به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
324 بازدید
در دبیرستان توسط MahdiyarKarimi (208 امتیاز)

چهارده ضلعی منتظم$ ABCDEFGHIGKLMN $ مفروض است : ثابت کنید سه پاره خط $ AE $ , $ BG $ و $ CK $ در یک نقطه همرس هستند.


خودم سعی کردم از همرسی اجزای فرعی مثلث کمک بگیرم اما ایده‌ای به ذهنم نرسید.

مرجع: مسأله سوم المپیاد ریاضی استرالیا 2018

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

شکل را رسم کنید در جهت مثلثاتی نام گذاری کنید.برای راحتی کار نامگذاری را از پائین شروع کنید.حالا توجه کنید که این چهارده ضلعی محاطی است و اگر دایره محیط بر $14$ ضلعی را رسم کنیم دایره به $14$ کمان مساوی تقسیم می شود که اگر اندازه هر کمان را $ \theta $ رادیان بگیریم داریم:

$ \theta = \frac{2 \pi }{14} = \frac{ \pi }{7} \rightarrow \pi =7 \theta $

حالا قطرهای $AE$ و $BG$ را رسم کنید.این دو قطر همدیگر را در نقطۀ $X$ (؟) قطع می کنند.از خواص زاویه های داخلی و محاطی داریم"

$ \angle EAB= \angle XAB= \frac{3 \theta }{2} , \angle AXB= \frac{2 \theta + \theta }{2} = \frac{3 \theta }{2} \rightarrow XB=BA=BC \rightarrow \angle BXC=BCX$

از طرفی دیگر:

$ \angle XBC= \angle GBC= \frac{4 \theta }{2} =2 \theta $

و چون مجموع زوایای مثلت $ \pi $ رادیان است داریم:

$ \angle XBC+2 \angle BCX= \pi \rightarrow 2 \angle BCX= \pi -2 \theta =7 \theta -2 \theta =5 \theta \rightarrow \angle BCX=\frac{5 \theta }{2}$

حالا توجه شود که:

$ \angle KCB= \frac{5 \theta }{2} $

و این یعنی $CK$ از $X$ میگذرد.

$ \Box $

بزرگترین ریاضیدانان، همچون ارشمیدس، نیوتن و گاوس، همواره نظریه و کاربردها را در اندازه ی یکسان در هم می آمیزند.
...