Potęga punktu względem okręgu»Zadanie 3
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Potęga punktu względem okręgu
- Publikacja w Delcie: listopad 2019
- Publikacja elektroniczna: 31 października 2019
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (417 KB)
Odcinek
jest wysokością trójkąta
w którym
Okrąg o środku
i promieniu
oraz okrąg opisany na trójkącie
przecinają się w punktach
i
Dowieść, że prosta
przechodzi przez środek odcinka 
ma równą potęgę względem obu okręgów z zadania. Umiejętne zastosowanie twierdzenia Pitagorasa powinno wystarczyć.
poprowadzono styczne do okręgu
o środku
w punktach
i
Punkt
jest środkiem odcinka
Okrąg
przechodzący przez punkty
i
przecina okrąg
w punktach
i
Wykazać, że punkty
i
leżą na jednej prostej.
będzie okręgiem o średnicy
Wówczas okrąg
przechodzi przez punkt
i jest styczny do prostej
w punkcie
Wystarczy zauważyć, że punkt
ma jednakową potęgę względem okręgów
i 
Okrąg styczny do odcinków
i
przecina odcinek
w punktach
i
Wykazać, że 
i
względem okręgu z zadania i odjąć stronami otrzymane równości.
jest środkiem okręgu opisanego, a punkt
ortocentrum trójkąta ostrokątnego i różnobocznego
Punkty
i
leżą odpowiednio na odcinkach
i
przy czym czworokąt
jest równoległobokiem. Wykazać, że 
i
mają równą potęgę względem okręgu opisanego na trójkącie
Do tego celu wystarczy podobieństwo odpowiednich trójkątów.
i prostopadła do niej cięciwa
okręgu
przecinają się w punkcie
Okrąg
jest styczny (wewnętrznie) do okręgu
i do odcinków
oraz
Niech
będzie punktem styczności okręgu
do odcinka
Wykazać, że 
i
będą punktami styczności okręgu
do, odpowiednio, okręgu
i odcinka
Wówczas punkty
i
są współliniowe, gdyż punkt
jest obrazem punktu
w jednokładności względem punktu
która przekształca okrąg
na
Mamy też
bo są to kąty wpisane, oparte na równej długości łukach okręgu
Resztę załatwia podobieństwo trójkątów i potęga punktu
względem okręgu 
jest wpisany w okrąg o środku
; przy tym
Przekątne
i
są prostopadłe, zaś przekątne
i
przecinają się w takim punkcie
że
Wykazać, że trójkąt
jest równoboczny.
punkt
jest środkiem łuku
; zatem prosta
jest dwusieczną kąta wpisanego
Przy tym jest prostopadła do prostej
; jest więc symetralną odcinka
Stąd wynika, że
i
przecinające się w punkcie
wyznaczają trójkąty podobne:
; a ponieważ
zatem
(ostatnia równość jest dana w założeniach). To pokazuje, że trójkąt
jest równoboczny, wobec czego
W takim razie 
to deltoid
; stąd
Wobec wcześniejszego spostrzeżenia, że
dostajemy tezę zadania: trójkąt
jest równoboczny.
i
są równoboczne i leżą na zewnątrz równoległoboku
Udowodnić, że trójkąt
też jest równoboczny.
i
są przystające (bkb).
Punkty
i
są środkami odcinków odpowiednio
i
Dowieść, że trójkąt
jest równoboczny.
na
przystające trójkąty równoboczne można zauważyć, że odcinki
są dłuższymi przekątnymi przystających równoległoboków
i
leżą odpowiednio na bokach
i
prostokąta
przy czym trójkąt
jest równoboczny. Punkt
jest środkiem odcinka
Wykazać, że trójkąt
jest równoboczny.
i
leżą na okręgu o średnicy
więc
analogicznie 
i
leżą kolejno na prostej
Punkty
i
leżą po tej samej stronie prostej
przy czym trójkąty
i
są równoboczne. Punkty
i
są środkami odcinków odpowiednio
i
Udowodnić, że trójkąt
jest równoboczny.
wokół punktu
o
otrzymamy trójkąt
Obrazem punktu
w tym obrocie jest punkt
więc
i 
i punkt
wewnątrz niego, przy czym zachodzą równości:
i
Dowieść, że środki odcinków
i
są wierzchołkami trójkąta równobocznego.
o
wokół punktu
otrzymamy trójkąt
Zatem te trójkąty są przystające oraz proste
i
przecinają się pod kątem 
na zewnątrz niego, zbudowano trójkąty równoboczne
i
Środkami tych trójkątów są odpowiednio punkty
i
Dowieść, że trójkąt
jest równoboczny (twierdzenie Napoleona).
jest podobny do trójkąta
w skali
(bkb), analogicznie trójkąt
do
Stąd
Tą samą metodą dowodzimy, że 
o podstawach
i
w którym
Na boku
tego trapezu leży taki punkt
że
Wykazać, że 
Wówczas trójkąty
i
są równoboczne, dalej dowodzimy, że trójkąty
i
są przystające (bkb).
leży wewnątrz sześciokąta foremnego
Udowodnić, że suma pól trójkątów
i
jest równa sumie pól trójkątów
i 
i
otrzymując trójkąt równoboczny. Suma pól trójkątów
i
stanowi
pola tego trójkąta.
mamy
Wykazać, że 
będzie punktem symetrycznym do
względem prostej
Wówczas trójkąt
jest równoboczny oraz
wszystkie kąty płaskie przy wierzchołku
mają miarę
Wykazać, że 
będzie siatką tego czworościanu po rozcięciu wzdłuż krawędzi
i usunięciu ściany
Wówczas trójkąt
jest równoboczny.
w którym
Punkt
jest środkiem boku
Na odcinkach
i
wybrano odpowiednio takie punkty
i
że
Wykazać, że 
będzie symetryczny do
względem
Wówczas trójkąt
jest równoboczny.
mamy
Punkty
i
leżą na bokach odpowiednio
i
przy czym proste
i
są dwusiecznymi kątów trójkąta
Udowodnić, że 
na zewnątrz trójkąta
Wtedy
Korzystając z twierdzenia o dwusiecznej oraz podobieństwa trójkątów
i
wykażemy, że
jest dwusieczną kąta
Analogicznie
jest dwusieczną kąta 
w którym
jest podstawą ostrosłupa
Ponadto zachodzą równości
oraz
Udowodnić, że 
by czworokąt
był prostokątem. Wtedy trójkąt
jest równoboczny. Z nierówności kąta trójściennego mamy 
wybrano taki punkt
dla którego wartość wyrażenia
jest najmniejsza (punkt Fermata-Torricellego). Wykazać, że 
o
wokół punktu
w kierunku zgodnym z orientacją trójkąta
Otrzymamy trójkąt
przystający do
Trójkąt
jest równoboczny, więc
jest równe długości łamanej
która jest najkrótsza, gdy jej wierzchołki są współliniowe.