Μεικτόγραμμο χωρίο

Συντονιστής: gbaloglou

ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ
Δημοσιεύσεις: 1449
Εγγραφή: Δευ Δεκ 28, 2009 11:41 pm
Τοποθεσία: Kάπου στο πιο μεγάλο νησί του Ιονίου

Μεικτόγραμμο χωρίο

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ » Πέμ Οκτ 30, 2025 9:22 pm

Δύο κύκλοι \left( K,R \right) και \left( L,r \right) εφάπτονται εξωτερικά στο σημείο O.
PS είναι η κοινή εξωτερική εφαπτομένη τους, να βρεθεί το εμβαδόν του μεικτογράμμου τριγώνου OPS συναρτήσει των R,r.

Kαθώς επεξεργαζόμουν ένα άλλο πρόβλημα, προέκυψε το παραπάνω...
Θέλω το εμβαδόν να δίνεται από κλειστό τύπο.



Λέξεις Κλειδιά:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18178
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Μεικτόγραμμο χωρίο

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Οκτ 31, 2025 11:36 am

ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ έγραψε:
Πέμ Οκτ 30, 2025 9:22 pm
Δύο κύκλοι \left( K,R \right) και \left( L,r \right) εφάπτονται εξωτερικά στο σημείο O.
PS είναι η κοινή εξωτερική εφαπτομένη τους, να βρεθεί το εμβαδόν του μεικτογράμμου τριγώνου OPS συναρτήσει των R,r.
.
μεικτόγραμμο.png
μεικτόγραμμο.png (34.33 KiB) Προβλήθηκε 210 φορές
.

Φέρνουμε TS \parallel KL, οπότε από το ορθογώνιο τρίγωνο PST έχουμε PS^2=TS^2-TP^2=(R+r)^2-(R-r)^2=4Rr

Λόγω παραλληλίας των KP, LS έχουμε 2\theta + 2 \phi = 180, άρα \theta + \phi =90. Επίσης, από χρδή και εφαπτομένη είναι \widehat {OPS}= \theta, \, \widehat {OSP}= \phi και άρα \widehat {POS}=90.

Από το ορθογώνιο τρίγωνο POS έχουμε

4Rr=PS^2=PO^2+SO^2= (2R\sin \theta)^2 +(2r\sin \phi)^2=4R^2 \sin ^2 \theta +4r^2 \cos ^2 \theta=

= 2R^2\sin ^2\theta +4r^2 (1-\sin ^2 \theta)

Άρα \sin ^2 \theta = \dfrac {r}{R+r} και όμοια \sin ^2 \phi  = \dfrac {r}{R+r}.

Συνεπώς το ζητούμενο εμβαδόν είναι ίσο με

trapezio (KLSP)- tomeas(K, \overset {\frown}{OP} )- tomeas(L, \overset {\frown}{OS} )= \dfrac{1}{2} (R+r)\cdot 2\sqrt {Rr} - \dfrac{1}{2} R^2 \cdot 2\theta  -\dfrac{1}{2} r^2 \cdot 2\phi

δηλαδή

\boxed {E= (R+r)\sqrt {Rr} - R^2 \arcsin \sqrt { \dfrac {r}{R+r}}  -r^2 \arcsin \sqrt { \dfrac {R}{R+r}}  }


Απάντηση

Επιστροφή σε “Γεωμετρία”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης