maj 2018

Data ostatniej modyfikacji:
2018-06-18

Zad. 1. Wewnątrz wielokąta wypukłego dane są różne punkty P i Q. Wykaż, że istnieje wierzchołek od którego  bliżej jest do punktu Q niż do P.

Zad. 2. W czworokącie wypukłym ABCD punkty M i N są środkami przeciwległych boków AD i BC. Przekątna AC przechodzi przez środek odcinka MN. Oblicz pole czworokąta ABCD, jeśli pole trójkąta ABC wynosi S.

Zad. 3. Niech BK będzie dwusieczną kąta w trójkącie równoramiennym (|AB|= |AC|). Wykaż, że |BK| < 2|CK|.

Zad. 4. (wolna amerykanka) Pole czworokąta PQRS wynosi 48. Wiadomo, że |PQ| = |QR| = 6, |RS| = |SP|, a wierzchołki P, Q, R (i tylko one) leżą na okręgu o promieniu 5. Znajdź długość boków RS i SP.

 

Zapraszamy do zgłaszania się na XVI Mistrzostwa Polski w Geometrii Elementarnej. Zawody odbędą się 9 VI we Wrocławiu (i równolegle na obozie olimpijskim w Mszanie Dolnej).

 

 

Wyniki: 

Za zadania 1-3 punkty zdobyli:

  • 30 pkt. -Jacek Bagiński (nauczyciel matematyki, I LO Kraków), Włodzimierz Bąk (nauczyciel akademicki UO), Szymon Kaźmierowski (nauczyciel, IV LO Elbląg), Michel Migas (student matematyki PW), Tadeusz Porzucek (emerytowany nauczyciel, Gostyń), Dominik Sulik (uczeń, I LO Kraków) i Adrianna Bodziony (uczennica, I LO Kraków),
  • 20 pkt. - Ewa Dobrowolska (uczennica, III LO Wrocław).

W kategorii wolnej amerykanki punkty zdobyli:

  • 10 pkt. - Włodzimierz Bąk, Zygmunt Krawczyk (nauczyciel, SLO Żary), Michel Migas, Dominik Sulik i Adrianna Bodziony,
  • 8 pkt. - Jacek Bagiński,
  • 2 pkt. - Ewa Dobrowolska i Tadeusz Porzucek.

Gratulujemy!

Odpowiedzi: 

Zad. 1. Załóżmy, że nie ma takiego wierzchołka. Oznacza to, że wszystkie wierzchołki leżą na półpłaszczyźnie wyznaczonej przez symetralną odcinka PQ po tej stronie co P. Zatem punkt Q musiałby leżeć poza wielokątem, co daje sprzeczność.

Zad. 2. Zachodzi PΔ MOC = PΔCON oraz  PΔMAO = PΔAON, bo O jest środkiem odcinka MN. Wynika stąd, że PΔAMC = PΔANC. Z kolei PΔDMC = PΔAMC = PΔANC = PΔABN (z definicji punktów M i N). Zatem PΔACD = PΔABC = S. Ostatecznie PABCD = 2S.

Zad. 3. Poprowadźmy przez K prostą równoległą do BC przecinającą bok AB w punkcie E. Zauważmy, że |∡BKE| = β/2 (kąty naprzemianległe). Zatem trójkąt BEK jest równoramienny, przy czym |KE| = |EB|. Z drugiej strony czworokąt EBCK jest trapezem równoramiennym i |EB| = |CK|. Z nierówności trójkąta otrzymujemy |BK| < |KE|+|EB| = 2|CK|.

Zad. 4. (wolna amerykanka) Z założenia punkty Q i S leżą na symetralnej odcinka PR i prosta QS przechodzi przez środek okręgu. Rozważmy przypadek gdy Q i S leżą po różnych stronach odcinka PR. Niech QS' jest średnicą okręgu. Wówczas kąt QRS' jest prosty i z twierdzenia Pitagorasa dla trójkąta QRS' otrzymujemy |S'R| = 8. Wiemy, że pole czworokąta PS'RQ wynosi 48. Oznacza to, że punkt S pokrywa się z S'. Przeczy to założeniu, że S nie leży na okręgu. Rozważmy zatem przypadek, gdy punkty Q i S leżą po jednej stronie odcinka PR. Wówczas RK jest wysokością trójkąta QS'R i wynosi 4,8 zatem |PR| = 9,6. Wobec założenia PPQRS = 48, mamy |SQ| = 10. W trójkącie QKR mamy cos(∡RQK) = 3/5. Z twierdzenia kosinusów dla trójkąta SQR mamy |SR|2 = |SQ|2 + |QR|2 – 2|SQ|·|QR|·cos(∡SQR) = 100 + 36 – 2·10·6·(-3/5) = 208. Ostatecznie |SR| = |SP| = √208 = 4√13.

 

 

Powrót na górę strony