Zoznam úloh

5. Kamenný Múr Sfúkne $\left(\kappa \le 6\right)$

Zadanie

Ďuro Truľo kráčal jesenným hájom, listy padali a vtáčiky príjemne vyspevovali. Po dlhom pochode sa vynoril na čistinke tiahnucej sa pomedzi stromy. Spoza jedného buka sa k nemu vrhol vlk a povedal: „Krásne ráno, mladý pán, nemáte záujem o prácičku? Potrebujem pomôcť rozfúkať dom jednému prasaťu.“ Ďuro na neho vyceril zuby a riekol: „OK, môžem.“

Ďuro sa teda vybral s vlkom, aby si obzrel prácu, čo ho čaká. Dom bol kruhová kamenná stavba – jeho vonkajší múr mal tvar kružnice $k$ so stredom v bode $S$. Na jeho obvode v bodoch $R$ a $Q$ mal okná, tie však boli zadebnené. Prasiatko $P$ bolo niekde vo vnútri, ale nie v bode $S$. V bode $S$ bol komín a vlk sa doň už pozeral, takže vedel, že prasiatko sa nachádzalo v takom bode, že štvoruholník $SPQR$ bol tetivový. Dokážte, že os $\sphericalangle RPQ$ bola kolmá na $SP$.

Opravovatelia

Mati [email protected]

Riešenie $1$: Pokiaľ máme šťastie a poznáme Švrčkov bod, tak tento príklad má veľmi elegantné riešenie. Uvážme bod $E$ priesečník osi uhla $\sphericalangle QPR$ a kružnice $k_1$ opísanej trojuholníku $RQP$. Tento bod sa nazýva Švrčkov bod a je o ňom mimo iné známe, že leží v strede zodpovedajúceho kružnicového oblúka. Keďže platí $\lvert AC\rvert=\lvert AB \rvert$, tak aj bod $A$1, je v strede oblúku opačného oblúku na ktorom leží bod $E$. Špeciálne úsečka $AE$ je priemerom kružnice $k_1$ a podľa Tálesovej vety je teda uhol $ADE$ pravý.


Riešenie $2$: Ak Švrčkov bod nepatrí medzi zbrane ktorými disponujeme, tak bolo dôležité nezúfať. Riešenie bolo možné relatívne priamočiaro vyuhliť. Označme $\lvert \sphericalangle SRQ\rvert=\alpha$, trojuholník $RQS$ je rovnoramenný, takže aj $\lvert \sphericalangle RQS\rvert=\alpha$ a $\lvert \sphericalangle RSQ\rvert=180^\circ-2\alpha$. Ďalej vďaka obvodovosti príslušných uhlov platí $\lvert \sphericalangle RSQ\rvert=\lvert \sphericalangle RPQ\rvert=180^\circ-2\alpha$. Keďže štvoruholník $RQSP$ je tetivový, dostávame $\lvert \sphericalangle SPR\rvert=180^\circ-\lvert \sphericalangle RQS\rvert=180^\circ-\alpha$. Nakoniec si uvedomme, že $\lvert \sphericalangle RPE\rvert=1/2\lvert \sphericalangle RPQ\rvert=90^\circ-\alpha$, ide o os uhla. Posledným výpočtom dostávame $\lvert \sphericalangle SPE\rvert=\lvert \sphericalangle SPR\rvert-\lvert \sphericalangle EPR\rvert=180^\circ-\alpha-90^\circ+\alpha=90^\circ$.



  1. ide o anti-Švrčkov bod 

Pre odovzdávanie sa musíš prihlásiť.
Trojsten

Korešpondenčný matematický seminár zastrešuje občianske združenie Trojsten.

Kontakt
Ďalšie projekty