Σελίδα 1 από 1

Σταθερό άθροισμα σε 3D

Δημοσιεύτηκε: Τρί Αύγ 15, 2023 10:24 pm
από ∫ot.T.
Δίνονται σημεία P, R με συντεταγμένες (3,0,0), (-3,0,0) αντίστοιχα και Ο η αρχή των αξόνων. Ονομάζουμε C τον
γεωμετρικό τόπο των σημείων Μ με ιδιότητα MP+MR=10. Θεωρούμε σημείο Κ\left ( x_{1},y_{1},z_{1} \right )\in C
και διάνυσμα \vec{a}=\left \langle\frac{x_{1}}{25},\frac{y_{1}}{16},\frac{z_{1}}{16} \right \rangle. Η ευθεία ε: \left ( \vec{r}-\overrightarrow{OK} \right )\times \vec{a}=0 τέμνει τον περιγεγραμμένο κύκλο του τριγώνου PKR στο Q.

Να αποδειχθεί ότι KS+KT=10, όπου S,T τα ίχνη του Q στις KP, KR αντίστοιχα.

Re: Σταθερό άθροισμα σε 3D

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 27, 2023 9:16 pm
από ∫ot.T.
Επαναφορά!

Re: Σταθερό άθροισμα σε 3D

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μαρ 03, 2024 11:24 am
από ∫ot.T.
Ο γεωμετρικός τόπος που αναφέρεται θα είναι μία έλλειψη, όπου

a=\dfrac{MP+MR}{2}=5

b=c=\sqrt{a^{2}-\left ( \frac{PR}{2} \right )^{2}}=4

Άρα η έλλειψη εκφράζεται μέσω της συνάρτησης:

f(x,y,z)=\dfrac{x^{2}}{25}+\dfrac{y^{2}}{16}+\dfrac{z^{2}}{16}=1

Παρατηρούμε για το σημείο K ότι

\nabla f(x_{1},y_{1},z_{1})=2\left \langle \dfrac{x_{1}}{25},\dfrac{y_{1}}{16},\dfrac{z_{1}}{16} \right \rangle=2\vec{a}

Οπότε το διάνυσμα \vec{a} είναι κάθετο στο επίπεδο που εφάπτεται της έλλειψης στο K.
Επιπλέον η ευθεία (ε) έχει την διεύθυνση του \vec{a} και διέρχεται από το K.
Άρα από τις ιδιότητες της έλλειψης η ευθεία (ε) διχοτομεί την γωνία \widehat{PKR}.

Τελικά, αφού το Q είναι σημείο της (ε) έχουμε QS=QT
και με μία σύγκριση τριγώνων έχουμε SP=TR
Άρα KS+KT=KP+KR=10, όπως θέλαμε.