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




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 00:29 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
It is given convex quadrilateral ABCD. Let K, L, M, N are the middles of the sides AB, BC, CD, DA respectively. The line KM intersects diagonals AC and BC at the points P and Q. If X is the intersection point of the diagonals and Y is the middle of PQ prove that LN||XY.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 14:02 
Аватара пользователя


02/03/08
176
Netherlands
Извиняюсь, возможно поторопилась. :cry:

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 14:03 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
It is normal ... problem is a little strange.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 14:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Ну разве что когда отрезок $XY$ вырождается в точку. Кстати, там небольшая описка: diagonal $BD$.
Упс. О чём это я?

Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 14:57 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
gris you are right the problem is not cleared enough but what should we prove is clear.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 15:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
I should say it's too clear :-)
Хотя по теме "подобие треугольников" как раз.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 15:31 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
Why "too" clear? Can it be generalized?
I think the problem can be solved in at least two ways.
Analythical geometry can also be used. It remains me
a problem about Gauss line which I know few solutions.
But the question here is not what technique to use but "how" to use it.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 15:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Для школьника, постоянного решающего геометрические задачи, подобие $\Delta KLM\,\sim\,\Delta PXQ$ вместе с их медианами бросится в глаза.
Останется оформить и уладить проблемы с вырожденными случаями.
Задача хороша тем, что напоминает о многих теоремах.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 15:45 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
Thank you for the solution. The problem is very easy but when you see it independently.
Great solution.
1. Have you ever seen the problem?
2. What is the level of difficulty of this problem?

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 16:48 
Аватара пользователя


02/03/08
176
Netherlands
Из $XQ/QD=XP/CP$ и $XP/PA=XQ/BQ$ сдедует $XP/XQ=AC/BD=KL/LM$, откуда и получается подобие тр-иков. Первые 2 равенства можно получить, вспомнив т.Гаусса для четырёхугольников $ABX(BP \cap AQ)$ и $DCX(CQ \cap DP)$. Задача действительно олимпиадная, для продвинутых школьников :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 16:50 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
It can be proved the triangles are similar using middle lines, <A+<B+<C=180 and triangles are similar by 3 angles. If we continue to prove that medians are parallel we can use triangles are similar by common angle and corresponding sides equal ratios. My explanation is not good but we don't need to use Gauss line.

Have you ever seen somewhere the problem proposed by me?

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 16:55 
Аватара пользователя


02/03/08
176
Netherlands
Приведите пожалуйста, если не затруднит, ваше решение, ins-. Хочется посмотреть на более короткий путь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 16:56 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
I should go, but tonight I'll write it.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение15.09.2010, 22:51 
Аватара пользователя


13/10/07
755
Роман/София, България
Dear Dimoniada,
I'm sorry for the delay. As I promised I'll explain my idea and probably gris' idea.
I'm using gris' picture.

If we take a look at the triangle ACB - K is the middle of AB, L is the middle of BC.
KL is middle line in ACB => KL ||AC and PX.
By analogy LM||QX.
It follows that <LKM=<XPQ and <LMK=<XQP.
Using that the sum of the angles in the triangle is equal to 180 degrees it follows
that <KLM=<PXQ.
From the equal angles it follows that the triangles KLM and PXQ are similar by three
equal angles.
From the similarity we have:
1) <LKM=<XPQ
2) KL/PX=KM/PQ=(1/2*KM)/(1/2*PQ)=KY/PZ
Where Z is the middle of KM. (the quadrilateral KLMN is parallelogram
and its diagonals have common middle - in our case Z - Z is intersection point of KM and LN)
From 1) and 2) it follows that the triangles KLZ and PXY are similar.
From this similarity it follows that <PYX=<KZL as corresponding angles.
So XY||LN. The statement is proven.

It is probably not the shortest way possible but It keeps the solution elementary
and we don't need to know Gauss line.
I don't have extended math education it is the reason for me to prefere simplest sollutions possible.
If you have any questions, please ask them.

1. Have you ever seen the problem?
2. What is the level of difficulty of this problem?

Are mine questions to all the users.
Thank you for showing me your excellent ideas.

 Профиль  
                  
 
 Re: Quadrilateral
Сообщение16.09.2010, 14:51 
Аватара пользователя


02/03/08
176
Netherlands
Wow! Что-то со мною не то :mrgreen: Всё так элементарно оказалось.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 16 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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