Чи може площа паралелограмма дорівнювати одному квадратному метру , якщо довжина кожної зі сторін меньша від одного метра

Показать ответ

Ответ:

Ольдафіг

23.11.2021 20:40

Теорема Чевы. Дан треугольник ABC

и точки $A_1, \ B_1, \ C_1$
на сторонах BC, AC и AB соответственно. Отрезки
$AA_1,\ BB_1,\ CC_1$ пересекаются в одной точке тогда и только тогда, когда

$\frac{AB_1}{B_1C}\cdot \frac{CA_1}{A_1B}\cdot \frac{BC_1}{C_1A}=1$

Лемма. Если числа $a,\ b,\ c,\ d$ таковы, что
$\frac{a}{b}=\frac{c}{d},$
то

$\frac{a}{b}=\frac{c}{d}=\frac{a+c}{b+d}=\frac{a-c}{b-d}=
 \frac{2a+3c}{2b+3d}=\ldots =
 \frac{\lambda a+\mu c}{\lambda b+\mu d}$ ,

лишь бы знаменатель в ноль не обращался.

Доказательство леммы. Оно элементарно. Кстати, те, кто в первый раз видит эту лемму, очень часто реагируют так: "Вы что же, числители и знаменатели складываете?! У нас в школе за это двойки ставят!" Впрочем, присмотревшись к утверждению и убедившись, что мы не собираемся таким образом дроби складывать, обычно все успокаиваются, особенно разобравшись в доказательстве.

Обозначим общее значение дробей $\frac{a}{b}$ и
$\frac{c}{d}$ буквой

Тогда

$a=bt;\ c=dt\Rightarrow \lambda a+\mu c
= (\lambda b+ \mu d)t\Rightarrow

$

$\frac{\lambda a+\mu b}{\lambda b+\mu d}=t,$

что и требовалось доказать.

Чтобы эта лемма стала совсем очевидной, хочется привести еще и то, что я иногда называю ПОКАЗАТЕЛЬСТВОМ, то есть рассуждение, не претендующее на роль строгого рассуждения, но приблизиться к "кухне математика". Итак, представьте две карты некой местности в разных масштабах, a - это расстояние между пунктами D и E, b - между E и F на одной карте, b и d - аналогичные расстояния на другой карте. В этом случае $\frac{a}{b}=\frac{c}{d}$ - это отношение масштабов карт. Ясно, что если мы сложим a и c, то получим длину маршрута от первого пункта через второй к третьему на первой карте, а сложив b и d - длину маршрута на второй карте. Понятно, что их отношение снова равно отношению масштабов карт.

Доказательство теоремы.

1. Пусть указанные отрезки пересекаются в точке

, тогда треугольник ABC

оказывается разбит на 6 треугольников, занумерованных так, как указано на чертеже. Рассмотрим первую дробь
$\frac{AB_1}{B_1C}.$
Поскольку числитель и знаменатель этой дроби являются основаниями треугольников ABB_1

с общей высотой, дробь не изменится, если заменить числитель и знаменатель на площади указанных треугольников. А заметив, что на тех же основаниях стоят треугольники
APB_1

, можно заменить числитель и знаменатель и на их площади.

Поэтому

$\frac{AB_1}{B_1C}=
\frac{S_I+S_{II}+S_{III}}{S_{IV}+S_{V}+S_{VI}}=
\frac{S_I}{S_{VI}}.

$

Воспользуемся теперь леммой: дроби не изменятся, если взять разность числителей и разность знаменателей:

$\frac{AB_1}{B_1C}=\frac{S_{II}+S_{III}}{S_{IV}+S_{V}}$

Проведя аналогичное рассуждение для двух других дробей, получаем:

$\frac{AB_1}{B_1C}\cdot \frac{CA_1}{A_1B}\cdot \frac{BC_1}{C_1A}=
\frac{S_{II}+S_{III}}{S_{IV}+S_{V}}\cdot 
\frac{S_{VI}+S_{I}}{S_{II}+S_{III}}\cdot
\frac{S_{IV}+S_{V}}{S_{VI}+S_{I}}=1,$

что и доказывает теорему Чевы в одну сторону.

2. Пусть AA_1, BB_1, CC_1

не пересекаются в одной точке.Проведем через точку пересечения AA_1

отрезок

(точка

расположена на стороне

).
По доказанному,

$\frac{AB_1}{B_1C}\cdot\frac{CA_1}{A_1B}\cdot\frac{BC_2}{C_2A}=1.$

Если бы было выполнено

$\frac{AB_1}{B_1C}\cdot\frac{CA_1}{A_1B}\cdot \frac{BC_1}{C_1A}=1$ ,

то

$\frac{BC_2}{C_2A}=\frac{BC_1}{C_1A},$

что невозможно при $C_1\not= C_2$

(скажем, если точки на стороне

расположены в порядке $A \ - \ C_1\ - C_2\ - B,$
то числитель первой дроби больше числителя второй дроби, а знаменатель первой дроби меньше знаменателя второй, значит, первая дробь больше второй).

На этом доказательство завершается.

Замечание. Нетрудно получить тригонометрическую форму теоремы Чевы.
Воспользуемся для этого теоремой синусов:

$\frac{AB_1}{\sin \beta_1}=\frac{AB}{\sin AB_1B};\ \
\frac{B_1C}{\sin \beta_2}=\frac{BC}{\sin CB_1B}\Rightarrow$

$\frac{AB_1}{B_1C}=\frac{AB}{BC}\cdot \frac{\sin \beta_1}{\sin \beta_2}.$

Аналогично получаем

$\frac{CA_1}{A_1B}=\frac{AC}{AB}\cdot \frac{\sin\alpha_1}{\sin \alpha_2}; \ \
\frac{BC_1}{C_1A}=\frac{BC}{AC}\cdot \frac{\sin \gamma_1}{\sin \gamma_2}.$

Отсюда получается новая формулировка теоремы Чевы.

Отрезки $AA_1, \ BB_1, \ CC_1$ пересекаются в одной точке тогда и только тогда, когда

$\frac{\sin \alpha_1}{\sin \alpha_2}\cdot 
\frac{\sin \beta_1}{\sin\beta_2}\cdot
\frac{\sin \gamma_1}{\sin\gamma_2}=1$

Примеры.

1) Медианы пересекаются в одной точке, поскольку все три дроби в основной формулировке теоремы Чевы равны 1.

2) Биссектрисы пересекаются в одной точке. Здесь удобнее воспользоваться теоремой Чевы в тригонометрической форме.

3) Высоты в остроугольном треугольнике пересекаются в одной точке. Опять легче воспользоваться тригонометрической формой.

Теорема чевы. доказательство теоремы. пример использования. четкий, понятный и читаемый рисунок.

Теорема чевы. доказательство теоремы. пример использования. четкий, понятный и читаемый рисунок.

0,0(0 оценок)

Ответ:

kseniaGksenia

16.02.2022 15:38

Progress Cheek 1 I variant 1.Complete the sentences in past perfect 1. When I came home, mother already (to cook) dinner. 2. When father returned from work, we already (to do) our homework. 3. When the teacher entered the classroom, the pupils already (10 open) their books. 4. Kate gave me the book which she (to buy) the day before 5. Nick showed the teacher the picture which he (to draw). 6. The boy gave the goats the grass which he (to bring) from the ficld 2. Write the sentences in the interrogative form and make general and who-questions. 1. Rose had written the letter by 7 о'clock yesterday. 2 Mrs Rogers had cooked the dinner by 6 о'clock last Sunday. 3. Jane and Ann had built the toy house by four o'clock yesterday. 3. Choose the right words to complete the sentences. 1) That day Jane felt so sad ahe could (ery/smile). 2) The puplls (ended/ finished) decorating the hall late in the afternoon. 3) Do you watch matehes of your favourite football (сrеw/teаm) on television? 4) We are playing basketball in the gyт, would you 1ike to joln (- /1in)? 5) No one liked the dish, we thought it was rather (Lasteful/tasteless). 6) In the I variant 1.Compleie the sentences in past рerfect b) hie

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Геометрия