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: 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