Jego Wysokości (II)»Zadanie 1
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Jego Wysokości (II)
- Publikacja w Delcie: październik 2020
- Publikacja elektroniczna: 30 września 2020
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (374 KB)
Udowodnić, że jeśli punkty
tworzą układ ortocentryczny, to:
- a)
- okręgi dziewięciu punktów trójkątów
pokrywają się (czyli można mówić o okręgu dziewięciu punktów danego układu ortocentrycznego); - b)
- proste Eulera trójkątów
mają punkt wspólny.



jest środkiem okręgu wpisanego w trójkąt
a dwusieczne kątów wewnętrznych i zewnętrznych przecinają okrąg opisany na trójkącie w środkach odpowiednich łuków (zob. kącik nr 3).
i
są podobne (kk).


jest prostą Eulera trójkąta
bo leży na niej środek ciężkości i środek okręgu opisanego na tym trójkącie. Punkt
jest ortocentrum trójkąta
gdyż leży on na jego prostej Eulera oraz na wysokości poprowadzonej z wierzchołka 



tworzą układ ortocentryczny, gdyż
i 


względem okręgów:
okręgu o średnicy
oraz
są równe, więc punkt
leży na osi potęgowej okręgów
i
czyli prostej prostopadłej do
(prostej Eulera). Analogicznie postępujemy z punktami
i
(O potędze punktu względem okręgu można przeczytać w kąciku nr 11).
-kąta
leży taki punkt
że każdy z trójkątów
jest równoramienny (przyjmujemy
). Czy stąd wynika, że wielokąt ma okrąg opisany, którego środkiem jest punkt 
tworzą układ ortocentryczny, to:
względem prostej
leży na okręgu opisanym na trójkącie
;
i
mają równe promienie;
względem środka odcinka
leży na okręgu opisanym na trójkącie
;
;
jest środkiem okręgu wpisanego lub dopisanego do trójkąta utworzonego przez spodki układu.
lub
w zależności od umiejscowienia punktu
względem pozostałych.
i
są symetryczne względem prostej
to okręgi opisane na trójkątach
i
również. Wystarczy skorzystać z poprzedniego podpunktu.
Okrąg o średnicy
przecina proste
i
w punktach, które są spodkami wysokości trójkąta 
wewnątrz i na zewnątrz trójkąta
Do rachunków na kątach wykorzystać okręgi, o których była mowa we wstępie.
tworzą układ ortocentryczny, jeśli:
i
są rombami (kolejność wierzchołków niekoniecznie podana antyzegarowo);
przechodzą trzy okręgi o jednakowych promieniach, a punkty
i
są różnymi od
punktami przecięć tych okręgów;
jest środkiem okręgu wpisanego w pewien trójkąt, a punkty
i
- środkami okręgów dopisanych do niego.
i
są równej długości i równoległe, więc czworokąt
jest równoległobokiem. Mamy więc
ale też 
jest środkiem okręgu opisanego na trójkącie
Punkty
i
są symetryczne do punktu
względem prostych odpowiednio
i
Dowieść, że punkt
jest ortocentrum trójkąta 
jest wpisany w okrąg. Punkty
i
są ortocentrami trójkątów odpowiednio
i
Udowodnić, że 
Okrąg o średnicy
przecina proste
i
w punktach, które są spodkami wysokości trójkąta 
i
są wysokościami trójkąta nieprostokątnego
Punkty
i
są rzutami prostokątnymi punktów odpowiednio
i
na prostą
Udowodnić, że 


czyli stosunek pola kwadratu do pola trójkąta wynosi
zawarty jest wielokąt o największym możliwym polu, podobny do danego wielokąta wypukłego
Jaką część pola
zajmuje ten wielokąt?
płytek w kształcie trójkąta równobocznego o boku 1 ułożono trójkąt równoboczny o boku
Każda płytka jest z jednej strony czerwona, a z drugiej niebieska. Ruch polega na wykonaniu następujących czynności: wybieramy płytkę
mającą wspólne boki z co najmniej dwiema płytkami, których widoczne strony mają kolor inny niż widoczna strona płytki
Następnie odwracamy płytkę
na drugą stronę. Czy ta zabawa może trwać bez końca?
leżącej na zewnątrz tego wielokąta, przy czym cały wielokąt poza punktami
i
musi leżeć po jednej stronie prostej
Następnie jedną z łamanych, na które punkty
i
dzielą brzeg wielokąta, odbijamy środkowosymetrycznie względem środka odcinka
otrzymując nowy wielokąt. Dowieść, że po pewnej, skończonej liczbie takich operacji, otrzymamy wielokąt wypukły.
rozważmy wektory
Wykonanie ruchu zmienia jedynie kolejność wektorów
a ta jednoznacznie określa pole wielokąta.
i zastępujemy je liczbami
i
a trzecia liczba pozostaje bez zmiany. Z otrzymaną trójką postępujemy tak samo. Rozstrzygnąć, czy z każdej początkowej trójki liczb całkowitych nieujemnych można w ten sposób otrzymać trójkę, w której co najmniej dwie liczby są zerami.
zapiszemy w postaci
w której
i
są całkowite nieujemne, zaś
i
są nieparzyste lub równe
Jeśli w tej trójce jest najwyżej jedno zero, to stosując operacje z zadania, można doprowadzić do trójki
w której
W tym celu przydatne są równości
i
dzięki którym z trójki
otrzymamy trójkę 
i
Punkty
są środkami odpowiednio odcinków
Dowieść, że odcinki
i
mają wspólny punkt.
i
są równoległe do
i mają długość
Wynika z tego, że albo punkty
leżą na jednej prostej, albo wyznaczają równoległobok. Analogicznie jest dla odcinków
i 