ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 79264
Темы:    [ Векторы помогают решить задачу ]
[ Скалярное произведение ]
[ Трехгранные и многогранные углы (прочее) ]
Сложность: 4-
Классы: 10,11
В корзину
Прислать комментарий

Условие

У трёхгранного угла проведены биссектрисы плоских углов. Доказать, что попарные углы между биссектрисами либо одновременно тупые, либо одновременно прямые, либо одновременно острые.

Решение

Самое простое решение этой задачи основано на понятии скалярного произведения векторов. Напомним, что скалярным произведением векторов a и b называется число

ab = |a| |b| cosφ

где |a| и |b| — длины векторов a и b, φ — угол между ними. Таким образом, угол между a и b острый, прямой или тупой, если соответственно ab > 0, ab = 0 и ab < 0. Конечно, для любых векторов ab = ba. Нам потребуется ещё дистрибутивность (распределительное свойство) скалярного произведения: для любых трёх векторов a, b и c

(a + bc = ac + bc

(это свойство подробно обсуждалось в "Кванте", 1972, номер 6).
Пусть дан трёхгранный угол. Направим по его рёбрам векторы единичной длины a, b и c. Тогда векторы a + b, b + c, c + a идут по биссектрисам плоских углов. Скалярные произведения

1 + ab + bc + ca

одинаковы — таким образом, углы между биссектрисами будут одновременно острыми, прямыми или тупыми.

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название Московская математическая олимпиада
год
Номер 36
Год 1973
вариант
Класс 10
Тур 2
задача
Номер 2
журнал
Название "Квант"
год
Год 1973
выпуск
Номер 9
Задача
Номер М224

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .