Cztery punkty na okręgu



Podobne dokumenty
Ćwiczenia z Geometrii I, czerwiec 2006 r.

GEOMETRIA ELEMENTARNA

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 1

Projekt Zobaczę-dotknę-wiem i umiem, dofinansowany przez Fundację mbanku w partnerstwie z Fundacją Dobra Sieć

Metoda objętości zadania

Zbiór zadań z geometrii przestrzennej. Michał Kieza

METODY KONSTRUKCJI ZA POMOCĄ CYRKLA. WYKŁAD 1 Czas: 45

11. Znajdż równanie prostej prostopadłej do prostej k i przechodzącej przez punkt A = (2;2).

Regionalne Koło Matematyczne

Trójkąty jako figury geometryczne płaskie i ich najważniejsze elementy

Pytania do spr / Własności figur (płaskich i przestrzennych) (waga: 0,5 lub 0,3)

LX Olimpiada Matematyczna

KONKURS ZOSTAŃ PITAGORASEM MUM. Podstawowe własności figur geometrycznych na płaszczyźnie

Bukiety matematyczne dla gimnazjum

Podstawowe pojęcia geometryczne

Twierdzenie Talesa. Adrian Łydka Bernadeta Tomasz. Teoria

Mini tablice matematyczne. Figury geometryczne

ZADANIA NA DOWODZENIE GEOMETRIA, cz. II Wojciech Guzicki

LVIII Olimpiada Matematyczna

9. Funkcje trygonometryczne. Elementy geometrii: twierdzenie

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 11 Zadania planimetria

PLANIMETRIA CZYLI GEOMETRIA PŁASZCZYZNY CZ. 3

Twierdzenie Talesa. Adrian Łydka Bernadeta Tomasz. Teoria

Regionalne Koło Matematyczne

XII Olimpiada Matematyczna Juniorów Zawody stopnia pierwszego część korespondencyjna (1 września 2016 r. 17 października 2016 r.)

Stereo. (a miejscami nawet surround) 30 stycznia 2014

Treści zadań Obozu Naukowego OMJ

Własności punktów w czworokątach

LXI Olimpiada Matematyczna

Wielokąty i Okręgi- zagadnienia

Regionalne Koło Matematyczne

Projekt Innowacyjny program nauczania matematyki dla liceów ogólnokształcących

XIII Olimpiada Matematyczna Juniorów

9. Funkcje trygonometryczne. Elementy geometrii: twierdzenie

Planimetria VII. Wymagania egzaminacyjne:

Planimetria poziom podstawowy (opracowanie: Mirosława Gałdyś na bazie

STEREOMETRIA CZYLI GEOMETRIA W 3 WYMIARACH

Zadanie PP-GP-1 Punkty A, B, C, D i E leżą na okręgu (zob. rysunek). Wiadomo, że DBE = 10

STOWARZYSZENIE NA RZECZ EDUKACJI MATEMATYCZNEJ KOMITET GŁÓWNY OLIMPIADY MATEMATYCZNEJ JUNIORÓW SZCZYRK 2017

Rysunek 1. Udowodnij, że AB CD = BC DA. Rysunek 2. Po inwersji o środku w punkcie E. Rysunek 3. Po inwersji o środku w punkcie A

GEOMETRIA PRZESTRZENNA (STEREOMETRIA)

ZADANIA NA DOWODZENIE GEOMETRIA CZ. 1

XIV Olimpiada Matematyczna Juniorów Zawody stopnia pierwszego część korespondencyjna (1 września 2018 r. 15 października 2018 r.)

Matematyka podstawowa VII Planimetria Teoria

XI Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Geometria. Planimetria. Podstawowe figury geometryczne

Klasa III technikum Egzamin poprawkowy z matematyki sierpień I. CIĄGI LICZBOWE 1. Pojęcie ciągu liczbowego. b) a n =

PODSTAWOWE KONSTRUKCJE GEOMETRYCZNE

7. PLANIMETRIA.GEOMETRIA ANALITYCZNA

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

Tematy: zadania tematyczne

Planimetria Uczeń: a) stosuje zależności między kątem środkowym i kątem wpisanym, b) korzysta z własności stycznej do okręgu i własności okręgów

VII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

LVIII Olimpiada Matematyczna

IX Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

LXX Olimpiada Matematyczna

LXV Olimpiada Matematyczna

Trójkąty Zad. 0 W trójkącie ABC, AB=40, BC=23, wyznacz AC wiedząc że jest ono sześcianem liczby naturalnej.

Równania prostych i krzywych; współrzędne punktu

PYTANIA TEORETYCZNE Z MATEMATYKI

Inwersja w przestrzeni i rzut stereograficzny zadania

W. Guzicki Zadanie 28 z Informatora Maturalnego poziom rozszerzony 1

XI Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

LXV Olimpiada Matematyczna

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki dla klasy I C LO (Rok szkolny 2015/16) Wykaz zakładanych osiągnięć ucznia klasy I liceum

MATEMATYKA DLA CIEKAWSKICH. Dowodzenie twierdzeń przy pomocy kartki. Część I

Wielokąty na płaszczyźnie obliczenia z zastosowaniem trygonometrii. Trójkąty. Trójkąt dowolny. Wielokąty trygonometria 1.

Kształcenie w zakresie podstawowym. Klasa 3

Czworościany ortocentryczne zadania

Nawi zanie do gimnazjum Planimetria Trójk Rysujemy Rysujemy Rysujemy Zapisujemy t zewn trzny trójk ta, Trójk ty ze wzgl du na miary k tów Trójk

Geometria. Zadanie 1. Liczba przekątnych pięciokąta foremnego jest równa A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

METODY KONSTRUKCJI ZA POMOCĄ CYRKLA. WYKŁAD 1 Czas: 45

2. Wykaż, że dla dowolnej wartości zmiennej x wartość liczbowa wyrażenia (x 6)(x + 8) 2(x 25) jest dodatnia.

Twierdzenie o podziale odcinków w czworokącie. Joanna Sendorek

Wielokąty na płaszczyźnie obliczenia z zastosowaniem trygonometrii

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

Ćwiczenia z geometrii I

PLANIMETRIA pp 2015/16. WŁASNOŚCI TRÓJKĄTÓW (nierówność trójkąta, odcinek łączący środki boków, środkowe, wysokość z kąta prostego)

X Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Jarosław Wróblewski Matematyka Elementarna, zima 2011/12

Jednokładność i podobieństwo

MATEMATYKA. WYMAGANIA EDUKACYJNE KLASA I, II, III Bożena Tarnowiecka, Arkadiusz Wolski. KLASA I Wymagania

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY TRZECIEJ NA ROK SZKOLNY 2011/2012 DO PROGRAMU MATEMATYKA Z PLUSEM

LVII Olimpiada Matematyczna

Temat: PRZEKROJE PROSTOPADŁOŚCIANÓW. Cel lekcji: kształcenie wyobraźni przestrzennej

SPRAWDZIAN NR Zaznacz poprawne dokończenie zdania. 2. Narysuj dowolny kąt rozwarty ABC, a następnie przy pomocy dwusiecznych skonstruuj kąt o

V Konkurs Matematyczny Politechniki Białostockiej

Odległośc w układzie współrzędnych. Środek odcinka.

VIII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

X Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

Kolorowanie płaszczyzny, prostych i okręgów

rys. 4 BK KC AM MB CL LA = 1.

VII Olimpiada Matematyczna Gimnazjalistów

XII Olimpiada Matematyczna Juniorów

Przykładowe rozwiązania zadań. Próbnej Matury 2014 z matematyki na poziomie rozszerzonym

Treści zadań Obozu Naukowego OMG

Katalog wymagań programowych na poszczególne stopnie szkolne

Metoda siatek zadania

KURS MATURA PODSTAWOWA Część 2

Transkrypt:

Tomasz Szymczyk V LO w ielsku-iałej ztery punkty na okręgu Przydatne fakty: (1) kąty wpisane w okrąg oparte na łukach przystających są równe, (2) czworokąt jest wpisany w okrąg wtedy i tylko wtedy, gdy suma kątów przeciwległych tego czworokąta jest równa 180, (3) jeżeli punkty,, są niewspółliniowe oraz dla punktu, leżącego w tej samej półpłaszczyźnie o krawędzi, co i punkt, zachodzi równość <) =<), to punkty,,, leżą na jednym okręgu, (4) dwusieczna kąta wewnętrznego trójkąta i symetralna boku przeciwległego przecinają się w punkcie leżącym na okręgu opisanym na tym trójkącie, (5) kąt wpisany oparty na danym łuku jest równy kątowi dopisanemu opartemu na tym samym łuku (kąt dopisany to kąt między sieczną a styczną), (6) jeżeli proste i przecinają się w punkcie P oraz punkt P należy do każdego z odcinków i, albo punkt P nie należy do żadnego z tych odcinków, to P P = P P wtedy i tylko wtedy, gdy punkty,,, leżą na jednym Zadanie 1. wa okręgi przecinają się w punktach i. Przez punkt poprowadzono prostą, która przecięła dane okręgi w punktach i, różnych od. W punktach i poprowadzono do tych okręgów styczne, które przecięły się w punkcie E. Wykazać, że punkty,,, E leżą na jednym Niech <)=α i <) =β. Zauważmy, że <)= = <)E = α oraz <) = <)E = β. W trójkącie E: <)E = 180 (α+β). E Stąd <) +<)E = <) +<) +<)E = 180, czyli punkty,, i E leżą na jednym Uwaga. Należy jeszcze zbadać inne położenie prostej. Zadanie 2. Na bokach,, trójkąta wybrano odpowiednio takie punkty K, L, M, że <)LK =<)LM =<). Odcinki M i K przecinają się w punkcie P. Wykazać, że punkty, K, P, M leżą na jednym 1

Niech <) =<)LK =<)LM =α. Ponieważ <)KL = = 180 α = 180 <)K, więc na czworokącie KL możemy opisać okrąg i stąd <)KL = <)KL. nalogicznie <)ML =180 α =180 <)K, więc na czworokącie ML również możemy opisać okrąg i stąd <)LM = = <) LM. Wykorzystując teraz otrzymane równości kątów, dostajemy <)KP M = <)P = 180 (<)LM +<)KL) = = 180 (<)KL+<)LM) = 180 α, stąd punkty, K, P, M leżą na jednym M K P L Zadanie 3. any jest trójkąt. Okrąg o środku O, dopisany do trójkąta, jest styczny do boku. Punkt jest środkiem okręgu opisanego na trójkącie O. Wykazać, że punkty,, i leżą na jednym Niech α, β, γ będą kątami trójkąta (oznaczenia standardowe). Wówczas <) O = = α 2, <)O = 90 β 2. Zatem <)O = β +<)O = 90 + β. W trójkącie O mamy 2 <)O = 180 α ( 2 90 + β ) = γ. Z twierdzenia o kącie wpisanym i środkowym 2 2 <) = 2 <)O = γ. Ponieważ <) = <), więc punkty,, i leżą na jednym Zadanie 4. any jest trójkąt, w którym < <. Na boku wybrano takie punkty 1, 1, że 1 = i 1 =. Na boku wybrano taki punkt 2, że 1 = = 2, a na boku wybrano taki punkt 2, że 1 = 2. Wykazać, że punkty 1, 2, 1, 2 leżą na jednym Trójkąty 1 2 i 1 są równoramienne, więc 1 2 1 i 2 = 1 1. Zatem czworokąt 1 2 1 jest trapezem równoramiennym i stąd punkty 1, 2,, 1 leżą na jednym okręgu (opisanym na trójkącie 1 1 ). nalogicznie punkty 1, 2,, 1 leżą na jednym okręgu (opisanym na trójkącie 1 1 ). W takim razie punkty 1, 2, 1, 2 leżą na jednym Zadanie 5. W trójkącie na boku istnieją takie punkty i E, że = i E = = E (punkt E leży między punktami i ). Punkt F jest środkiem łuku, nie zawierającego punktu, okręgu opisanego na trójkącie. Wykazać, że punkty, E,, F leżą na jednym 2

Niech <) = α. Wtedy <) = 180 2α oraz <)F = 1 2 <) = 90 α. Punkty E i F są jednakowo oddalone od punktów i, dlatego prosta F E jest symetralną odcinka, stąd <)F E = 90 <)F = α. Zatem <)E = α = <)F E, więc punkty, E,, F leżą na jednym E F Zadanie 6. W trójkącie punkty K i L są rzutami prostokątnymi wierzchołków i na dwusieczną kąta, punkt M jest spodkiem wysokości poprowadzonej z wierzchołka, a punkt N jest środkiem boku. Wykazać, że punkty K, L, M i N leżą na jednym Niech P i będą odpowiednio punktami przecięcia dwusiecznej kąta z bokiem oraz z okręgiem opisanym na trójkącie. Ponieważ <) =<), więc jest środkiem łuku. Zatem jego rzut prostokątny na prostą pokrywa się ze środkiem N boku. alszą część rozwiązania można zrobić dwoma sposobami. Sposób I. Trójkąty P M i P K (prostokątne) są podobne (mają jednakowy kąt przy wierzchołku P ). nalogicznie, podobne są trójkąty P L i P N. ostajemy stąd równości: P : P = P M : P K oraz P : P = P L : P N. Punkt P jest punktem przecięcia się odcinków MN i KL (jednocześnie odcinków i ). Punkty,,, leżą na jednym okręgu, więc P P = P P. Wykorzystując teraz wcześniejsze proporcje dostajemy, P K P L = P M P N, a to oznacza, że punkty K, L, M i N leżą na jednym Sposób II. Ponieważ <)K =<)M (=90 ), więc na czworokącie MK można opisać okrąg. nalogicznie na czworokącie LN można opisać okrąg. Stąd <)KMN = <) = = <) = <)KLN, więc punkty K, M, L, N leżą na jednym Zadanie 7. W czworokącie wypukłym przekątne i są prostopadłe i przecinają się w punkcie E. Obrazami punktu E w symetriach względem prostych,,, są odpowiednio punkty P, Q, R, S. Udowodnić, że leżą one na jednym Niech P 1,, R 1, będą punktami wspólnymi odpowiednio odcinków: EP i, EQ i, ER i oraz ES i. Zauważmy, że czworokąty P QRS i P 1 R 1 są jednokładne w skali 1 (środkiem jednokładności jest punkt E). Wystarczy zatem 2 wykazać, że punkty P 1,, R 1, leżą na jednym M P L K N 3

Na każdym z czworokątów: EP 1, E R 1, ER 1 i E P 1 można opisać okrąg, bo każdy ma po dwa przeciwległe kąty proste. Zauważmy, że więc <)EP 1 = <)E, <)EP 1 = <)E, <)ER 1 = <)E, <)ER 1 = <)E, <)EP 1 +<)EP 1 +<)ER +<)ER 1 = =<)E+<)E+<)E+<)E=90 +90 =180, co oznacza, że na czworokącie P 1 R 1 można opisać okrąg, a więc punkty P, Q, R i S leżą na jednym Zadanie 8. W trójkącie, w którym <) =60, poprowadzono dwusieczną kąta. Przecięła ona bok w punkcie L. Niech I będzie środkiem okręgu wpisanego w trójkąt. Okrąg opisany na trójkącie LI przecina bok trójkąta w punkcie. Wykazać, że punkty, L, i leżą na jednym Ponieważ punkt I jest środkiem okręgu wpisanego w trójkąt, więc proste I i I są dwusiecznymi kątów odpowiednio i. Stąd <)I+<)I= 1 2 <) + 1 2 <) = 1 2 (180 <))=60. latego <)LI = 60, jako kąt zewnętrzny trójkąta I. alej, punkty, L, I, leżą na jednym okręgu, stąd <)L=<)LI=60, ponieważ oba kąty opierają się na tym samym łuku. W takim razie <)L = 60 = = <)L. Znaczy to, że punkty, L,, leżą na jednym I L Zadanie 9. W trójkącie równoramiennym kąt jest prosty. Punkt leży na boku, przy czym = 2. Punkt E jest rzutem prostokątnym punktu na prostą. Punkt F jest punktem przecięcia prostej E i boku. Wykazać, że punkty,, E, F leżą na jednym Niech G będzie rzutem prostokątnym punktu na bok. Na mocy twierdzenia Talesa mamy G = = 3 2. Oznaczmy: = = a. Obliczmy teraz długości odcinków E i E w zależności od a. Na mocy twierdzenia Talesa G= 1 3 a oraz G= 2 3a. Zatem z twierdzenia Pitagorasa = 1 3 a 5. Trójkąty prostokątne G i E mają wspólny kąt przy wierzchołku, więc są podobne. Zatem E F G 4

E : = G :, skąd wyliczając wielkość E otrzymujemy E = 1 5 a 5. Ponadto E = E = 1 3 a 5 1 5 a 5 = 2 15 a 5, skąd E : E = 3 : 2. Równość ta oznacza, że punkty, E, G są współliniowe, czyli G = F. Ponieważ <)E = <)F = 90, więc punkty,, E F leżą na jednym Zadanie 10. Punkt I jest środkiem okręgu wpisanego w trójkąt. Punkt P leży wewnątrz tego trójkąta, przy czym <)P + <)P = <)P + <)P. Wykazać, że punkty,, I, P leżą na jednym 10. Niech M będzie punktem przecięcia dwusiecznej kąta z okręgiem opisanym na trójkącie. Wówczas M = M oraz <)MI = <)I +<)I = <)I +<)I = = <)M +<)I = <)IM. Stąd dostajemy, że MI =M i w konsekwencji punkt M jest środkiem okręgu przechodzącego przez punkty, oraz I. Punkt P jest punktem wewnętrznym trójkąta, więc <)P +<)P +<)P +<)P = <) +<). Wobec tego równość dana w treści zadania jest równoważna warunkowi I P M czyli <)P = 90 + 1 2 <). Z drugiej strony mamy <)P +<)P = 1 2 ( <) +<)), <)I = 180 1 2 ( <) +<)) = 90 + 1 2 <), co daje równość <)P = <)I. Ponieważ punkty leżą po jednej stronie prostej, więc punkty,, I oraz P leżą na jednym okręgu (o środku M). 5

Literatura 1. Fomin. W., Kochaś K. P. i inni, Sankt-Petersburskie olimpiady matematyczne 1961-1993. Wydawnictwo Łania, Sankt-Petersburg 2007 (po rosyjsku). 2. Iwanow S. W., Kochaś K. P. i inni, Sankt-Petersburskie olimpiady matematyczne 2003-2005. Wydawnictwo Newski ialekt, Sankt-Petersburg 2007 (po rosyjsku). 3. Kuczma M. E., Olimpiady matematyczne, t. 8. WSiP, Warszawa 2000. 4. Pawłowski H., Zadania z olimpiad matematycznych z całego świata. Planimetria i stereometria. Oficyna Wydawnicza Tutor, Toruń 2004. 5. Prasolov W. W., Zadania z planimetrii. Nauka, Moskwa 1991 (po rosyjsku). 6. L Olimpiada Matematyczna. Sprawozdanie Komitetu Głównego. Olimpiada Matematyczna, Warszawa 2000. 7. LVII Olimpiada Matematyczna. Sprawozdanie Komitetu Głównego. Olimpiada Matematyczna, Warszawa 2008. 6