logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Geometria, zadanie nr 698

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

herga
postów: 10
2012-11-25 21:30:55

Dane są dwa okręgi współśrodkowe o(0,r), o(0,R), r<R, oraz punkt N należący do większego okręgu. Poprowadzić przez N wspólną sieczną obu okręgów tak, aby trzy kolejne odcinki tej siecznej zawarte między okręgami były równe.

Proszę o pomoc w konstrukcji i dyskusji.


irena
postów: 2636
2012-11-26 10:22:02

Przede wszystkim- żeby można było wykonać tę konstrukcję musi być
$r<R\le3r$

Narysuj te okręgi. Zaznacz punkt N.
P- drugi punkt przecięcia z dużym okręgiem

A, B- punkty przecięcia z małym okręgiem

Mamy mieć:
|PB|=|AB|=|AN|=x

d- odległość siecznej od środka okręgów

$\left\{\begin{matrix} d^2+(\frac{1}{2}x)^2=r^2 \\ d^2+(\frac{3}{2}x)^2=R^2 \end{matrix}\right.$

$r^2-\frac{1}{4}x^2=R^2-\frac{9}{4}x^2$

$R^2-r^2=2x^2$

$4x^2=2(R^2-r^2)$

$x=\frac{\sqrt{2(R^2-r^2)}}{2}=\sqrt{R^2-r^2}\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}$

$t=\sqrt{R^2-r^2}$ to przyprostokątna w trójkącie prostokątnym, w którym R to przeciwprostokątna, r- druga przyprostokątna

$t\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}$ to połowa przekątnej kwadratu o boku t.

Teraz- po skonstruowaniu odcinka x, wystarczy z punktu N wykreślić łuk o promieniu x. Znajdzie się w ten sposób szukany punkt A.

Założenie początkowe (możliwość wykonania konstrukcji) można wyprowadzić z ostatecznego wyniku:

- jeśli prosta sieczna przeszłaby przez punkt O, to wtedy x=R-r
- jeśli prosta sieczna nie przejdzie przez punkt O, to z nierówności trójkąta OAN x+r>R, czyli x>R-r

Stąd:
$x\ge R-r$

$\sqrt{R^2-r^2}\cdot\frac{\sqrt{2}}{2}\ge R-r$

$\frac{1}{2}(R^2-r^2)\ge R^2-2Rr+r^2$

$R^2-r^2\ge2R^2-4rR+2r^2$

$R^2-4Rr+3r^2\le0$

$(R-r)(R-3r)\le0$

R>r

$r<R\le3r$

Wiadomość była modyfikowana 2012-11-26 10:43:51 przez irena
strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj