به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
283 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط mansour (769 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

فرض کنید$A_0,A_1,A_2,A_3,A_4$;دایره واحد به شعاع یک را به ۵ بخش مساوی تقسیم کنند.ثابت کنید وترهای$A_0A_1وA_0A_2 $در تساوی زیر صدق میکنند: $(A_0A_1.A_0A_2)^2=5$

مرجع: کتاب حل مسئله از طریق مسئله لورنسی لارسن

2 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
انتخاب شده توسط mansour
 
بهترین پاسخ

نقاط مورد نظر را ریشه های واح یک در نظر میگیریم و متناظر با اندیسها قرار میدهیم:

$z_k=e^{ \frac{2k \pi i}{5}},k=0,1,2,3,4$

واضح است که:

$A_0A_1^2=|z_1-z_0|^2=(z_1-z_0) \overline{(z_1-z_0)}=(z_1-z_0)( \overline{z_1} - \overline{z_0} )=(e^{ \frac{2\pi i}{5}}-1)(e^{ \frac{-2 \pi i}{5}}-1)$

$2-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5}}$

و به همین ترتیب:

$A_0A_2^2=(e^{ \frac{4\pi i}{5}}-1)(e^{ \frac{-4\pi i}{5}}-1)=2-e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-4 \pi i}{5}}$

$ \Rightarrow (A_0A_1.A_0A_2)^2=A_0A_1^2A_0A_2^2=(2-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5}})(2-e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-4 \pi i}{5}})$

$=4-2e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{6 \pi i}{5} }+e^{ \frac{-2 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{-2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{6 \pi i}{5} }$

$=4-2e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{6 \pi i}{5} }+e^{ \frac{-6 \pi i}{5} }$

$=4-2e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{6 \pi i}{5} -2 \pi i}+e^{ \frac{-6 \pi i}{5}+2 \pi i }$

$=4-2e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-2e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5} }+e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }+e^{ \frac{4 \pi i}{5} }$

$4-e^{ \frac{4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-4 \pi i}{5} }-e^{ \frac{2 \pi i}{5} }-e^{ \frac{-2 \pi i}{5}}=4-2(Cos \frac{2 \pi }{5} +Cos \frac{4 \pi }{ 5 } )=4-2(-0.5)(?)=4+1=5$

$ \Box $

0 امتیاز
توسط mansour (769 امتیاز)

در دایره به شعاع واحد طول هر وتر برابر است با دو برابر سینوس نصف زاویه مرکزی روبرو به آن بنابراین $$A_0A_1=2sin36==4sin18cos18,A_0A_2=2sin72=2cos18,A_0A_1.A_0A_2=8sin18 cos^{2}18 $$

ولی 2sin18, برابر است با طول ضلع ۱۰ ضلعی منتظم محاط در دایره واحد. و می‌دانیم که این طول برابر $$( \sqrt{5}-1 ) \frac{1}{2} $$ است بنابراین

$$ cos^{2}18=1- sin^{2}18= \frac{5+ \sqrt{5} }{8} = \sqrt{5}. \frac{ \sqrt{5} +1}{8} $$

و ازآنجا

$$8sin18. cos^{2}18=8 \sqrt{5}. \frac{ \sqrt{5}+1 }{8}. \frac{ \sqrt{5}-1 }{4}= \sqrt{5} $$

و در نتیجه:

$$ (A_0A_1.A_0A_2)^{2} = \sqrt{5} ^{2} =5$$

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...