Σελίδα 1 από 1

Βρείτε την γωνία x

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 22, 2021 11:15 pm
από Γιώργος Μήτσιος
Καλό βράδυ!
22-10 x η μοναχική.png
22-10 x η μοναχική.png (132.72 KiB) Προβλήθηκε 740 φορές
Το τρίγωνο ABC έχει AB=AC και \widehat{BAC}=80^o. Το E  \in AB και το F  \in CE ώστε FE=BE

Αν ισχύει \widehat{BCE}=\widehat{AFE}=x τότε: Να βρεθεί η γωνία x.

Δεν έχω, προς το παρόν , απόδειξη για την μοναδικότητα της τιμής για την γωνία x...

Σας ευχαριστώ, Γιώργος.

Re: Βρείτε την γωνία x

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Οκτ 23, 2021 8:56 am
από george visvikis
Γιώργος Μήτσιος έγραψε:
Παρ Οκτ 22, 2021 11:15 pm
Καλό βράδυ!
22-10 x η μοναχική.png

Το τρίγωνο ABC έχει AB=AC και \widehat{BAC}=80^o. Το E  \in AB και το F  \in CE ώστε FE=BE

Αν ισχύει \widehat{BCE}=\widehat{AFE}=x τότε: Να βρεθεί η γωνία x.

Δεν έχω, προς το παρόν , απόδειξη για την μοναδικότητα της τιμής για την γωνία x...

Σας ευχαριστώ, Γιώργος.
Καλημέρα!

Κάνω την κατασκευή του σχήματος.
χ μοναδική.png
χ μοναδική.png (15.19 KiB) Προβλήθηκε 719 φορές
Επί της AB θεωρώ σημείο E ώστε CE=CA και σημείο F επί της CE ώστε BE=EF. Θα δείξω ότι τα σημεία

E, F ικανοποιούν τις προϋποθέσεις της άσκησης. Πράγματι είναι \displaystyle C\widehat EA = 80^\circ  \Rightarrow E\widehat CB = x = 30^\circ. Αρκεί να δείξω

ότι \displaystyle A\widehat FE = E\widehat CB. Από γνωστή άσκηση για το ισοσκελές AEC (80^\circ-80^\circ-20^\circ), με EA=FC είναι \displaystyle F\widehat AC = 10^\circ ,

απ' όπου \displaystyle A\widehat FE = 30^\circ  = E\widehat CB.


Μία προσέγγιση για την μοναδικότητα, (περισσότερο διαισθητική παρά αποδεικτική) είναι η παρακάτω:
χ μοναδική.β.png
χ μοναδική.β.png (12.77 KiB) Προβλήθηκε 706 φορές
Στο σχήμα είναι BE=EF και το E κινείται στην πλευρά AB από το A στο B. Παρατηρούμε ότι η γωνία \theta συνεχώς αυξάνεται ενώ η

γωνία x ελαττώνεται. Άρα υπάρχει μοναδική θέση του E ώστε \theta=x και αυτή είναι θέση που είδαμε πιο πάνω με τις γωνίες να είναι ίσες

με 30^\circ η καθεμία.

Re: Βρείτε την γωνία x

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 07, 2021 6:37 pm
από gbaloglou
[Τρίτος Γιώργος χωράει; Φυσικά, ιδίως αν είναι και ο επιμελητής του φακέλου :mrgreen: Πάμε για 3G λοιπόν -- κρατηθείτε γερά :twisted: ]

Αντί επαναφοράς ... μία ημιτελής προσπάθεια για την μοναδικότητα ... γενικεύοντας για γωνία κορυφής \alpha :

Από Νόμο Ημιτόνων στα τρίγωνα AEF και AEC (σχήμα Γιώργου Βισβίκη) λαμβάνουμε αντίστοιχα

\dfrac{b-d}{sin\theta}=\dfrac{d}{sin\left(\dfrac{\pi +\alpha}{2}-x-\theta \right)}

και

\dfrac{b-d}{sin\left(\dfrac{\pi -\alpha}{2}-x\right)}=\dfrac{b}{sin\left(\dfrac{\pi -\alpha}{2}+x\right)},

όπου b=|AB|=|AC| και d=|EB|=|EF|.

Απλοποιώντας αρκετά το πρόβλημα μέσω \theta =x και απαλείφοντας τα b, d λαμβάνουμε την εξίσωση

2sin\dfrac{\alpha}{2}sin^2x+sin\dfrac{\alpha}{2}cos\left(3x-\dfrac{\pi +\alpha}{2}\right)-sin\dfrac{\alpha}{2}cos\left(\dfrac{\pi +\alpha}{2}-x\right)-\dfrac{cos(3x-\alpha)}{2}-\dfrac{cosx}{2}=0.

Όλα δείχνουν ότι η παραπάνω εξίσωση έχει μία ακριβώς λύση για x\in \left(\dfrac{\pi -\alpha}{4}, min[\dfrac{\pi -\alpha}{2}, \dfrac{\pi +\alpha}{4}]\right), και αυτό επειδή φαίνεται να είναι θετική σ' αυτό το διάστημα* η παράγωγος:

2sin\dfrac{\alpha}{2}sin2x-3sin\dfrac{\alpha}{2}sin\left(3x-\dfrac{\pi +\alpha }{2}\right)-sin\dfrac{\alpha}{2}sin\left(\dfrac{\pi +\alpha}{2}-x\right)+\dfrac{3sin(3x-\alpha )}{2}+\dfrac{sinx}{2}>0.

[Δεν έχω απόδειξη για τους παραπάνω ισχυρισμούς, αφήνω όμως εδώ την 'συνάρτηση μοναδικότητας' για να μην χαθεί, και ... βλέπουμε...]

*δεν ξέρω αν αυτά είναι τα βέλτιστα όρια για την γωνία x συναρτήσει της γωνίας \alpha -- στο συνημμένο βλέπετε το γράφημα της συνάρτησης για \alpha =80^0\approx 1,4 (πρόβλημα Γιώργου Μήτσιου) και 25^0<x<65^0 (θα αρκούσε η 25^0<x<50^0), με μοναδική ρίζα x=30^0=\dfrac{\pi }{6}\approx 0,52.



mitsios-80.png
mitsios-80.png (31.95 KiB) Προβλήθηκε 636 φορές