RecMat dvi

Documente similare
Microsoft Word - Programa finala olimpiadei matematica 2007 gimnaziu.doc

Universitatea Politehnica din Bucureşti 2019 Disciplina: Geometrie şi Trigonometrie G1 * Varianta A 1. Ştiind cos x = 3 2, atunci sin2 x

I

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a 1. Se consideră numerele reale x, y şi z, cel puţin

CERCURI REMARCABILE ASOCIATE UNUI TRIUNGHI CERCURI EXÎNSCRISE Natura vorbeşte în limbajul matematicii: literele acestei limbi sunt cercuri, tri

Gheorghe IUREA Adrian ZANOSCHI algebră geometrie clasa a VII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA 45 Matematică. Clasa a VII-

Noțiuni matematice de bază

Coordonate baricentrice Considerăm în plan un triunghi ABC şi un punct Q în interiorul său, fixat arbitrar. Notăm σ c = aria ( QAB) σ a = aria ( QBC),

Pachete de lecţii disponibile pentru platforma AeL

DAN LASCU ADRIANA-LIGIA SPORIŞ ANDA OLTEANU PAUL VASILIU MATEMATICĂ. CULEGERE DE PROBLEME TIP GRILĂ PENTRU ADMITEREA ÎN ACADEMIA NAVALĂ MIRCEA CEL BĂT

Clasa IX 1. O lăcustă face salturi, fiecare salt în linie dreaptă şi de două ori mai lung ca precedentul. Poate vreodată lăcusta să revină în punctul

MergedFile

Microsoft Word - D_ MT1_II_001.doc

Concursul de Matematică Upper.School ediția 2019 Etapa III - Clasa a 7-a Lista de probleme PROBLEMA 1 / 4 punctaj: 7 Aflați numerele prime p, q, r car

Dorel LUCHIAN Gabriel POPA Adrian ZANOSCHI Gheorghe IUREA algebră geometrie clasa a VIII-a ediţia a V-a, revizuită mate 2000 standard EDITURA PARALELA

OLM_2009_barem.pdf

PROGRAMA CONCURSULUI NAŢIONAL

www. didactic.ro Aplicaţii ale trigonometriei în geometrie Trecem în revistă următoarele rezultate importante: 1) Teorema sinusurilor: Teorema cosinus

Microsoft Word - Concursul SFERA.doc

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 36 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Matematica VI

Teoreme cu nume 1. Problema (Năstăsescu IX, p 147, propoziţia 5) Formula lui Chasles Pentru orice puncte M, N şi P avem MN + NP = MP.

joined_document_27.pdf

Lucian L. TURDEANU Georgeta D. POP (MANEA) BAZELE GEOMETRICE ALE FOTOGRAMETRIEI CONSPRESS BUCUREŞTI 2009

BAC 2007 Pro Didactica Programa M1 2 Rezolvarea variantei 61 versiune finală Redactia Pro Didactica Suportul pe net:

Cursul 12 (plan de curs) Integrale prime 1 Sisteme diferenţiale autonome. Spaţiul fazelor. Fie Ω R n o mulţime deschisă şi f : Ω R n R n o funcţie de

TEST DE PROMOVARE ÎN CLASELE DE EXCELENȚĂ Clasa a V-a BAREM SUBIECTUL I a) Determinați numărul natural a din egalitatea: 315 :

UNIVERSITATEA BABEŞ-BOLYAI CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE MATEMATICĂ ŞI INFORMATICĂ Concurs MATE-INFO UBB 6 aprilie 2019 Proba scrisă la MATEMATICĂ NOTĂ IM

Slide 1

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICA PANAITOPOL EDIŢIA a X-a, TULCEA, 21 aprilie 2018 Clasa a VII - a Soluţii orientative şi bareme Problema 1. Se conside

Examenul de bacalaureat 2012

Examenul de bacalaureat 2012

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA JUDEȚEANĂ 18 martie 2017 Filiera Tehnologică : profilul Tehnic Clasa a IX -a Problema 1. 2 Se

0 Probleme pentru pregătirea examenului final la Analiză Matematică 1. Să se calculeze următoarele integrale improprii: dx a) x 4 ; b) x 3 dx dx

Microsoft Word - Programa_Evaluare_Nationala_2011_Matematica.doc

COMENTARII FAZA JUDEŢEANĂ, 9 MARTIE 2013 Abstract. Personal comments on some of the problems presented at the District Round of the National Mathemati

Examenul de bacalaureat 2012

20 SUBIECTE DE EXAMEN - De fapt, în pofida acestor probleme, până la urmă tot vom logaritma, căci aceasta este tehnica naturală în context. Trebuie do

MergedFile

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iaşi 1.2 Facultatea Facultatea de

Copyright c 2001 ONG TCV Scoala Virtuala a Tanarului Matematician 1 Ministerul Educatiei si Stiintei Examenul de bacalaureat la

BARAJ NR. 1 JUNIORI FRANŢA ianuarie Fie x şi y două numere întregi astfel încât 5x + 6y şi 6x + 5y să fie pătrate perfecte. Arătaţi că

Matematika román nyelven középszint Javítási-értékelési útmutató 1813 ÉRETTSÉGI VIZSGA május 7. MATEMATIKA ROMÁN NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VI

O metodă de rafinare a unor inegalităţi geometrice Temistocle BÎRSAN 1, Marius DRĂGAN 2, Neculai STANCIU 3 Abstract. This paper presents a method to o

1. Teorema lui Ceva Ene Mihai+Radu Vlad+Budacu Vlad

MergedFile

Distanţa euclidiană (indusă de norma euclidiană) (în R k ). Introducem în continuare o altă aplicaţie, de această dată pe produsul cartezian R k XR k,

RecMat dvi

matematica

C10: Teoria clasică a împrăștierii Considerăm un potențial infinit în interiorul unui domeniu sferic de rază a și o particulă incidentă (Figura 1) la

INDICAŢII ŞI RĂSPUNSURI III.5.2. PROBLEME RECAPITULATIVE PROPUSE SPRE REZOLVARE 2 ALGEBRĂ 1. x 16 y 8y x 16 x 4 x 16 y 4 x x 4 Condiţiile radica

Microsoft Word - SUBIECTE FAZA LOCALA FEBRUARIE 2007

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_javitasi_0911_roman.doc

C:/Users/Lenovo/Dropbox/activitate matematica/cursuri/MS ETTI /msetti.dvi

Matematica - Clasa teste pentru grupele de excelenta

8

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_jav_utmut0513V28_roman.doc

subiecte clasa7

Clasele primare Probleme propuse 1 P.164. Scrie vecinii vecinului comun al numerelor 16 şi 18. (Clasa I ) Diana Tănăsoaie, elevă, Iaşi P.165. După ce

Inspectoratul Şcolar Judeţean Suceava Şcoala Gimnazială Luca Arbure CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a VIII a 29 APRILIE 2017 Clasa a I

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna Endomorfismele unui spaţiu afin Transla

recmat dvi

CONCURSUL DE MATEMATICǍ ISTEŢII D ARBORE EDIŢIA a X-a - 20 aprilie 2019 Clasa a IV-a BAREM DE CORECTARE ŞI NOTARE SUBIECTUL I Se punctează doar rezult

DETERMINAREA CONSTANTEI RYDBERG

Subiecte_funar_2006.doc

Republica Serbia MINISTERUL ÎNVĂŢĂMÂNTULUI, ŞTIINŢEI ŞI DEZVOLTĂRII TEHNOLOGICE INSTITUTUL PENTRU EVALUAREA CALITĂŢII ÎNVĂŢĂMÂNTULUI ŞI EDUCAŢIEI INST

MergedFile

Microsoft Word - C05_Traductoare de deplasare de tip transformator

1

Curs 10 Aplicaţii ale calculului diferenţial. Puncte de extrem 10.1 Diferenţiale de ordin superior S¼a trecem acum la de nirea diferenţialelor de ordi

Slide 1

ARTUR BĂLĂUCĂ ARITMETICĂ Teme pentru centre de excelență MODELE DE PROBLEME REZOLVATE DE PROBLEME SEMNIFICATIVE PENTRU OLIMPIADE, CONCURS

clasa I Se recomandă citirea enunţurilor de către învăţător. 1. Continuă numărarea şi află câţi morcovi a mâncat iepuraşul. 6, 7, 8, 9,. A) 3 B) 10 C)

PROIECT DIDACTIC

MD.09. Teoria stabilităţii 1

CLP_UTCN-grila-2012.dvi

Prelegerea 4 În această prelegere vom învăţa despre: Algebre booleene; Funcţii booleene; Mintermi şi cuburi n - dimensionale. 4.1 Definirea algebrelor

Algebra si Geometri pentru Computer Science

PROGRAMĂ OPŢIONAL CLASA a VII-a CONSTRUCŢII GEOMETRICE CU RIGLA ŞI COMPASUL ARIA CURRICULARĂ: MATEMATICĂ ŞI ŞTIINŢE PROFESOR, IOJA IOAN

2.1.Tipul tablou unidimensional

Electricitate II

Matematica Clasa 5 Culegere De Exercitii Si Probleme

matematica, liceu-specializ. matematica-informatica

Microsoft Word - Rezolvarea Test nr. 11.doc

Cursul 7 Formula integrală a lui Cauchy Am demonstrat în cursul precedent că, dacă D C un domeniu simplu conex şi f : D C o funcţie olomorfă cu f cont

Performanta in matematica de gimnaziu si liceu-program de pregatire al elevilor olimpici MULTIMI. OPERATII CU MULTIMI Partea I+II Cls. a V-a

Soluţiile problemelor propuse în nr. 1/2014 Clasele primare P.283. Scrieţi + sau în fiecare pătrăţel din = astfel încât să obţineţi o

Slide 1

Geometrie afină Conf. Univ. Dr. Cornel Pintea cpintea math.ubbcluj.ro Cuprins 1 Săptămâna 1 Structura afină a unui spaţiu vectorial Vari

PowerPoint Presentation

Laborator 3 - Simulare. Metode de tip Monte Carlo. I. Estimarea ariilor şi a volumelor RStudio. Nu uitaţi să va setaţi directorul de lucru: Session Se

O NOUA PROBLEMA DE CONCURS OLIMPIADA MUNICIPALA DE INFORMATICA, IASI 2019 V-am promis într-un articol mai vechi ca vom prezenta pe acest blog câteva p

Unelte ce se regasesc in Viewer (CD, Stick) Uneltele de baza Uneltele de baza includ cele mai comune unelte folosite in modulele OnDemand 3D App. Unel

Probleme rezolvate de fizică traducere de Nicolae Coman după lucrarea

Secţiunea 5-6 începători Concurs online de informatică Categoria PROGRAMARE PROBLEMA puncte PERIODIC Se citește un număr natural nenul N. Se ump

Microsoft Word - 11_2016_OJF_barem.doc

Microsoft Word - 03 Dominica MOISE.doc

A.E.F. - suport laborator nr.1 sem.ii Noțiuni generale pentru analiza cu elemente finite utilizând Siemens NX Nastran (1) În acest laborator sunt atin

Transcriere:

Conice şi cubice în probleme elementare de loc geometric Ştefan DOMINTE 1 Abstract. In this Note, a number of simple problems are presented to support the idea that conic and cubic curves can frequently occur in elementary issues of Euclidean geometry. Keywords: median, altitude, angle bisector, perpendicular bisector, locus. MSC 010: 51M04. Este cunoscut faptul că problemele de loc geometric pot conduce la conice, cubice etc., chiar şi atunci când figura de pornire este extrem de simplă. Vom ilustra această idee considerând figuri formate doar din câteva drepte şi obţinând locuri geometrice de regulă conice sau cubice şi doar accidental puncte, drepte sau cercuri. Problema 1. Fie B şi C două puncte fixe în plan, o dreaptă fixă paralelă cu BC, A un punct fix pe şi P intersecţia cevienelor BB (B AC) şi CC (C AB). Să se determine locul geometric al punctului P, atunci când A este mobil pe, ştiind că ceviana BB (cât şi, independent, ceviana CC ) are una dintre proprietăţile: este mediană (m, pe scurt), este înălţime (h) sau este bisectoare (b). Se impun a fi studiate un număr de şase cazuri relativ la cuplul de ceviene (BB,CC ): 1) m-m, ) m-h, 3) m-b, 4) h-h, 5) h-b, 6) b-b. Cazurile h-m, b-m, b-h sunt simetrice faţă de cazurile ), 3), respectiv 4), locurile respective fiind curbe simetrice în raport cu mediatoarea segmentului BC. Notăm cu a lungimea segmentului BC şi cu d distanţa dintre dreptele BC şi. Locul punctului P depinde de parametrii a şi d, uneori fiind necesară o discuţie după valorile lor. 1. Cazul mediană-mediană (m-m). Este un caz trivial. Dacă BB şi CC sunt mediane în triunghiul ABC, atunci P este centrul de greutate al lui şi va fi la distanţa d 3 de dreapta BC. Ca urmare, locul punctului P este dreapta paralelă cu BC, la distanţa d 3 de BC şi situată faţă de BC de partea în care se află.. Cazul mediană-înălţime (m-h). Alegem un reper cartezian cu originea în B ca în Fig.1. Notăm cu λ R abscisa punctului A mobil pe. Avem: A(λ,d), B(0,0), C(a,0) şi B ( a+λ, d ). Ecuaţiile medianei BB şi înălţimii CC sunt: (BB ) : y = d a+λ x, (CC ) : y = λ d (x a). 1 Elev, cl. a XII-a, Liceul Internaţional de Informatică, Bucureşti; stef dominte@yahoo.com 5

Dinadouaecuaţieavemcăλ = dy şi,prinînlocuireînprimaecuaţie, obţinem x a ecuaţia locului geometric: y(a dy ) = dx sau x a (1) d(x +y ) axy adx+a y = 0. Evident, (1) este ecuaţia unei conice. Se verifică direct că ea trece prin punctele B şi C. Cum δ = d a/ a/ d = (d+ a )(d a ), conica este o elipsă, dacă δ > 0 a < d, o hiperbolă, dacă δ < 0 a > d sau o parabolă, dacă a = d. În Fig.1, cazul a < d, locul geometric este o elipsă. 3. Cazul mediană-bisectoare (m-b). Alegem acelaşi sistem de axe (Fig.). Ca şi mai sus, ecuaţia medianei este (BB d ): y = x. Cum dreptele CB şi a+λ CA au ecuaţiile y = 0 şi y = y = dx (λ a)y ad d +(λ a). d λ a (x a), bisectoarea CC are ecuaţia (CC ): Ecuaţia locului punctului P se obţine eliminând λ din sistemul ecuaţiilor y = d a+λ x, dx (λ a)y ad y =. d +(λ a) Din prima ecuaţie rezultă că a+λ = dx dx ay şi apoi λ a =. Ridicând la pătrat y y a doua ecuaţie şi substituind λ a cu expresia găsită, avem: y [d +( dx ay ) ] = [dx (dx ay) ad] y 6

şi, după calcule de rutină, obţinem ecuaţia locului geometric: () d(x +y ) 4axy +4a y a d = 0, o conică care trece prin punctele C(a,0) şi D( a,0). Pentru conica () avem δ = d a a d = (d +a)(d a), deci avem elipsă, hiperbolă, sau parabolă după cum d > a, d < a, respectiv d = a. Observăm că punctul P, din modul cum este definit, se află,,deasupra dreptei BC; ca urmare, locul punctului P este arcul CD al conicei () situat,,deasupra dreptei BC. În Fig., cazul d > a, locul lui P este arcul de elipsă CD. Dacă considerăm şi punctul P de intersecţie a medianei BB cu bisectoarea exterioară a unghiului C, constatăm că punctul P parcurge arcul CD aflat,,sub BC (Fig., linia întreruptă). Explicaţia vine de la faptul că prin ridicarea la pătrat efectuată mai sus s-a pus în joc şi bisectoarea exterioară. 4. Cazul înălţime-înălţime (h-h). Faptul că intră în joc o singură linie importantă a triunghiului face ca acest caz să prezinte o,,simetrie în raport cu laturile AB şi AC, iar în final locul geometric să fie o curbă simetrică faţă de mediatoarea segmentului BC. Ca urmare, de data aceasta este avantajos să alegem un reper cu originea în mijlocul segmentului BC şi ca axe dreapta BC (cu sensul de la B la C) şi mediatoarea segmentului BC. Avem: B( a,0), C(a,0), A(λ,d), iar înălţimile BB şi CC au ecuaţiile: (BB ) : y = λ a d (x+ a ), (CC ) : y = λ+ a d Din prima ecuaţie rezultă că λ a = dy x+ a în a doua ecuaţie, obţinem că dy = (a dy locului geometric: x+ a sau λ+ a = a dy x+ a (x a ). şi, înlocuind )(x a ), iar după calcule, ecuaţia (3) y = 1 d (a 4 x ), adică o parabolă cu axa de simetrie x = 0 (mediatoarea segmentului BC), cu concavitatea spre y-ii negativi, ce trece prin punctele B şi C şi are vârful (0, a 4d ). 5. Cazul înălţime-bisectoare (h-b). Revenind la reperul considerat în cazurile şi 3 (v. şi Fig.3), înălţimea BB şi bisectoarea CC au ecuaţiile: (BB ) : y = λ a d x, (CC ) : y = 7 dx (λ a)y ad d +(λ a).

Procedând în acelaşi mod, obţinem mai întâi λ a = dy şi apoi ecuaţia locului x punctului P: y [d + d y dy ] = (dx+ x x ad) x 3 +xy ax ay +a x = 0 (a x)y = x(x a). Mutând originea sistemului în punctul C prin translaţia x = a+t, ultima ecuaţie se scrie în forma (a t)y = (a+t)t sau, echivalent, a+t (4) y = ±t a t. Aceasta este ecuaţia strofoidei cu nodul t = 0 - punctul C - şi asimptota t = a sau x = a - dreapta perpendiculară pe BC în simetricul punctului B faţă de C. Similar cu situaţia din Cazul 3, punctul P de intersecţie a înălţimii BB cu bisectoarea exterioară a unghiului C, parcurge ramura strofoidei figurată întrerupt (Fig. 3). 6. Cazul bisectoare-bisectoare (b-b). Din motive de simetrie, vom alege un reper cu originea în mijlocul segmentului BC (Fig.4), aşa cum s-a procedat în Cazul 4 (h-h). Cum ecuaţiile dreptelor BC, AB, AC sunt: (BC) : y = 0, (AB) : y = d λ+ a (x+ a d ), (AC) : y = λ a (x a ), bisectoarele BB şi CC au următoarele ecuaţii: (BB ) : y = dx (λ+ a ad )y +», (CC ) : y = dx (λ a ad )y». d +(λ+ a ) d +(λ a ) 8

Prin ridicare la pătrat, din aceste ecuaţii obţinem: λ+ a = d(x y )+adx+ a d 4, λ a xy +ay = d(x y ) adx+ a d 4. xy ay Înlocuind aceste expresii în identitatea λ+ a = (λ a )+a şi efectuând calcule de rutină, vom obţine ecuaţia locului: (5) (4x a )y = d(x +y ) a d. Aceasta reprezintă o cubică ce trece prin punctele B şi C şi este simetrică în raport cu mediatoarea segmentului BC. Forma ei, trasată cu programul Geogebra, este redată în Fig.4, linia continuă; linia întreruptă ce completează cubica corespunde bisectoarelor exterioare în vârfurile B şi C. Enunţul Problemei 1 poate fi cu uşurinţă modificat în scopul obţinerii de noi probleme înrudite. În acestsens, indicăm douădirecţii posibil de urmat: antrenareaşi altor linii remarcabile ale triunghiului (mediatoarea, simediana etc.) şi/sau înlocuirea dreptei fixe paralelăcu BC cu alte curbe (cerc prin punctele B şi C, parabolăetc.). Este de aşteptat, însă, ca forma curbelor obţinute ca loc geometric să fie mult mai complicată. Vom vedea acest lucru în cazul mediatoarei, pe care o alăturăm celor trei linii deja considerate în Problema 1. Problema. În condiţiile existente în Problema 1, să se determine locul geometric al punctului P de intersecţie a mediatoarei laturii AB cu: mediatoarea, mediana, înălţimea sau bisectoarea corespunzătoare laturii AC. 7. Cazul mediatoare-mediatoare (M-M). Acest caz este simplu şi poate fi tratat sintetic. Totul se sprijină pe faptul că mediatoarele segmentelor AB şi AC (mobile) se intersectează pe mediatoarea segmentului BC (fixă). Dacă aceasta din urmă intersectează dreapta în punctul A 0 şi O este centrul cercului circumscris triunghiului A 0 BC, atunci locul cerut este semidreapta [OA 0 ), ce este parcursă de două ori. 8. Cazul mediatoare-mediană (M-m). Considerăm sistemul de axe cu originea în B utilizat anterior. Coordonatele mijloacelor laturilor AB şi AC sunt ( λ, d ) şi ( λ+a, d ), iar ecuaţiile mediatoarei şi medianei sunt: (M) : y d = λ d (x λ ), Eliminând λ din aceste ecuaţii obţinem: (m) : y = d λ+a x. (6) dx y axy +dy 3 d x +adxy (a +d )y = 0 9

(cu excluderea punctului (0, 0)), care reprezintă o cubică. Graficul locului geometric, realizat cu programul Geogebra, este prezentat în Fig. 5. 9. Cazul mediatoare-înălţime (M-h). Procedând ca în cazul precedent, obţinem cubica (7) x (ax d ) = (dy ax), al cărei grafic este redat în Fig. 6. 10. Cazul mediatoare-bisectoare (M-b). Locul geometric are ecuaţia (8) 4x y = d(x +y ), cubică cu graficul dat în Fig. 7. Cubica este simetrică faţă de axa y-lor (perpendiculara în B pe BC), ramura cu linie întreruptă fiind generată de punctul P (de intersecţie a mediatoarei cu bisectoarea exterioară a unghiului B). Încheiem cu observaţia că este de aşteptat să obţinem rezultate interesante dacă în Problemele 1 şi dreapta pe care se mişcă punctul mobil A se înlocuieşte cu un cerc ce trece prin punctele fixe B şi C. 30