Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Informatika rovattal
Kiadja a MATFUND Alapítvány
Már regisztráltál?
Új vendég vagy?

Fórum: GEOMETRIA

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]    [23]    [24]    [25]    [26]    [27]    [28]    [29]    [30]    [31]    [32]    [33]    [34]    [35]    [36]    [37]    [38]    [39]    [40]    [41]    [42]    [43]    [44]    [45]    [46]    [47]    [48]    [49]    [50]    [51]    [52]    [53]    [54]    [55]    [56]    [57]    [58]    [59]    [60]    [61]    [62]    [63]    [64]    [65]    [66]    [67]    [68]    [69]    [70]    [71]    [72]    [73]    [74]    [75]    [76]    [77]    [78]  

Szeretnél hozzászólni? Jelentkezz be.
[1876] Bátki Zsolt2014-10-02 20:43:53

Nem mindent fogtam fel. Bennem lehet a hiba. A köbgyök 3 meggyőzőnek tűnik, mivel ezt javasoltam is. Itt egy új gondolatmenet. (Nem tudom, hogy kell rajzot küldeni) Vegyünk egy egység kört az origóban. Vegyünk fel egy D pontot rajta, ami a keresendő minimális távolságú A-tól és B-től. Vegyük fel az A-t az x tengelyen. Ekkor könnyen meghatározható az a félegyenes (f) D-ből indul és amin a B-nek kell lennie. Legyen 'e' egyenes ami az x koordinátával bezárt szöge háromszorosa a AOD szögnek, és az origóból indul. Nyilván az 'e' és 'f' metszéspontja jó megoldás a B pontra.

Tehát O,D,A ismeretében B szerkeszthető. (ebben a speciális esetben) De O,A,B esetén D nem szerkeszthető, mert ahhoz a AOB szöget harmadolni kellene tudni. Remélem világos volt és nem rontottam el semmit.

Tehát általános esetben nem szerkeszthető.

(az hogy általános szög nem harmadolható, az bizonyított, de nem egyszerű)

[1875] csábos2014-10-01 22:54:59

Mindig mondta a matektanárom, hogy a térszemléletem olyan, mint a döglött kacsáé.

Akkor számoljunk. &tex;\displaystyle \cos\phi=a&xet;, &tex;\displaystyle \sin\phi=\sqrt{1-a^2}&xet;, &tex;\displaystyle t=1&xet;, &tex;\displaystyle u=\frac{1}{2}&xet;, &tex;\displaystyle v=2&xet;,&tex;\displaystyle w=3&xet; helyettesítéssel a

&tex;\displaystyle t\cos2\phi+u\sin2\phi=v\cos\phi+w\sin\phi&xet;

egyenletből

&tex;\displaystyle (2a^2-1)+a\sqrt{1-a^2}=2a+3\sqrt{1-a^2}&xet;

lesz. Átrendezve

&tex;\displaystyle 2a^2-2a-1=(3-a)\sqrt{1-a^2}&xet;

és négyzetre emelve, majd rendezve

&tex;\displaystyle 5a^4-14a^3+8a^2-8 =0 &xet;

adódik. Modulo 5 véve

&tex;\displaystyle a^3+3a^2-3 &xet;

Ennek nincs gyöke modulo 5. Tehát a bővítés foka &tex;\displaystyle F_5&xet; fölött 3, így &tex;\displaystyle Q&xet; fölött a 3 többszöröse, tehát nem szerkeszthető.

Előzmény: [1874] jonas, 2014-10-01 06:04:14
[1874] jonas2014-10-01 06:04:14

Azért, mert az &tex;\displaystyle A_1M&xet; szakasz inverze nem lesz egyenes.

Előzmény: [1873] csábos, 2014-09-30 20:55:52
[1873] csábos2014-09-30 20:55:52

Nem értek valamit. Ha egyszer egyenlő szögeket keresünk, akkor miért nem invertáljuk az A pontot a körre (A1), majd a képet összekötjük a B-ponttal. Ahol metszi a kört (M-ben), ott a megfelelő szögek és tükörképeik is megegyeznek. Vagy megint elnéztem valamit?

Előzmény: [1872] HoA, 2014-09-30 16:02:07
[1872] HoA2014-09-30 16:02:07

A nem-szerkeszthetőség irányában ( vázlat, ha valakit érdekel, részletezem )

Kínálja magát a komplex síkon tárgyalás. Válasszuk úgy a koordinátarendszert és a hosszegységet, hogy C legyen az origóban és D az egységsugarú körön. Ekkor d ( = CD ) egységvektor. Az egyenlő szögekből következik, hogy (( a -d ) / d) x (( b -d ) /d ) valós. Ebből d = &tex;\displaystyle e^{i\phi}&xet; -vel &tex;\displaystyle \phi&xet; -re

&tex;\displaystyle t \cdot cos 2\phi + u \cdot sin 2\phi = v \cdot cos \phi + w \cdot sin \phi &xet;

alakú egyenlet adódik, ahol az együtthatók az adatokból szerkeszthetőek. Már csak erről kéne megmutatni, hogy általában euklideszi módon nem szerkeszthető a megoldás.

( Ellenpélda: Két adott ponton átmenő, adott kört érintő kör középpontja : legyen itt is az adott egységsugarú kör középpontja, C az origóban, az érintési pont D, A és B a körön kívül. Ekkor d ( = CD ) egységvektor, a szerkesztendő kör középpontja O = kd ( k valós ) . Felírva az | A - O | = k - 1 ill. | B - O | = k - 1 egyenleteket , d = &tex;\displaystyle e^{i\phi}&xet; -vel &tex;\displaystyle \phi&xet; -re itt

&tex;\displaystyle v \cdot cos \phi + w \cdot sin \phi = z&xet;

alakú egyenlet adódik, ahol az együtthatók az adatokból szerkeszthetők, és mint ismert ekkor &tex;\displaystyle cos \phi&xet; -re másodfokú egyenletet kapunk szerkeszthető együtthatókkal. )

Előzmény: [1868] Bátki Zsolt, 2014-09-23 18:19:23
[1871] emm2014-09-25 03:05:56

És már az elején elvi hibás, vissza az egész.

Előzmény: [1870] emm, 2014-09-25 02:58:38
[1870] emm2014-09-25 02:58:38

Hullafáradtan egy próbálkozás, 100%, hogy elszámolva, de valami ilyesmi: Legyen az ellipszis két fókuszpontja &tex;\displaystyle (c,0)&xet; és &tex;\displaystyle (-c,0)&xet;, a kör sugara egységnyi, középpontja &tex;\displaystyle (u,v)&xet;. Ekkor azt az &tex;\displaystyle a>c&xet;-t keressük (nagytengely), amire

&tex;\displaystyle x^2(c^2-a^2)+y^2a^2=a^2(c^2-a^2) &xet;

&tex;\displaystyle (x-u)^2+(y-v)^2=1 &xet;

egyenletrendszernek 1 megoldása van. Vagyis:

&tex;\displaystyle x^2(c^2-a^2)+y^2a^2=a^2(c^2-a^2)((x-u)^2+(y-v)^2) &xet;

-nek egy megoldása van. Mivel ez a megoldás egyértelmű, ezért a diszkrimináns 0.

&tex;\displaystyle -4 a^2 (a - c) (a + c) (-a^2 u^2 + c^2 u^2 - a^2 v^2 + a^4 v^2 + c^2 v^2 - a^2 c^2 v^2 + 2 a^2 v y - 2 a^4 v y - 2 c^2 v y + &xet;

&tex;\displaystyle + 2 a^2 c^2 v y + y^2 - 2 a^2 y^2 + a^4 y^2 + c^2 y^2 - a^2 c^2 y^2)=0 &xet;

Ez is egyértelmű &tex;\displaystyle y&xet;-ra, így a diszkrimináns ismét 0, így &tex;\displaystyle a&xet;-ra az egyenlet:

&tex;\displaystyle 64 (-1 + a) a^4 (1 + a) (a - c)^3 (a + c)^3 (-u^2 + a^2 u^2 -c^2 u^2 - v^2 + a^2 v^2)=0 &xet;

Aminek meg az értelmes megoldása

&tex;\displaystyle a=\frac{\sqrt{\left(c^2+1\right) u^2+v^2}}{\sqrt{u^2+v^2}}\qquad a=1&xet;

Ez meg szerkeszthető, ebből &tex;\displaystyle y=\frac{c^2 v^2-u^2-v^2}{c^2 v}&xet; megvanmá, megoldható, és megvan &tex;\displaystyle x=(u^2 + c^2 u^2 + v^2)/(c^2 u)&xet; is. Nem egy szépségdíjas számolás, ilyenkor jó a számítógép.

Előzmény: [1868] Bátki Zsolt, 2014-09-23 18:19:23
[1869] marcius82014-09-24 12:18:21

Egy ötlet: Legyenek az "e" ellipszis fókuszpontjai F1(+c;0), F2(-c;0), legyen az ellipszis félnagytengelye "a", legyen az ellipszis félkistengelye "b", ekkor az ellipszis egyenlete ismert. Legyen a "k" kör középpontja K(u;v) és sugara "r", ekkor a "k" kör egyenlete is ismert. Ami ismert: az "F1", "F2", "u", "v", "r". Az "a" értékét úgy kell meghatározni, hogy az ellipszis egyenletéből és a kör egyenletéből álló egyenletrendszernek pontosan egy (x,y) megoldáspárja legyen. Ekkor ezzel az "a" értékkel kiszámolva az (x,y) megoldáspárt, a kapott képlet alapján a metszéspont szerkeszthető.

Mi van, ha az "e" ellipszis úgy érinti a "k" kört, hogy a kör az ellipszis belsejében van.

Ez a probléma felkeltette az érdeklődésemet, még fogok vele foglalkozni. bertalan Zoltán.

Előzmény: [1859] Bagesz, 2014-09-15 04:52:30
[1868] Bátki Zsolt2014-09-23 18:19:23

Az a sejtésem, hogy általánosságban euklidészi módon nem szerkeszthető. Ehhez találni kellene, egy elrendezést, amit algebrailag megoldva olyan szakasz jön ki, ami bizonyítottan nem szerkeszthető. pl köbgyök. A geogebra megenged pl szögharmadolást is ami eukledészi módon bizonyítottan nem megy. Az inverzió jó ötletnek tűnik. A feladat szépsége, hogy annyira egyszerű a felvetés, hogy érthetetlen evvel nem foglalkozott Senki, vagy mi nem tudunk róla ?

[1867] Hajba Károly2014-09-19 20:31:37

Erre azóta én is rájöttem. De ettől függetlenül a megoldást nagy valószínűséggel az inverzión keresztül lehet megtalálni.

Egy CAD-es programmal én is próbálok jó szerkesztést találni. A két pont és a tükörpont egy kört ad és az AB szakasz szakaszfelező merőlegese ill. a tükrözési tengely egy negyedik pontként ugyanezen körön metszik egymást. Pl az A és B pontot összekötő egyenes ill. az AB szakasz szakaszfelező merőleges inverziókörei alapján ezen kör inverziókörének két pontja már adott. Csak egy harmadik ismert pontra nem lelek rá.

Előzmény: [1866] Bagesz, 2014-09-18 21:31:54
[1866] Bagesz2014-09-18 21:31:54

Szia! Jó ötletnek tűnt ezért utána jártam a szerkesztésének. GeoGebrával el is készítettem, de sajnos nem a kívánt pontban metszette a kört. További ötleteket szívesen várok. Üdv, Bagesz

Előzmény: [1864] Hajba Károly, 2014-09-16 17:17:55
[1865] Bagesz2014-09-16 22:26:02

A bizonyítás egyszerű, "A" és "B" pont közé kifeszítünk egy kötelet, ami kicsit hosszabb mint az "A" és "B" pont közötti távolság, Majd húzunk egy görbét úgy hogy feszes legyen a kötél mindvégig. Ez egy elipszis lesz. Majd egyre nagyobb kötelet veszünk, egyszer csak érinteni fogjuk a kört. Ez a pont a megoldás. Ezen a ponton az elipszis érintője és a két fókuszpontja által bezárt szög megegyezik, mint ahogy bármelyik pontja az elipszisnek és a két fókuszpontjával összekötő egyenes által bezárt szög.

Előzmény: [1860] Bátki Zsolt, 2014-09-15 22:28:23
[1864] Hajba Károly2014-09-16 17:17:55

Nem vagyok jártas a témában, de talán inverzióval (körre történő tükrözéssel) lehet a megoldást megtalálni.

Ki kellene próbálni, hogy az egyik pontot invertáljuk a körre és összekötjük a másikkal. Lehet, a metszéspont adja a megfelelő pontot a köríven.

Előzmény: [1859] Bagesz, 2014-09-15 04:52:30
[1863] Bátki Zsolt2014-09-16 13:57:23

Bocsánat. Jó ötletnek tűnt. Jó, hogynem kezdtem el bizonyítani. A majdnem jó megoldás visz el igazán a lényegtől.

[1862] Sinobi2014-09-16 10:27:05

tenyleg ellenorizheto geogebraval:

Előzmény: [1860] Bátki Zsolt, 2014-09-15 22:28:23
[1861] Bátki Zsolt2014-09-15 22:32:53

Persze a C nem az O a kör középpontja. Elírtam, de remélem értitek.

[1860] Bátki Zsolt2014-09-15 22:28:23

Ha a két pont egyenese közrefogja a kört, akkor annak egyenese kimetszi a megoldást a körből.(háromszög egyenlőtlenség) AB>=AP+PB Ha AB szakasz kívül van a körön, akkor rajzoljunk egy szabályos háromszöget a körhöz képest kifelé. Ennek csúcspontja C. C és a kör középpontja O által meghatározott egyenes és a kör metszéspontja a nyerő. P pont. Nem tudom bizonyítani, de Geogebrával ellenőrizhető. Valószínűleg köze van ahhoz, hogy egy 120 fokosnál kisebb háromszög esetén AP+BP+CP összeg akkor a legkisebb, ha P minden oldalról 120 fokos szögben látszik. (Nem tudom kinek a tétele)

Így a szerkesztés nagyon egyszerű. Köszönöm a feladatot. megj, Fizika: a fény a legrövidebb utat keresi. Tehát ha tükörből van a kör (henger) akkor A-ból a B pontot P pontban látjuk. (Beesési és kimenő szög egyenlő) Aki akarja bizonyítsa, hogy tényleg ez a minimális. Érdekel a megoldás.

[1859] Bagesz2014-09-15 04:52:30

Sziasztok! Két pont között a legrövidebb utat kellene kiszámolnom, úgy hogy egy kört kell érinteni. Ismert a 2 pont és a kör koordinátái, valamint a kör sugara. Azt tudom, hogy a kör azon pontja a keresett pont, ahol a kör érintője és a pontok által bezárt szög megegyezik. Ezt viszont hogy lehet kiszámolni vagy kiszerkeszteni? Előre is köszi a segítséget. Üdv

[1858] w2014-08-12 12:31:07

Oké, igen, triviális. Meddig jutottál egyébként a feladattal?

Előzmény: [1857] Sinobi, 2014-08-10 20:25:29
[1857] Sinobi2014-08-10 20:25:29

ennek kupszeletes altalanositasarol tudsz valamit? igaz-e, hogy 4-5 kupszelethez mindig letezik olyan kupszelet, amely mindegyiket erinti?

-

@w: "Legyen ABC háromszög BC oldalához írt köre h, amely a BC oldalt D-ben érinti. Tekintsük azt a k kört, amely áthalad a B és C pontokon, és érinti h-t (de nem a BC egyenes). Mutassuk meg, hogy h és k érintési pontját P-vel jelölve, PD egyenes felezi a BPC szöget."

Vesszuk BC Apolloniusz-korei kozul azt, amelyik meroleges h-ra. Athalad P-n es D-n, mert invertalva ra P es D fixen kell maradjanak.

Előzmény: [1856] Fálesz Mihály, 2014-08-08 16:56:22
[1856] Fálesz Mihály2014-08-08 16:56:22

Ez az Apollóniusz féle szerkesztési feladat speciális esete: adott három kör, pont vagy egyenes, szerkesszünk olyan kört, ami mindhármat érinti (pont esetén átmegy rajta).

Egy tipikus megoldás, hogy a körök sugarait ugyanannyival megváltoztatjuk úgy, hogy az egyik kör ponttá fajuljon. (Az egyenest eltoljuk). Ezután jöhet egy inverzió, ami visszavezeti a feladatot két kör közös érintőinek megszerkesztésére.

Előzmény: [1855] djuice, 2014-08-08 15:07:32
[1855] djuice2014-08-08 15:07:32

Sziasztok!

Az alábbi geometriai szerkesztési példán gondolkodom már napok óta, de nem jutok eredményre. Tudnátok segíteni?

Adottak "r1" és "r2" tetszőleges sugarú és helyzetű körök a síkon, valamint egy őket nem érintő és nem metsző "f" egyenes, melynek ismerjük a körök középpontjától mért paraméteres (n1-; n2-szeres) távolságát. Szerkesszük meg azt a közbeeső kört, mely érinti mindkét kört és az egyenest! Számítani is próbálom a pontokat, de a szerkesztés volna a lényeg.

Mellékelem az ábrát is:

[1854] w2014-07-18 13:38:09

Ez nagyon szép, köszi! :)

Előzmény: [1853] csábos, 2014-07-18 09:22:53
[1853] csábos2014-07-18 09:22:53

Tekintsük azt a tetraédert, amely alapja az &tex;\displaystyle ABC&xet; háromszög és minden lapja egybevágó vele. Másképp: Induljon ki az &tex;\displaystyle A&xet; csúcsból egy &tex;\displaystyle a&xet; hosszú, a &tex;\displaystyle B&xet; csúcsból egy &tex;\displaystyle b&xet; hosszú, a &tex;\displaystyle C&xet; csúcsból egy &tex;\displaystyle c&xet; hosszú él. Ekkor a keresett pont a &tex;\displaystyle D&xet; csúcsból induló magasság talppontja.

MOTIVÁCIÓ: Oldjuk meg a feladatot térben. Ha a &tex;\displaystyle P&xet; (síkbeli pont) olyan, hogy a &tex;\displaystyle Q&xet; vetülete az &tex;\displaystyle ABC&xet; síkra &tex;\displaystyle P&xet;, akkor &tex;\displaystyle QA^2=PA^2+QP^2&xet;, ugyanez szimmetrikusan. Így a &tex;\displaystyle QBC&xet; háromszög oldalainak négyzetösszege &tex;\displaystyle 2QP^2&xet;-tel nagyobb, mint a &tex;\displaystyle PBC&xet;-é. A fent leírt &tex;\displaystyle D&xet; pont nyilvánvalóan teljesíti a feltételeket. Az, hogy nincs másik, az is kijön. Ha a &tex;\displaystyle P'&xet; pont jó, akkor emeljük ki a síkból olyan ,,magasra", hogy a keresett összeg épp &tex;\displaystyle a^2+b^2+c^2&xet;. Ekkor a feltételeket felírva adódik, hogy &tex;\displaystyle |Q'A|=a&xet;.

Síkban úgy oldanám meg, hogy keresném a &tex;\displaystyle P&xet; pont &tex;\displaystyle X&xet; tükörképét mondjuk az &tex;\displaystyle AC&xet; oldal felezőpontjára. Ekkor a &tex;\displaystyle PBC&xet; és &tex;\displaystyle PAB&xet; háromszögekre felírt négyzetösszegből &tex;\displaystyle PB^2&xet;-t kivonva &tex;\displaystyle XC^2+AB^2=XA^2+BC^2&xet; adódik, azaz a &tex;\displaystyle BCXA&xet; négyszög átlói merőlegesek. Innen az említett módokon adódik a &tex;\displaystyle P&xet; pont heyzete.

Előzmény: [1852] w, 2014-07-17 18:56:13
[1852] w2014-07-17 18:56:13

OK igen.

Van egy analóg vektoros megoldás, azt a megoldást vártam (bár én tipikusan koordinátázom a feladatokat). Vagyis ha most a kisbetűk a megfelelő csúcsokhoz tartozó vektorok, akkor a feltétel szerint

&tex;\displaystyle (a-b)^2+(b-x)^2+(x-a)^2=(a-c)^2+(c-x)^2+(x-a)^2&xet;

és ennek ciklikus permutáltjai állnak fenn. Előbbi egyenletet kicsit alakítva, kapjuk, hogy (skalárszorzatokkal)

&tex;\displaystyle [(a^2-2ab+b^2)-(a^2-2ac+c^2)]+[(b^2-2bx+x^2)-(c^2-2cx+x^2)]=0,&xet;

&tex;\displaystyle 2(-a+b+c-x)(b-c)=0,&xet;

azaz &tex;\displaystyle \vec{AB}+\vec{XC}&xet; vektor merőleges &tex;\displaystyle BC&xet;-re. Előbbi vektor &tex;\displaystyle A&xet;-ból az &tex;\displaystyle X&xet; pont &tex;\displaystyle BC&xet; felezőpontjára vett tükörképébe mutat, vagyis &tex;\displaystyle X&xet; rajta van az &tex;\displaystyle A&xet;-ból induló magasság &tex;\displaystyle BC&xet; felezőpontjára vonatkozó tükörképén. Hasonlóan, a &tex;\displaystyle B&xet;-ből és &tex;\displaystyle C&xet;-ből induló magasságok tükörképein is rajta van. Az egyetlen ilyen pont a kiegészítő háromszög magasságpontja.

Jellegétől fogva a feladatot szerintem nem nagyon lehet koordináták/vektorok nélkül megoldani. Kíváncsi vagyok, hogy mégis van-e "elemi" megoldása.

Előzmény: [1851] emm, 2014-07-17 13:09:23

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]    [23]    [24]    [25]    [26]    [27]    [28]    [29]    [30]    [31]    [32]    [33]    [34]    [35]    [36]    [37]    [38]    [39]    [40]    [41]    [42]    [43]    [44]    [45]    [46]    [47]    [48]    [49]    [50]    [51]    [52]    [53]    [54]    [55]    [56]    [57]    [58]    [59]    [60]    [61]    [62]    [63]    [64]    [65]    [66]    [67]    [68]    [69]    [70]    [71]    [72]    [73]    [74]    [75]    [76]    [77]    [78]