به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
282 بازدید
در دبیرستان توسط mansour (784 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

مطلوب است محاسبه مساحت $s$ در صورتی که دو مثلث $ABC$ و $BED$ برابر باشند: توضیحات تصویر

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

فرض کنید $h$ طول ارتفاع وارد بر $ED$ از $B$ و $O$ محل تلاقی $AC$ و $BD$ باشد و:

$$a:= \overline{BC} = \overline{BE},b= \overline{AC} = \overline{DE},c:= \overline{AB} = \overline{DB} x:= \overline{EC} ,y:= \overline{CD}$$

واضح است که $a^2+c^2=b^2,x+y=b$ و از قضیۀ استوارت داریم:

$$b(a^2+xy)=c^2x+a^2y$$

$$ \Rightarrow x= \frac{2a^2}{b}$$

$$ \Rightarrow \frac{27}{2s+74} = \frac{S_{BCE}}{2S_{BDE}} = \frac{\frac{1}{2}hx}{2 \times \frac{1}{2} hb}= \frac{x}{2b}= \frac{a^2}{b^2}(*)$$

حالا توجه کنید که دو مثلث $OAB$ و $OCD$ متشابه‌اند (چرا؟) پس داریم:

$$\frac{s+27}{s}= \frac{c^2}{y^2} \Rightarrow y^2=\frac{sc^2}{s+27}(**)$$

از طرفی دیگر:

$$ \frac{s+37}{s+10}=\frac{S_{BDE}}{S_{BDC}}=\frac{\frac{1}{2}hb}{\frac{1}{2}hy}=\frac{b}{y}$$

$$ \Rightarrow y^2=\frac{(s+10)^2b^2}{(s+37)^2}(***)$$

حالا از رابطه $(**)$ و $(***)$ داریم:

$$ \frac{(s+10)^2}{(s+37)^2}. \frac{s+27}{s}=\frac{c^2}{b^2}$$

و از روابط $(*)$ و رابطه اخیر داریم:

$$\frac{(s+10)^2}{(s+37)^2}. \frac{s+27}{s}+\frac{27}{2s+74}= \frac{c^2}{b^2}+\frac{a^2}{b^2} = \frac{c^2+a^2}{b^2}=\frac{b^2}{b^2}=1$$

$$ \Rightarrow \frac{(s+10)^2}{(s+37)^2}. \frac{s+27}{s}+\frac{27}{2s+74}=1$$

$$ \Rightarrow s=8(?)$$

$\Box$

توسط حسن کفاش امیری (3,252 امتیاز)
از قضیه استوارت چطور x بر حسب a و b نتیجه گرفتی و این نتیجه با رابطه(*) چه فرقی می کنه
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
قضیه استوارت را در مثلث $BDE$ و پاره خط $BC$ بکار گرفتم. و قرار دادم $y=b-x$.
ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...