Λήμμα: Η περίμετρος του τετραπλεύρουKARKAR έγραψε:Άσκηση 147 Σε ορθογώνιομε διαστάσεις
, πήραμε τέσσερα
τυχαία σημεία, ανά στις πλευρές
αντίστοιχα .
Δείξτε ότι η περίμετρος του τετραπλεύρουδεν "πέφτει" κάτω από
.
γίνεται ελάχιστη όταν τα σημεία
σχηματίζουν παραλληλόγραμμο με πλευρές παράλληλες προς τις διαγωνίους του ορθογωνίου (διαδρομή της μπίλιας του μπιλιάρδου που επιστρέφει στο σημείο αφετηρίας) και ισούται με την περίμετρο του ρόμβου που σχηματίζεται από τα μέσα των πλευρών
του ορθογωνίου
. Οπότε περίμετρος

Με την μέθοδο του μπιλιάρδου, φαίνεται καθαρά στο σχήμα, ότι η
ερίμετρος του
. Όμως
,άρα
, οπότε 
Παρατήρηση: Η μικρότερη περίμετρος τετραπλεύρου
με αφετηρία τυχαίο σημείο
πάνω σε μια πλευρά του ορθογωνίου είναι ίση με την...διαδρομή της μπίλιας του μπιλιάρδου που επιστρέφει στο σημείο αφετηρίας και ισούται με την περίμετρο του ρόμβου που σχηματίζουν τα μέσα των πλευρών του ορθογωνίου, ίσο με δύο φορές την διαγώνιο του ορθογωνίου.edit: Πρόσθεσα την αιτιολόγηση του λήμματος (ή αυτό που θεωρώ αιτιολόγηση), που είχα ξεχάσει και το θύμισε ο Θανάσης, και βελτίωσα την διατύπωση του λήμματος.

, πήραμε τέσσερα
.
κινείται στην πλευρά
, ορθογωνίου
.
παίρνουμε τμήμα
. Σχεδιάζουμε σοσκελές
. Δείξτε ότι το μέσο
του
παραμένει σταθερό .
όπου
η αρχή των αξόνων, τότε εύκολα βλέπουμε ότι
. Άρα το μέσον
, που είναι ανεξάρτητο του
.
(αφού
και 
, οπότε:
, αν γνωρίζουμε ότι
.
που προσδιορίζεται από τα δεδομένα (αφού το γινόμενο
είναι σταθερό) με τον κόκκινο κύκλο
δίνει το σημείο
...
και το ορθογώνιο
.
και
στις
και
το ύψος του τριγώνου
και
το ορθόκεντρο. Φέρνω
(
σημείο του ύψους
είναι παραλληλόγραμμο, άρα
, οπότε και το
είναι παραλληλόγραμμο, αφού
.
είναι κάθετες στις
αντίστοιχα και τέμνονται πάνω στο ύψος
και στο εσωτερικό του σχεδιάσαμε τα ορθογώνια
με
και
με
και φέραμε τμήμα
.
και
...β) ( Για μελέτη ) : Μπορείτε να βρείτε ένα τέτοιο
σημεία που εμφανίζονται , να έχουν ακέραιες συντεταγμένες ?
με το ημικύκλιο διαμέτρου
και
.
, απ' όπου επιβεβαιώνεται κατασκευαστικά ότι 

με
:
, διέρχεται από το μέσο
της 
διχοτόμος της
άρα

, αυτή (η
.
, έχουμε:
, δηλαδή ,
.
μέσον της
και
ισοσκελές
εγγράψιμο με
εφαπτόμενη του περιγεγραμμένου του κύκλου
έχουμε
απόπου 
είναι εφαπτόμενα τμήματα των κύκλων 
είναι συνευθειακά βρείτε το λόγο 
βρείτε το λόγο