2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Эллипс вписанный в параллелограмм
Сообщение08.12.2020, 18:21 


27/11/19
23
Москва
Имеется параллелограмм $ABCD$, в него вписан эллипс и касается сторон $AB$, $BC$, $CD$, $DA$ в точках $E$,$F$,$G$,$H$. Известно отношение отрезков $AE$ и $EB$. Вопрос следующий: в каком соотношении точка $H$ делит сторону $AD$.
Любой четырехугольник можно свести к квадрату. Если вписать в этот квадрат эллипс, то точки касания будут симметричны, то есть делить стороны будут в одинаковом соотношении. Чтобы от квадрата перейти к параллелограмму нужно изменить образующие вектора. Если мы находимся в СК, где оси совпадают со сторонами квадрата, то один вектор $\vec{AD}$ умножить на число (растянуть), а второй $\vec{AB}$ повернуть на угол $\alpha$. При таких преобразованиях $\vec{AH}$ и $\vec{AE}$ изменяются аналогично, и отношения отрезков не меняются .
Я считал, что параллельные стороны параллелограмма эллипс делит на симметричные соотношения, например, $\frac{AE}{EB}=\frac{CG}{GD}$. Однако, строгого доказательства этому я не нашел. Верно ли мое доказательство, того, что точка $H$ будет делить сторону $AD$ в том же соотношении, что и точка $E$ делит $AB$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Эллипс вписанный в параллелограмм
Сообщение08.12.2020, 18:55 
Заслуженный участник


10/01/16
2318
DismasK в сообщении #1495755 писал(а):
Верно ли мое доказательство,

Да, при условии, что будет аккуратно доказано
DismasK в сообщении #1495755 писал(а):
Если вписать в этот квадрат эллипс, то точки касания будут симметричны,

Но, вообще, лучше было "свести" эллипс к окружности (около которой описан параллелограмм, который реально будет ромбом): тогда нужное Вам утверждение последует из свойства касательных из точки к окружности (равны они).

-- 08.12.2020, 20:59 --

Ну и, конечно, надо быть чуток аккуратнее: "свести" - заменить на "аффинным преобразованием перевести в", и сослаться на свойства аффинных пр-й (отношение длин параллельных отрезков сохраняется)

 Профиль  
                  
 
 Re: Эллипс вписанный в параллелограмм
Сообщение08.12.2020, 22:28 


27/11/19
23
Москва
Благодарю за ответ!

DeBill в сообщении #1495759 писал(а):
Но, вообще, лучше было "свести" эллипс к окружности (около которой описан параллелограмм, который реально будет ромбом): тогда нужное Вам утверждение последует из свойства касательных из точки к окружности (равны они).


Да, у меня была такая мысль, но я не знал какими именно преобразованиями перевести эллипс в окружность, поэтому решил попробовать привести к квадрату все.

 Профиль  
                  
 
 Re: Эллипс вписанный в параллелограмм
Сообщение09.12.2020, 09:51 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
DismasK в сообщении #1495755 писал(а):
Чтобы от квадрата перейти к параллелограмму

Только наоборот -- от параллелограмма к квадрату. Потому что если от квадрата, то неизвестно, к какому эллипсу в параллелограмме мы придём.

DismasK в сообщении #1495755 писал(а):
а второй $\vec{AB}$ повернуть на угол $\alpha$

Поворот только одного вектора -- штука скользкая. Лучше сделать перекос, т.е. преобразование вида $\begin{cases}x'=x+\alpha y,\\y'=y.\end{cases}$ Оно откровенно линейно и, следовательно, не меняет относительного положения точек касания. Перекосом можно любой параллелограмм перевести в прямоугольник, а затем прямоугольник растяжением -- уже в квадрат.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group