ЗАДАЧИ
problems.ru |
О проекте
|
Об авторах
|
Справочник
Каталог по темам | по источникам | |
|
Тема:
Все темы
>>
Геометрия
>>
Планиметрия
>>
Четырехугольники
>>
Параллелограммы
>>
Параллелограмм Вариньона
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Страница: << 5 6 7 8 9 10 11 >> [Всего задач: 71]
Каждая сторона выпуклого четырёхугольника разделена на 8 равных частей. Соответствующие точки деления на противоположных сторонах соединены друг с другом, и полученные клетки раскрашены в шахматном порядке. Докажите, что сумма площадей черных клеток равна сумме площадей белых клеток.
ПодсказкаДокажите, что каждый из указанных отрезков, соединяющих соответствующие точки деления на противоположных сторонах, делятся на 8 равных частей.
РешениеПусть M, N, K, L — середины сторон соответственно AB, BC, CD и AD выпуклого четырёхугольника ABCD (рис.1). Тогда четырёхугольник MNKL — параллелограмм. Его диагонали MK и NL делятся точкой пересечения Q пополам. Рассуждая аналогично докажем, что каждый из отрезков, соединяющих соответствующие точки деления на противоположных сторонах исходного четырёхугольника, делится на 8 равных частей. Осталось доказать, что утверждение задачи верно для выпуклого четырёхугольника, все стороны которого разделены пополам (рис.2). Для этого достаточно заметить, что треугольники с общей вершиной O и попарно равными основаниями попарно равновелики.
РешениеПусть E , F , G и H – середины сторон соответственно AB , BC , CD и DA данного четырёхугольника ABCD ; P и Q – середины его диагоналей AC и BD соответственно. Четырёхугольники EFGH и PFQH – параллелограммы, причём точка N – их общий центр как середина общей диагонали FH . Значит, N – середина отрезка PQ . Перпендикуляры, опущенные на хорды AC и BD из центра O описанной окружности четырёхугольника ABCD , проходят через середины P и Q этих хорд. Значит, из точек P и Q отрезок OM виден под прямым углом. Следовательно, точки P и Q лежат на окружности с диаметром OM . Поскольку точка N лежит внутри этой окружности (как середина хорды PQ ), то OM ON .
РешениеСоединим последовательно середины сторон данного четырёхугольника E , K,T,P (рис.). Полученный четырёхугольник EKTP есть ромб, ибо его стороны равны половинам диагоналей как средние линии треугольников ABC,ADC,BCD , ABD , а диагонали данного четырёхугольника по условию равны a . Далее средние линии указанных треугольников отсекают от них треугольники с площадью, в 4 раза меньшей, чем площади этих треугольников, т.е. S BEK=1/4S BAC, S PTD=1/4S ACD, S KCT=1/4S DBC, S AEP=1/4S ABD . Сложив площади первых двух треугольников, а затем вторых, получим:Сумма площадей всех четырёх треугольников, дополняющих ромб, равна половине площади четырёхугольника. Следовательно, площадь данного четырёхугольника равна удвоенной площади ромба. Площадь ромба равна полупроизведению его диагоналей, а площадь данного четырёхугольника – произведению диагоналей ромба, каковыми являются средние линии данного четырёхугольника. Если обозначим средние линии через x и y , то из треугольника, например, OEK найдём, что x2+y2=a2, (x+y)2=a2+2xy, xy=((x+y)2-a2)/2=(b2-a2)/2 .
Ответ(b2-a2)/2 .
С помощью циркуля и линейки постройте пятиугольник по серединам его сторон.
ПодсказкаСередины трёх последовательных сторон пятиугольника и середина одной из его диагоналей являются вершинами параллелограмма.
Решение
Первый способ.
Предположим, что задача решена. Пусть M1, M2, M3, M4, M5 — середины последовательных сторон A1A2, A2A3, A3A4, A4A5, A1A5 искомого пятиугольника. Если K — середина диагонали A3A5, то четырёхугольник M1M2KM5 — параллелограмм. Построение: находим точку K; строим треугольник A3A4A5 по серединам его сторон M3, M4 и K; построенный треугольник достраиваем до искомого пятиугольника.
Второй способ.
Рассмотрите композицию симметрий относительно середин последовательных сторон пятиугольника.
Докажите, что середины сторон произвольного четырёхугольника – вершины параллелограмма. РешениеПусть K, L, M и N – середины сторон AB, BC, CD и DA соответственно четырёхугольника ABCD. Тогда KL = MN = AC/2 и отрезок KL параллелен MN, то есть KLMN – параллелограмм.Теперь ясно, что KLMN – прямоугольник, если диагонали AC и BD перпендикулярны; ромб, если AC = BD; квадрат, если диагонали AC и BD равны по длине и перпендикулярны.
Страница: << 5 6 7 8 9 10 11 >> [Всего задач: 71] |
© 2004-...
МЦНМО
(о копирайте)
|
Пишите нам
|