九点生成的点
迈克尔·戈登伯格(Michael Goldenberg)和马克·卡普兰(Mark Kaplan)提出了以下吸引人的问题,他们的解决方案由美国数学月刊,v 117(2010),第281页。这个问题对我的吸引力是双重的。总之,公式和解以一种非常直接的方式依赖于几个——我甚至可以说,依赖于过多的——众所周知的定理,因此,解看起来明显比公式短。The editors of The每月发现有必要观察大多数求解者进行分析。一些解算器简化了使用复数或行列式进行代数运算。一些人用枫树帮忙.
让A0,A1、和A2是非等边三角形T的顶点。设G和H分别是T的形心和正交中心。处理模3的所有指数,设Bk个是A的中点k-1号机组一个k+1(千分之一),设Ck个是从A开始的高度的英尺k个,并让Dk个是A的中点k个H。
这个九点圆T是穿过所有B的圆k个,Ck个、和Dk个现在我们再引入九个点,每个点都是通过两条线相交获得的。(交点不在指定直线的两点之间。)设Pk个是B的交点k-1号机组C类k+1(千分之一)和Bk+1(千分之一)C类k-1号机组、Qk个C的交点k-1号机组D类k+1(千分之一)和Ck+1(千分之一)D类k-1号机组,和Rk个C的交点k-1号机组C类k+1(千分之一)和Dk-1号机组D类k+1(千分之一).
让e成为穿过{P的线0,P1,P2}f是穿过的线{Q}0、Q1、Q2}.(签字人帕斯卡定理,这三个点是共线的。)让g成为直线{右0,右1,右2};通过Desargues定理,这些点也是共线的。
(a) 证明线e是T的欧拉线。
(b) 证明g与f重合。
(c) 证明f垂直于e。
(d) 证明e和f的交点S是H相对于九点圆的倒数。
解决方案
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让A0,A1、和A2是非等边三角形T的顶点。设G和H分别是T的形心和正交中心。处理模3的所有指数,设Bk个是A的中点k-1号机组一个k+1(千分之一),让Ck个是从A开始的高度的英尺k个,并让Dk个是A的中点k个H。
T的九点圆是穿过所有B的圆k个,Ck个、和Dk个现在我们再引入九个点,每个点都是通过两条线相交获得的。(交点不在指定直线的两点之间。)设Pk个是B的交点k-1号机组C类k+1(千分之一)和Bk+1(千分之一)C类k-1号机组、Qk个C的交点k-1号机组D类k+1(千分之一)和Ck+1(千分之一)D类k-1号机组,和Rk个C的交点k-1号机组C类k+1(千分之一)和Dk-1号机组D类k+1(千分之一).
让e成为穿过{P的线0,P1,P2}f是穿过的线{问0、Q1、Q2}.(签字人帕斯卡定理,这三个点是共线的。)让g是通过的线{右0,右1,右2};通过Desargues定理,这些点也是共线的。
(a) 证明线e是T的欧拉线。
(b) 证明g与f重合。
(c) 证明f垂直于e。
(d) 证明e和f的交点S是H相对于九点圆的倒数。
解决方案
(a) 设k,m,n按一定顺序为1,2,3。应用帕普斯定理至B点米,C米,An个在线A上k个一个n个至B点n个,Cn个,A米在线路A上k个一个米,我们得到了三分Pk个、G和H,定义如下P(P)k个=B米C类n个●B类n个C类米, G=A米B类米●A型n个B类n个,和H=A米C类米●A型n个C类n个,共线。所以所有Pk个位于欧拉线GH上。
(b) 设N是九点圆。考虑一下循环四边形C类米C类n个D类米D类n个。因为H=C米D类米●Cn个D类n个, 问k个=C米D类n个●Cn个D类米,和R(右)k个=C米C类n个微米D米D类n个, 我们得出结论指向Qk个和Rk个位于极地的H相对于N。所以f和g重合。
(c) 根据的定义极地的,我们有NHf或eíf。
(d) 这也遵循了极坐标的定义。
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