Σελίδα 1 από 1

Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 13, 2015 11:52 am
από polysindos
Ο εγγεγραμμένος κύκλος σε τραπέζιο ABCD με AB//DC έχει ακτίνα 45cm.Οι εγγεγραμμένοι κύκλοι στα τρίγωνα ABC και ADC έχουν αντίστοιχα ακτίνες 20cm και 30cm.Να υπολογίσετε τις πλευρές του τραπεζίου αν οι γωνίες A και D είναι ορθές .

Re: Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 13, 2015 7:02 pm
από polysindos
Έγινε συμπλήρωση.

Re: Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιούλ 13, 2015 8:31 pm
από Doloros
polysindos έγραψε:Ο εγγεγραμμένος κύκλος σε τραπέζιο ABCD με AB//DC έχει ακτίνα 45cm.Οι εγγεγραμμένοι κύκλοι στα τρίγωνα ABC και ADC έχουν αντίστοιχα ακτίνες 20cm και 30cm.Να υπολογίσετε τις πλευρές του τραπεζίου αν οι γωνίες A και D είναι ορθές .
Καλησπέρα.
Τώρα μάλιστα .

Σε κλίμακα 1 προς 5 και μονάδα μέτρησης cm
τρείς κύκλοι κια ένα τραπέζιο.png
τρείς κύκλοι κια ένα τραπέζιο.png (17.62 KiB) Προβλήθηκε 861 φορές

Δηλαδή : AB=72,BC=102,CD=120,DA=90

Και το σχήμα με τις ακριβείς τιμές ( κατασκευή με τις προδιαγραφές Ευκλείδειου Γεωμετρίας -ο υπηρέτης - λογισμικό- έδωσε τ' αποτελέσματα)
τρείς κύκλοι κια ένα τραπέζιο_ok.png
τρείς κύκλοι κια ένα τραπέζιο_ok.png (28.84 KiB) Προβλήθηκε 849 φορές
Να σημειώσουμε ακόμα ότι η τιμή της ακτίνας του πιο μικρού από τους εγγεγραμμένους κύκλους είναι μάλλον περιττό δεδομένο.

Νίκος

Re: Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιούλ 14, 2015 6:20 am
από chris_konst
polysindos έγραψε:Ο εγγεγραμμένος κύκλος σε τραπέζιο ABCD με AB//DC έχει ακτίνα 45cm.Οι εγγεγραμμένοι κύκλοι στα τρίγωνα ABC και ADC έχουν αντίστοιχα ακτίνες 20cm και 30cm.Να υπολογίσετε τις πλευρές του τραπεζίου αν οι γωνίες A και D είναι ορθές .
file.php.png
file.php.png (33.98 KiB) Προβλήθηκε 805 φορές
Στο σχήμα του Doloros: Είναι \displaystyle{ OF \perp AB, OG \perp AD, OH \perp DC } (\displaystyle{ F,G, H} σημεία επαφής του κόκκινου κύκλου κέντρου \displaystyle{O} με τις \displaystyle{AB, AD, DC} αντίστοιχα), οπότε το \displaystyle{AFOG} είναι τετράγωνο πλευράς \displaystyle{ r=45} (ρόμβος πλευράς r με μια ορθή). Αντίστοιχα το \displaystyle{DGOH} είναι επίσης τετράγωνο πλευράς \displaystyle{ r=45}, άρα \displaystyle{\boxed{AD =2r =90}}. Επίσης το \displaystyle{DPKQ} τετράγωνο πλευράς \displaystyle{ r=30}.

Άρα \displaystyle{ AE =AP =AD-DP \Leftrightarrow \boxed{AE = 60} }, οπότε στο ορθ. τριγ. \displaystyle{AEK} είναι \displaystyle{\tan A_1=\frac{EK}{AE} = \frac{1}{2}}. H \displaystyle{AK} είναι διχοτόμος της \displaystyle{\widehat {DAC} \equiv \hat{\phi} }, και αφού \displaystyle{\hat{A_1}=\hat{\phi}/2} θα είναι:

\displaystyle{\tan \phi = \frac{2\tan A_1}{1-\tan^2 A_1} =\frac{4}{3}}. Άρα \displaystyle{ \tan {\phi} = \frac{DC}{AD}=\frac{4}{3} \Leftrightarrow \boxed{DC=120} }.

Στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσουμε την Πρόταση: «Η διάμετρος του κύκλου που είναι εγγεγραμμένος σε ορθογώνιο τραπέζιο, είναι ο αρμονικός μέσος των βάσεων του τραπεζίου». Μια απόδειξη είναι εδώ

Επομένως είναι: \displaystyle{45 = \frac{120 \cdot AB}{AB + 120} \Leftrightarrow \boxed{AB=72}}.

Ακόμα (από ίσα εφαπτόμενα τμήματα) : \displaystyle{BM= BS= AB- AS= AB- AE \Leftrightarrow BM =12}

και \displaystyle{CM = CE = CQ = DC-DQ  \Leftrightarrow CM =90}, άρα \displaystyle{ \boxed{BC= BM+CM =102} }

Edit: Doloros έχεις δίκιο, δεν χρειάζεται η ακτίνα του πιο μικρού από τους τρεις κύκλους. Αν υποθέσουμε ότι έλειπε τελείως αυτός ο κύκλος από τα δεδομένα, τότε, επειδή για την περίμετρο P του ορθ. τραπεζίου ισχύει P=2(AB+DC) (πολύ εύκολο), θα είναι: AB+AD+DC+BC =2(AB+DC) \Leftrightarrow BC=102

Χρήστος

Re: Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιούλ 14, 2015 9:10 am
από polysindos
Το ερώτημα είναι αν μόνο από τις ακτίνες μπορούμε να υπολογίσουμε τις πλευρές.

Re: Τρεις κύκλοι σε τραπέζιο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 16, 2015 12:09 pm
από polysindos
Η λύση μόνο με τις ακτίνες.
Το εμβαδόν του τριγώνου ADC με δύο τρόπους μας δίνει την ισότητα
\frac{c+d+e}{2}\cdot 30= \frac{1}{2}\cdot 90\cdot c
15(c+d+e)= 45c
c+d+e=3c
d+e=2c (1)
Με το ίδιο τρόπο από το τρίγωνο CAB έχουμε την ισότητα
2(b+e)=7a (2)
Επειδή το τραπέζιο είναι περιγεγραμμένο σε κύκλο έχουμε την ισότητα
a+c=b+d (3)
Μπορούμε να εκφράσουμε τα a,b,e με την βοήθεια των c,d και έχουμε τις ισότητες
e=2c-d (4)
a=\frac{6c-4d}{5} (5)
b=\frac{11c-9d}{5} (6)
Με το νόμο των συνημίτονων στα τρίγωνα ABC,ADC το cos\vartheta μας δίνει την ισότητα
\frac{e^{2}+c^{2}-d^{2}}{2ec}=\frac{a^{2}+e^{2}-b^{2}}{2ae}
a(e^{2}+c^{2}-d^{2})=c(a^{2}+e^{2}-b^{2}) (7)
από την αντικατάσταση των a,b,e στην (7)
καταλήγουμε στην εξίσωση
135c^{3}-270c^{2}d+120cd^{2}=0
15c(2d-3c)(4d-3c)=0
Δεκτή είναι η 4d=3c
c=\frac{4d}{3}
από την (4) έχουμε e=\frac{5d}{3} οπότε το τρίγωνο ADC είναι ορθογώνιο.
d=90,c=120 από την (5) και (6) έχουμε a=72,b=102 .