Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате
Форум программистов > Песочница > Товарищи математики


Автор: Virun 10.1.2006, 15:47
Очень прошу помогите решить задачку по стереометрии! Собственно задача:
Цитата


Докажите, что сумма квадратов расстояний от любой точки окружности, описанной около равностороннего треугольника, до его вершин есть величина постоянна(есть по крайней мере три разных способа решения)

Ребят.. Помогите пожалуйста, оч надо. smile не могу решить smile

Автор: maxim1000 10.1.2006, 17:55
представим себе окружность вокруг треугольника ABC (равтостороннего)
на дуге BC произвольно выбираем точку X
от нее отходят три отрезка: AX, BX, CX
получается три треугольника: AXB, AXC, BXC
для каждого из них пишем теорему косинусов:
сразу разберемся с углами:
AXB=AXC=60, т.к. опираются на ту же дугу, что и ACB и ABC
BXC=180-60, т.к. опираются на дугу BC с другой стороны от BAC
так что сразу подставим значения косинусов в выражения:
1.AB2=AX2+BX2-AX*BX
2.AC2=AX2+CX2-AX*CX
3.BC2=BX2+CX2+BX*CX
(2-ки означают квадраты)
все эти выражения равны (треугольник равносторонний)
сравниваем два первых уравнения, получаем:
BX2-AX*BX=CX2-AX*CX
BX2-CX2=AX(BX-CX)
BX+CX=AX
теперь просто складываем все три первых уравнения:
const=2(AX2+BX2+CX2)-AX*BX-AX*CX+BX*CX
осталось доказать, что AX*BX+AX*CX-BX*CX=const
преобразовываем: AX2-BX*CX=const (это осталось доказать)
а доказывается это просто:
берем третье уравнение:
const=BX2+CX2+BX*CX=BX2+CX2+2*BX*CX-BX*CX=(BX+CX)2-BX*CX=AX2-BX*CX
все...
P.S.
сильно подозреваю, что можно сократить
дело в том, что я просто крутил задачку с двух концов, и в одном месте (AX=BX+CX) они сошлись, вполне возможно, что держа в голове весь путь доказательства, его можно будет проделать несколько короче...

Автор: Sheridan 10.1.2006, 18:02
Этож дык не трудно=)
Вот у нас есть+)
user posted image
В треугольнике APC применяем тиорему косинусов

Для треугольника APC получаем
a=AP(2)+PC(2)-2*AP*PC*COSy
Для треугольника ABP делаем тоже самое+)
a=AP(2)+PB(2)-2*AP*PB*COSy
COSy=0.5 и для угол обоих треугольников одинаков, т.к оприается на одну и туже дугу+)

Складываем 2 эти уравнения
Получаем 2*a=2*AP(2)+PB(2)+PC(2)-AP*(PC+PB)
PC+PB=AP (доказано ниже)
Следовательно
2*a=AP(2)+PB(2)+PC(2)

Теже самые действия делаем для APC1
потом приравниваем два полученных уранения и получаем равенство относительно 2*a
ДОКАЗАНО+)


Насчет PC+PB=AP
Можно использовать тот же рисунок
Цель последующего
Отложим на луче AP отрезок AP1, равный отрезку CP. Тогда треугольники AP1B и CPB равны по двум сторонам и углу между ними. В треугольнике BPP1
BP1 = BP, BPP1 = BPA = BCA = 60град.
Поэтому PP1 = BP. Следовательно,
AP = AP1 + P1P = BP + CP
AP = BP + CP


Примечяние:
То что в скобках , это квадрат(2) +)
*-умножение+)

Не лёгкий путь....но ничего трудного нет
Добавлено @ 18:03
maxim1000

Немного не успел smile

Автор: Virun 10.1.2006, 18:13
Парни! Огромное вам спасибо! Что бы я без вас делал?! Я хотел вам репутацию добавить, дык мало сообщений(пока smile ).
P.S. Комментарий не по теме: Я написал уже два сообщения, а форум пишит что пока их 0...это связано с установкой нового диза или как? Странно...

Автор: Sheridan 10.1.2006, 18:22
Virun
Цитата(Virun @ 10.1.2006, 18:13 Найти цитируемый пост)

Парни! Огромное вам спасибо! Что бы я без вас делал?!

Решал бы сам) smile
Помню тоже выкинул пост на какой-то форум с просьбой помочь решить задачу по физике , никто не помог ,пришлось самому до 5 утра возится smile
но решил smile
Цитата(Virun @ 10.1.2006, 18:13 Найти цитируемый пост)

Комментарий не по теме: Я написал уже два сообщения, а форум пишит что пока их 0...это связано с установкой нового диза или как? Странно...

В форуме Флейм счётчик сообшений отключён+)

Автор: maxim1000 10.1.2006, 19:24
тут все оказалось несколько интереснее smile
есть правильный многоугольник
описываем вокруг него окружность, начинаем на ней выбирать точки
сумма квадратов расстояний до вершин многоугольника не меняется
один частный случай этого - эта задача
второй - хорошо всем известный со школы - 2-угольник (диаметр) smile

а для общего вот:
представим, что все это происходит на комплексной плоскости, окружность с единичным радиусом и центром в нуле
тогда вершины многоугольника=exp(i*2*pi*k/n) (n - количество углов, k - от 1 до n)
а произвольная точка на окружности - exp(i*x)

разница между ними: exp(i*x) - exp(i*2*pi*k/n)=exp(i*x)*( 1 - exp i*[2*pi*k/n - x] )
берем квадрат модуля этого
первый множитель уходит ( |exp(i*x)|=1)
для краткости qk=2*pi*k/n - x
остается:
(1 - exp (i*qk) )*(1 - exp (-i*qk) )=2 - 2*cos(qk)
теперь все это суммируем по k от 1 до n
получается 2n - сумма cos(qk)
эта сумма равна нулю
значит, остается 2n smile
пробовал проверить:
для 2-угольника (диаметра) и для треугольника - сходится
для квадрата - проверял, когда точка совпадает с вершиной и когда она посередине между двумя - сходится...
так что похоже на правду...

P.S.
на всякий случай - доказательство того, что сумма[1..n] cos(qk)=0
cos(qk)=Re exp(i*qk)
S=сумма[1..n] exp(i*qk)
q(k+1)=qk+2*pi/n

S*exp(i*2*pi/n)=сумма[1..n] exp [i*(qk+2*pi/n)]=сумма[1..n] exp( i*q(k+1) )=сумма[2..n+1] exp(i*qk)
т.к. q(n+1)=q1+2*pi, то exp( i*q(n+1) )=exp(i*qk)
получаем S*exp(i*2*pi/n)=сумма[1..n]exp(i*qk)
S=S*чего-то ненулевое
S=0...

Автор: alive 16.2.2008, 17:05
Срочно нужна помощь в решении дискретной математики

Автор: ТоляМБА 19.2.2008, 08:04
И это всё во флейме,  smile  разные вопросы у нас уже закрыли?

Автор: bars80080 19.2.2008, 16:57
ТоляМБА, а тебе надо чтобы во флейме только такие посты были:

бу-га-га...
гы-гы-гы...
ох****

честно говоря, задачка мгновенно вызвала у меня красненький алерт в левом полушарии

кстати, легко могу доказать обратное

Цитата
Докажите, что сумма квадратов расстояний от любой точки окружности, описанной около равностороннего треугольника, до его вершин есть величина постоянна(есть по крайней мере три разных способа решения)


не написано же что вокруг, мож треугольник вообще не в окружности

з.ы. шутка

Powered by Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)