| TRÓJKĄT I JEGO WŁASNOŚCI - cz. 2 |
Strona ta opisuje kolejne
własności trójkąta. które można odkryć przy pomocy
programu CABRI II.
Konstrukcje CABRI przedstawione są jako jest aplety, co oznacza, że użytkownik może
uczestniczyć
w samodzielnym odkrywaniu tych własności.
Wystarczy poruszać obiekty według zamieszczonej instrukcji.
Nie przesuwaj zbyt szybko strony, gdyż komputer może nie nadążyć z odświeżaniem
ekranu.
W Windows XP może pojawić się u góry pasek o treści: "Aby
pomóc w zapewnieniu bezpieczeństwa, program Internet Explorer ograniczył temu
plikowi możliwość wyświetlania zawartości aktywnej, która mogłaby uzyskać dostęp
do tego komputera".
Należy wówczas kliknąć w ten pasek i uaktywnić go.
| PROBLEM 11 | CZTERY OKRĘGI TRÓJKĄTA. |
| Utwórz
dowolny trójkąt ABC i skonstruuj jego ortocentrum H (punkt przecięcia
się wysokości trójkąta lub prostych je zawierających). Skonstruuj trzy
okręgi tak, by każdy z nich przechodził przez dwa wierzchołki tego
trójkąta i jego ortocentrum. Zmieniaj kształt i rozmiary trójkąta przez
poruszanie jednym z jego wierzchołków i obserwuj okręgi. Który z nich
wydaje Ci się być największym? Dla potwierdzenia swoich przypuszczeń
zmierz ich promienie tworząc je wcześniej. Co dostrzegasz? |
|
| Skonstruuj dodatkowo okrąg opisany na trójkącie ABC. W jakiej relacji pozostaje on z okręgami skonstruowanymi wcześniej? | |
| Niech środki tych okręgów będą punktami O1, O2, O3. Połącz odcinkami każdy z nich z najbliższymi wierzchołkami trójkąta tak, by otrzymać sześciokąt. Poruszając dowolnym z wierzchołków trójkąta zaobserwuj, czy to zawsze jest sześciokąt? Jakie własności ma ta figura? Spróbuj udowodnić odkryte twierdzenia. Postaw problem odwrotny do rozwiązanego. |
| PROBLEM 12 | PROSTA SIMSONA |
||||||
Rozważ
dowolny trójkąt ABC. Niech punkt P będzie
dowolnym punktem płaszczyzny . Skonstruuj rzuty
prostokątne P1, P2 i P3 punktu P na proste
zawierające boki trójkąta. Trójkąt P1P2P3
nazywamy trójkątem rzutów punktu P. Czy punkty
te zawsze są wierzchołkami trójkąta? Czy potrafisz znaleźć takie położenie punktu P, aby jego rzuty P1, P2 i P3 były współliniowe? |
|||||||
|
Teraz w
konstrukcji masz utworzoną prostą P1P2.
Poruszaj punkt P po płaszczyźnie tak, aby punkt P3
należał do prostej P1P2.
Obserwuj,
jaką krzywą zakreśli wówczas punkt P.
Uaktywnij
dolne menu apletu klikając w niego dwukrotnie.
Pojawi się pasek z narzędziami, które pozwolą Ci odpowiedzieć na powyższe pytanie. Poszukaj w pasku narzędzi opcji pozostawiania śladu. Uaktywnij nim punkt P i poruszając go po ekranie odkryj, po jakiej krzywej musiałby się on poruszać, by rzuty P1, P2 i P3 były współliniowe. Czy krzywa ta przechodzi przez wierzchołki
trójkąta ABC? |
|||||||
| Teraz punkt P
jest zaczepiony do okręgu opisanego na trójkącie ABC. Czy teraz
potwierdzasz to, co dostrzegłeś wcześniej? Prosta przechodząca przez punkty P1, P2 i P3 nazywa się prostą rzutów dla punktu P lub prostą Simsona. |
|||||||
| Niech H
będzie ortocentrum trójkąta ABC, zaś Q środkiem odcinka PH . Jakie jest
położenie punktu Q? Chwyć myszą jeden z
wierzchołków trójkąta ABC i sprawdź, czy w
trakcie zmiany jego kształtów zachowują się
dostrzegane przez Ciebie własności? Skonstruuj okrąg Eulera dla trójkąta ABC. Sprawdź czy punkt Q należy do tego okręgu? Jeżeli tak, to kiedy? Dlaczego? W tym celu uaktywnij ponownie pasek narzędzi apletu, wywołaj z niego opcję "animacja", kliknij w punkt P, rozciągnij "sprężynkę animacji" i kliknij ponownie w opcje animacji. Punkt P automatycznie będzie poruszał się po okręgu opisanym. |
|||||||
| Utwórz dla punktu P punkt L
symetryczny względem środka okręgu opisanego i
dla niego utwórz prostą rzutów l. Jakie jest
położenie prostej p i l? Co zakreśla punkt R
ich przecięcia? Poruszaj wolnym ruchem punkt P
po okręgu opisanym na trójkącie ABC i
obserwuj, jak zachowuje się prosta p rzutów
utworzona dla punktu P. W tym celu uaktywnij prostą p opcją "ślad" z paska narzędzi apletu a punkt P ocją "animacja" . |
|||||||
| Można powiedzieć, że
punkt P wygenerował całą rodzinę prostych Simsona. Czy zauważyłeś, jaki kształt tworzą ślady tych prostych? Czy zauważasz również, że na każdej z tych prostych można znaleźć punkt, w którym ta prosta jest styczna do pewnej krzywej niewidocznej na ekranie? Powstaje krzywa zamknięta, podobna swym kształtem do trójkąta o wklęsłych bokach . Krzywa, która jest styczna w każdym swym punkcie do jednej z prostych rodziny prostych tworzonych przez obracającą się prostą nosi nazwę obwiedni tych prostych . Obwiednią prostych Simsona jest hipocykloida Steinera. Jacob Steiner był matematykiem szwajcarskim; zajmował się głównie geometrią, był twórcą geometrii rzutowej. |
| PROBLEM 13 | ODCINKI ŁĄCZĄCE ŚRODKI KWADRATÓW ZBUDOWANYCH NA DWÓCH BOKACH TRÓJKĄTA ZE ŚRODKIEM TRZECIEGO. |
| Utwórz
dowolny trójkąt ABC i na jego bokach AC i BC skonstruuj
kwadraty, których pozostałe dwa wierzchołki należą
do zewnętrza trójkąta. Niech punkty K i L będą
środkami symetrii tych kwadratów. Poprowadź
symetralną odcinka KL. Niech punkt C' będzie punktem
przecięcia tej symetralnej z bokiem AB trójkąta.
|
|
| Poruszaj dowolnie wierzchołkiem C i obserwuj, jakie położenie zajmuje punkt C'. Jakim kątem jest kąt KC'L? Jakie są długości odcinków KC' i LC'. Niech B' będzie środkiem odcinka AC, zaś A' środkiem odcinka BC. W jakiej relacji pozostają ze sobą trójkąty C'LA' oraz C'B'K?. | |
| Skonstruuj trzeci kwadrat na boku AB i znajdź jego środek M. Skonstruuj symetralne odcinków LM i KM i obserwuj punkty A' i B' ich przecięcia z bokami AC i CB w trakcie poruszania dowolnym wierzchołkiem trójkąta ABC. Sformułuj dostrzeżone własności w postaci twierdzenia. |
| PROBLEM 14 |
TWIERDZENIE ANDREASA HATZIPOLAKISA. |
| W styczniu
2003 roku grecki matematyk Andreas Hatzipolakis odkrył ciekawą własność
trójkąta. Bądź i Ty na chwile odkrywcą tego ciekawego
twierdzenia.
W dowolnym trójkącie
poprowadzono środkowe AA', BB' i CC' . Dzielą one trójkąt na 6
mniejszych trójkątów. Zwróć uwagę na środki tych okręgów. Czy uważasz ich położenie za przypadkowe? Spróbuj udowodnić odkrytą własność... będziesz być może pierwszy, który ją wykazał.
|
PROBLEM 15 |
TWIERDZENIE FLOOR VAN LAMOENA |
| W marcu 2003
roku holenderski matematyk Floor van Lamoen odkrył ciekawą własność
trójkąta. Bądź i Ty na chwile odkrywcą tego ciekawego
twierdzenia.
W dowolnym trójkącie
poprowadź środkowe AA', BB' i CC' . Dzielą one trójkąt na 6
mniejszych trójkątów. Zwróć uwagę na środki tych okręgów. Czy uważasz ich położenie za przypadkowe? Spróbuj udowodnić odkrytą własność... może będziesz pierwszym, który ją wykazał. |
PROBLEM 16 |
PUNKT TRÓJKĄTA RÓWNOBOCZNEGO |
W trójkącie równobocznym obrano dowolny punkt P i zmierzono jego odległości od boków trójkąta a następnie dodano je. Co się okazało? Popatrz na aplet obok - poruszaj punktem P i obserwuj tę sumę . Co dostrzegasz? |
|
| Dobudujmy trzy
trójkąty równoboczne tak jak w aplecie obok. Czym są teraz odległości punktu P od każdego z boków trójkąta? Odległości te są wysokościami trójkątów równobocznych, których jednym z wierzchołków jest punkt P. Interesuje nas suma tych odległości. |
|
| Po przesunięciu "suwaków"
do końca odcinków, na których się znajdują na możemy przesunąć trójkąty do
pewnego szczególnego położenia. Okazuje się, że poszukiwana suma odległości punktu P od boków trójkąta ABC to.........(odkryj to sam!!!) |
PROBLEM 17 |
ODCINKI NA JAKIE DZIELI DWUSIECZNA PRZECIWLEGŁY BOK TRÓJKĄTA |
W dowolnym trójkącie poprowadzono dwusieczną kąta ACB. Podzieliła ona bok AB trójkąta na odcinki AC i C'B. Odczytaj z konstrukcji stosunek długości odcinków AC' do AC, oraz AC do BC. Sformułuj odkryte twierdzenie. |
PROBLEM 18 |
|
W dowolnym czworokącie poprowadzono jego przekątne AC i BD. Na przekątnej DB skonstruowano prostokąt którego boki są przekątnymi czworokąta, na boku AB skonstruowano prostokąt, o wymiarach AB i CD, zaś na boku AD prostokąt o wymiarach AD i CB. Który z prostokątów ma największe pole? Jaka jest relacja pomiędzy polem tego prostokąta a sumą pól pozostałych prostokątów? |
opracował Bronisław Pabich
[powrót do strony głównej] [odkrywanie twierdzeń] [zastosowanie CABRI na lekcjach matematyki]
aktualizacja 04 sierpnia 2006