=181 t=70568(a).PNG
Εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου - Απόδειξη του Λήμματος.
f=181 t=70568(a).PNG (8.84 KiB) Προβλήθηκε 1267 φορές
\bullet Έστω E, η προβολή του σημείου A επί της BC και ας είναι F,\ Z, οι προβολές του E επί των AB,\ AC, αντιστοίχως.

Από \angle D EF = \angle ABC = \angle CEZ και EC = ED τα ορθογώνια τρίγωνα \vartriangle FDE, \vartriangle ZCE είναι ίσα

και άρα έχουμε EF = EZ\ \ \ ,(1) και DF = CZ\ \ \ ,(2)

Από (1) προκύπτει ότι το AFEZ είναι τετράγωνο και άρα έχουμε AF = ZE = 2ZC\ \ \ ,(3) λόγω ZE\parallel AB και AB = 2AC

Από (2),\ (3)\Rightarrow AZ = AF = 2DF = 2AD\Rightarrow \boxed{AC = 3AD} και to Λήμμα έχει αποδειχθεί.

Κώστας Βήττας.

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 23, 2021 9:31 pm
από S.E.Louridas
Γειά χαρά, ας δούμε και αυτό:

Παρατηρούμε ότι BA=BF=BC. Αν λοιπόν ο κύκλος (K) τέμνει την DC στο B’, τότε, τα σημεία E,F,B’ είναι συνευθειακά καθότι βέβαια τα ορθογώνια τρίγωνα BB’F, BCB’ είναι ίσα. Θεωρούμε εξωτερικά και δεξιά της DC σημείο K τέτοιο πού B’K=EB’. Οπότε τα τρίγωνα BKB’, BB’E προκύπτουν ίσα με \angle KBB' = \angle B'BE = \frac{\pi }{4}. Έτσι έχουμε \angle BKB' = \angle BEB' =\angle BEA, που σημαίνει ότι ο κύκλος
(L) περνά από το K, με \angle BDK=\frac{\pi }{4}. Αν T είναι η τομή της ευθείας BK με τον κύκλο (K) επίσης εύκολα έχουμε \angle BB'T = \angle TBB' = \frac{\pi }{4}.
Εδώ λοιπόν έχουμε το ζητούμενο.
αποδ..png
αποδ..png (133.74 KiB) Προβλήθηκε 1235 φορές

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 23, 2021 9:58 pm
από Γιώργος Μήτσιος
Καλησπέρα σε όλους! Μία ακόμη απόδειξη του λήμματος που έθεσε ο Κώστας.
vittasko έγραψε:
Τρί Νοέμ 23, 2021 8:10 pm
vittasko έγραψε:
Τρί Νοέμ 23, 2021 3:56 pm
ΛΗΜΜΑ. Δίνεται ορθογώνιο τρίγωνο \vartriangle ABC με AB = 2AC και έστω το σημείο D\in AB ώστε να είναι \angle BCD = 45^{o}. Αποδείξτε ότι AC = 3AD.
23-11 Λήμμα...png
23-11 Λήμμα...png (115.98 KiB) Προβλήθηκε 1228 φορές
Το M είναι το μέσον της AB και έστω AB=6. Τότε MB=AM=AC=3 και με DM=x είναι AD=3-x

Έχουμε \widehat{DCM}=45^o-\theta =\widehat{ABC} οπότε το DC εφαπτόμενο στον κύκλο των M,B,C

άρα  DC^{2}=DM\cdot DB\Rightarrow DC^{2}=x\left (x+3  \right )

Το Πυθαγόρειο στο DAC μας δίνει x\left ( x+3 \right )=3^{2}+\left ( 3-x \right )^{2}\Leftrightarrow x=2 ,συνεπώς AD=1 δηλ. AC=3AD.

Φιλικά, Γιώργος.

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 23, 2021 10:51 pm
από ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ
ΣΤΑΘΗΣ ΚΟΥΤΡΑΣ έγραψε:
Δευ Νοέμ 22, 2021 6:54 pm
εφαπτόμενοι κύκλοι σε τετράγωνο.png
Έστω \left( E \right) , κέντρου E ο κύκλος με διάμετρο την πλευρά AD τετραγώνου ABCD και BF (η δεύτερη εκτός της BA ) εφαπτόμενη του \left( E \right). Να δείξετε ότι οι περίκυκλοι των τριγώνων \vartriangle BCF,\vartriangle BDE εφάπτονται στο B
Ας γράψω και εγώ μια σκέψη για να χαιρετήσω την όμορφη γεωμετρική παρέα !
εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου.png
εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου.png (32.43 KiB) Προβλήθηκε 1214 φορές
Έστω X το σημείο τομής του \left( K \right) με την DC . Προφανώς BX διάμετρος του εν λόγω κύκλου \left( \angle XCB={{90}^{0}} \right) και συνεπώς K\in BX και ας είναι Y\equiv BX\cap \left( L \right),Y\ne B .

Όπως αναφέρθηκε πιο πάνω (από όλους σχεδόν του λύτες) εύκολα προκύπτει ότι \angle XBE={{45}^{0}}=\angle DBA\Rightarrow \angle YBD=\angle EBA \overset{\angle DYB=\angle AEB\left( Y,D,E,B\in \left( L \right) \right)}{\mathop{\Rightarrow }}\,\vartriangle BDY\sim \vartriangle BAE\overset{\angle BAE={{90}^{0}}}{\mathop{\Rightarrow }}\,\angle BDY={{90}^{0}}\Rightarrow L\in BXY\Rightarrow B,L,K\left( ,X,Y \right) συνευθειακά και το ζητούμενο έχει αποδειχθεί .

Re: εφαπτόμενοι κύκλοι σε κορυφή τετραγώνου

Δημοσιεύτηκε: Τετ Νοέμ 24, 2021 2:05 pm
από nickchalkida
Για το λήμμα του Κώστα με Τριγωνομετρία ...

\displaystyle{ 
\tan(\widehat{\alpha})=\tan(\widehat{C}-45^o)={\tan(C) - \tan(45) \over 1 + \tan(C) \tan(45)} = {2 - 1 \over 1+2\cdot 1} = {1 \over 3} 
}