logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - zadania różne » zadanie

Konkursy, zadanie nr 1

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

pio314
postów: 22
2010-03-12 12:57:10

Pływając po jeziorze w kształcie koła, Paweł znalazł się w miejscu, z którego, aby osiągnąć brzeg, płynąc:
- na zachód - musiał pokonać dystans 20m,
- na wschód - 60m,
- na południe 30m.

Jaki dystans będzie musiał pokonać z miejsca, w którym się znajduje, płynąc w kierunku północnym?




Wiadomość była modyfikowana 2010-03-12 22:04:48 przez pio314

zorro
postów: 106
2010-04-17 05:45:14

Niech "S" będzie środkiem okręgu (jeziora) a "R" jego promieniem.
Przez "a" oznaczmy długość cięciwy wschód-zachód, a przez "b" długość cięciwy północ południe.
Nasz pływak znajduje się na przecięciu cięciw w pkt."P".
Z rysunku widać, że:

a=20+60=80
b=x+30

Cięciwa "a" oraz promienie "R" łączące jej końce ze środkiem "S" tworzą trójkąt równoramienny. Oznaczmy jego wysokość (poprowadzoną od środka cięciwy do środka koła) przez $h_{1}$.
Cięciwa "b" oraz promienie "R" łączące jej końce ze środkiem "S" także tworzą trójkąt równoramienny. Oznaczmy jego wysokość (poprowadzoną od środka cięciwy do środka koła) przez $h_{2}$.

Z twierdzenia pitagorasa mamy:
$R^{2}=(\frac{a}{2})^{2}+h_{1}^{2}$
przy czym $h_{1}=\frac{b}{2}-30=\frac{x+30}{2}-30=\frac{x-30}{2}$

Podobnie w drugim trójkącie:
$R^{2}=(\frac{b}{2})^{2}+h_{2}^{2}$
przy czym $h_{2}=\frac{a}{2}-20=\frac{80}{2}-20=20$

Wobec równości promieni mamy równanie:
$(\frac{80}{2})^{2}+(\frac{x-30}{2})^{2}=(\frac{x+30}{2})^{2}+20^{2}$
$\frac{(x-30)^{2}}{4}+1600=\frac{(x+30)^{2}}{4}+400$
$\frac{(x+30)^{2}}{4}-\frac{(x-30)^{2}}{4}=1200$
$(x+30)^{2}-(x-30)^{2}=4\cdot1200$
$x^{2}+60x+900-x^{2}+60x-900=4\cdot1200$
$120x=4\cdot1200$
x=40

Odp. w kierunku północnym Paweł ma do przepłynięcia 40m.


zorro
postów: 106
2010-04-17 05:54:52

Proponuję rozwinąć to zadanie o trudniejsze nieco pytanie:
Jaka jest najdłuższa droga, jaką Paweł może wybrać, a jaka najkrótsza, przy założeniu, że może płynąś "po skosie". Jaki azymut powinien obrać (kąt względem kierunku PN-PD)?


irena
postów: 2636
2010-08-24 12:38:15

Najprościej chyba jednak wykorzystać twierdzenie o odcinkach siecznych.
W tym wypadku:
$20\cdot60=x\cdot30\\x=40m$

twierdzenie to łatwo wykazać:
Jeśli nazwiemy punkty na tym okręgu: A, B, C, D, gdzie A to punkt na południu, a kolejne to punkty na okręgu w ruchu odwrotnym do wskazówek zegara. Punkt przecięcia cięciw nazwiemy P, to trójkąty APD i CPB są podobne. (Kąty DPA i CPB to kąty wierzchołkowe, a kąty ADP i ACB to kąty wpisane oparte na tym samym łuku- cecha (kkk)).
Z podobieństwa tych trójkątów:
$\frac{|PD|}{|PA|}=\frac{|PC|}{|PB|}$
$\frac{20}{30}=\frac{x}{60}$
czyli: $20\cdot60=x\cdot30$

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj