MAT-KOL (Banja Luka) Matematički kolokvijum XIV(3)(2008), DEVET RJEŠENJA JEDNOG ZADATKA IZ GEOMETRIJE Dr Šefket Arslanagić 1 i Alija Miminagić 2

Слични документи
PEDAGOŠKI ZAVOD TUZLA u saradnji s UDRUŽENJEM MATEMATIČARA TUZLANSKOG KANTONA Takmičenje učenika srednjih škola Tuzlanskog kantona iz MATEMATIKE Tuzla

MAT-KOL (Banja Luka) XXV (1)(2019), DOI: /МК A ISSN (o) ISSN (o) JOŠ JEDAN DO

FOR_Matema_Srednja

Талесова 1 теорема и примене - неки задаци из збирке Дефинициjа 1: Нека су a и b две дужи чиjе су дужине изражене преко мерне jединице k > 0, тако да

58. Federalno takmičenje iz matematike učenika srednjih škola

ЗАДАЦИ ИЗ МАТЕМАТИКЕ ЗА ПРИПРЕМАЊЕ ЗАВРШНОГ ИСПИТА

Аутор овог документа је Петар Аврамовић. Слободно га можете читати, размењивати, копирати, штампати али само као цео документ. у циљу сазнавања нечег

kolokvijum_resenja.dvi

Trougao Bilo koje tri nekolinearne tačke određuju tacno jednu zatvorenu izlomljenu liniju. Trougaona linija je zatvorena izlomljena linija određena sa

Математика 1. Посматрај слику и одреди елементе скуупова: а) б) в) средњи ниво А={ } B={ } А B={ } А B={ } А B={ } B А={ } А={ } B={ } А B={ } А B={ }

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_javitasi_0802.doc

Microsoft Word - vodic B - konacna

1.NASTAVNI PLAN I PROGRAM ZA PRVI RAZRED GIMNAZIJE.pdf

Математика основни ниво 1. Одреди елементе скупова A, B, C: a) б) A = B = C = 2. Запиши елементе скупова A, B, C на основу слике: A = B = C = 3. Броје

СТРАХИЊА РАДИЋ КЛАСИФИКАЦИJА ИЗОМЕТРИJА И СЛИЧНОСТИ Према књизи [1], свака изометриjа σ се може представити ком позици - jом неке транслациjе за векто

MatematikaRS_2.pdf

MATEMATIKA EKSTERNA PROVJERA ZNANJA UČENIKA NA KRAJU III CIKLUSA OSNOVNE ŠKOLE UPUTSTVO VRIJEME RJEŠAVANJA TESTA: 70 MINUTA Pribor: grafitna olovka i

1. Vrednost izraza jednaka je: Rexenje Direktnim raqunom dobija se = 4 9, ili kra e S = 1 ( 1 1

Растко Вуковић: Математика III Математика III за трећи разред гимназије Растко Вуковић, проф. скрипта за наставу држану ш. г. у Бањој Луци

Математика напредни ниво 1. Посматрај слике, па поред тачног тврђења стави слово Т, а поред нетачног Н. а) A B б) C D в) F E г) G F д) E F ђ) D C 2. О

My_P_Trigo_Zbir_Free

Analiticka geometrija

Pitanja iz geometrije za pismeni i usmeni (I smer, druga godina) Srdjan Vukmirović, Tijana Šukilovic, Marijana Babić januar Teorijska pitanja

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET U NIŠU DEPARTMAN ZA MATEMATIKU I INFORMATIKU ZADACI SA REŠENJIMA SA PRIJEMNOG ISPITA IZ MATEMATIKE, JUN Odrediti

MAT-KOL (Banja Luka) XXV (2)(2019), DOI: /МК A ISSN (p) ISSN (o) PET RAZNI

Analiticka geometrija

Pitanja iz geometrije za pismeni i usmeni (I smer, druga godina) Tijana Šukilović, Miloš Antić, Nenad Lazić 19. decembar Teorijska pitanja 1. V

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_jav_utmut0513V28_szerb.doc

VISOKA TEHNI^KA [KOLA STRUKOVNIH STUDIJA MILORADOVI] MIROLJUB M A T E M A T I K A NERE[ENI ZADACI ZA PRIJEMNI ISPIT AGRONOMIJA, EKOLOGIJA, E

Microsoft Word - TAcKA i PRAVA3.godina.doc

JMBAG IME I PREZIME BROJ BODOVA MJERA I INTEGRAL 2. kolokvij 29. lipnja (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori nisu dozvoljeni!) 1. (

Министарство просвете, науке и технолошког развоја ДРУШТВО МАТЕМАТИЧАРА СРБИЈЕ Општинско такмичење из математике ученика основних школа III

1 Konusni preseci (drugim rečima: kružnica, elipsa, hiperbola i parabola) Definicija 0.1 Algebarska kriva drugog reda u ravni jeste skup tačaka opisan

Natjecanje 2016.

MATEMATIKA EKSTERNA PROVJERA ZNANJA UČENIKA NA KRAJU III CIKLUSA OSNOVNE ŠKOLE UPUTSTVO VRIJEME RJEŠAVANJA TESTA: 70 MINUTA Pribor: grafitna olovka i

Zadaci iz Nacrtne geometrije za pripremu apsolvenata Srdjan Vukmirović 27. novembar Projektivna geometrija 1.1 Koordinatni pristup 1. (Zadatak

Алгебарски изрази 1. Запиши пет произвољних бројевних израза. 2. Израчунај вредност израза: а) : ; б) : (

Analiticka geometrija

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ТЕСТ МАТЕМАТИКА школска 2013/

Matematka 1 Zadaci za vežbe Oktobar Uvod 1.1. Izračunati vrednost izraza (bez upotrebe pomoćnih sredstava): ( ) [ a) : b) 3 3

Microsoft Word - KUPA-obnavljanje.doc

untitled

MAT-KOL (Banja Luka) XXIII (4)(2017), DOI: /МК Ž ISSN (o) ISSN (o) ЈЕДНА

homotetija_ddj.dvi

ИНФОРМАТОР ЗА УПИС СТУДЕНАТА У ВИСОКУ ГРАЂЕВИНСКО-ГЕОДЕТСКУ ШКОЛУ струковних студија у Београду

MATEMATIKA EKSTERNA PROVJERA ZNANJA UČENIKA NA KRAJU III CIKLUSA OSNOVNE ŠKOLE UPUTSTVO VRIJEME RJEŠAVANJA TESTA: 70 MINUTA Pribor: grafitna olovka i

Nermin Hodzic, Septembar, Inverzija 1 Notacija: -Preslikavanje I(A) = A 1,za koje vrijedi OA OA 1 = r 2, i tacka A 1 se nalazi na zraki OA,naziv

Шифра ученика: Укупан број бодова: Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ и технолошког РАзвоја ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСП

Microsoft Word - Matematika_kozep_irasbeli_javitasi_1112_szerb.doc

Microsoft Word - Domacii zadatak Vektori i analiticka geometrija OK.doc

ТРОУГАО БРЗИНА и математичка неисправност Лоренцове трансформације у специјалној теорији релативности Александар Вукеља www.

rjeshenja.dvi

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ЗАВРШНИ ИСПИТ НА КРАЈУ ОСНОВН

Matematički fakultet Univerzitet u Beogradu Elementarne funkcije i preslikavanja u analizi Master rad Mentor: dr Miodrag Mateljević Student: Marija Vu

М А Т Е М А Т И К А Први разред (180) Предмети у простору и односи међу њима (10; 4 + 6) Линија и област (14; 5 + 9) Класификација предмета према свој

1 Ministarstvo za obrazovanje, nauku i mlade KS ISPITNI KATALOG ZA EKSTERNU MATURU U ŠKOLSKOJ 2016/2017. GODINI MATEMATIKA Stručni tim za matematiku:

res_gradsko_2010.dvi

24. REPUBLIQKO TAKMIQE E IZ MATEMATIKE UQENIKA SRED IH XKOLA REPUBLIKE SRPSKE Ba a Luka, 22. april ZADACI PRVI RAZRED 1. Dat je razlomak 2a27, g

Naziv studija

8. ( )

Microsoft PowerPoint - ravno kretanje [Compatibility Mode]

Ravno kretanje krutog tela

Microsoft Word - PARNOST i NEPARNOST FUNKCIJE.PERIODICNOST

Microsoft Word - O nekim klasicnim kvadratnim Diofantovim jednacinama.docx

My_P_Red_Bin_Zbir_Free

Microsoft Word - Matematika_emelt_irasbeli_0802_szerbH.doc

{ Rexe a Tipovi zadataka za drugi kratki test { 1. Odrediti normalizovanu jednaqinu prave p koja sadri taqku P (2, 1) i qiji je normalni vektor # «n p

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ и технолошког развоја ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ЗАВРШНИ ИСПИТ НА КРАЈУ ОСНОВН

8. razred kriteriji pravi

PRIRODNO MATEMATIČKI FAKULTET U NIŠU DEPARTMAN ZA RAČUNARSKE NAUKE Utorak, godine PRIJEMNI ISPIT IZ INFORMATIKE 1. Koja od navedenih ekste

ANALITIČKA GEOMETRIJA Željka Milin Šipuš i Mea Bombardelli verzija Uvod i povijesni osvrt Analitička geometrija bavi se proučavanjem (klasične)

MAT KOL (Banja Luka) ISSN (p), ISSN (o) Vol. XX (2)(2014), PELLOVA JEDNAČINA I PITAGORIN

9. : , ( )

(Microsoft Word - Dr\236avna matura - lipanj vi\232a razina - rje\232enja)

GEOMETRIJA 2 zadaci po kojima se dre vebe PODUDARNOST 1. (Sreda linija trougla) Ako su B 1 i C 1 sredixta dui CA i BA trougla ABC, onda su prave BC i

Microsoft Word - Matematika_emelt_irasbeli_javitasi_0911_szerb.doc

ПРИЈЕДЛОГ ОБРАЗЦА ЗА НАСТАВНИ ПРОГРАМ

NAČINI, POSTUPCI I ELEMENTI VREDNOVANJA UČENIČKIH KOMPETENCIJA IZ NASTAVNOG PREDMETA: MATEMATIKA Na osnovu članka 3., stavka II, te članka 12., stavka

Microsoft Word - mat_szerb_kz_1flap.doc

Microsoft Word - IZVODI ZADACI _2.deo_

Microsoft Word - predavanje8

Microsoft Word - Matematika_emelt_irasbeli_0911_szerb.doc

Ministarstvo prosvete, nauke i tehnoloxkog razvoja Druxtvo matematiqara Srbije DRЖAVNO TAKMIQENjE IZ MATEMATIKE UQENIKA SREDNjIH XKOLA 10. mart Pr

Microsoft Word - inicijalni test 2013 za sajt

Teorija skupova - blog.sake.ba

Republika Srbija MINISTARSTVO PROSVJETE, NAUKE I TEHNOLOŠKOG RAZVOJA ZAVOD ZA VREDNOVANJE KVALITETA OBRAZOVANJA I ODGOJA PROBNI ZAVRŠNI ISPIT školska

2

SKRIPTE EKOF 2019/20 skripteekof.com Lekcija 1: Brojevni izrazi Lekcija 1: Brojevni izrazi Pregled lekcije U okviru ove lekcije imaćete priliku da nau

РАСПОРЕД ИСПИТА У ИСПИТНОМ РОКУ ЈАНУАР 1 ШКОЛСКЕ 2016/2017. ГОДИНЕ (последња измена ) Прва година: ПРВА ГОДИНА - сви сем информатике Име пр

ЕНЕРГЕТСКИ ПРЕТВАРАЧИ септембар 2005

PITANJA I ZADACI ZA II KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE I Pitanja o nizovima Nizovi Realni niz i njegov podniz. Tačka nagomilavanja niza i granična vrednost(l

Elementarna matematika 1 - Oblici matematickog mišljenja

Sveučilište u Splitu Fakultet prirodoslovno-matematičkih znanosti i odgojnih područja Zavod za fiziku Pripremni tečaj za studente prve godine INTEGRAL

I

MATEMATIKA viša razina MATA.29.HR.R.K1.24 MAT A D-S MAT A D-S029.indd :30:29

JEDNAKOSTI I JEDNAČINE,

Azonosító jel: ÉRETTSÉGI VIZSGA május 9. MATEMATIKA SZERB NYELVEN EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA május 9. 8:00 Időtartam: 240 perc Pótlapok

JMBAG IME I PREZIME BROJ BODOVA 1. (ukupno 6 bodova) MJERA I INTEGRAL 1. kolokvij 4. svibnja (Knjige, bilježnice, dodatni papiri i kalkulatori n

Test iz Linearne algebre i Linearne algebre A qetvrti tok, U zavisnosti od realnog parametra λ rexiti sistem jednaqina x + y + z = λ x +

1. Počevši iz vrha šiljastokutnog trokua povučena je visina kojoj je točka A 1 nožište na nasuprotnoj stranici. Iz točke A 1 povučena je okomica na je

Транскрипт:

T-KOL (anja Luka) atematički kolokvijum XIV()(008), 1-1 DEVET RJEŠENJ JEDNOG ZDTK IZ GEOETRIJE Dr Šefket rslanagić 1 i lija iminagić Samostalno rješavanje malog broja teških problema je, bez sumnje, od veće koristi za učenike i studente nego rješavanje velikog broja laganih problema. Ukoliko rješavači imaju pristup nečijim drugim problemima, preporučuje se da ih pogledaju samo nakon što su našli svoja rješenja. Ukoliko nisu uspjeli u rješavanju problema trebalo bi da postignu dubok uvid u problem. Vrlo često, rješenje nekoga ko rješava odredeni problem će biti različito od rješenja autora problema. Ovo je vrlo poželjno, jer u takvim situacijama se postiže dublje razumijevanje suštine i sadržaja problema. U tom smislu ćemo ovdje citirati šta o tome misli čuveni američki matematičar i metodičar George Polya (1887.-1985.) koji kaže: Riješiti jedan problem na dva ili više načina je od veće vrijednosti nego riješiti stotinu problema sve na isti način. Ovdje ćemo upravo demonstrirati značenje ovih riječi rješavajući jedan takav problem. Riječ je o sljedećem zadatku iz geometrije. Zadatak 1 Oko jednakostraničnog trougla opisana je kružnica. Dokazati da svaka tačka luka  ima osobinu + =. U matematičkoj literaturi ovaj zadatak je poznat kao Van Schootenova teorema (Schooten, Frams van, the Younger, c. 1615-c. 1660., holandski matematičar). Ovaj zadatak se nalazi u mnogim ozbiljnijim zbirkama iz geometrije, a bio je dat i na Republičkom takmičenju u SR Srbiji 1978. godine za II razred (4. zadatak) gdje je službeno rješenje naš dokaz 1. Daćemo devet različitih rješenja ovog zadatka, čisto geometrijskih, pomoću trigonometrije, pomoću vektora i analitičke geometrije. Dokaz 1 Naravno, tačka pripada luku  kome ne pripada tačka (vidi sl. 1). Na duži odredimo tačku D, tako da bude = D. Uglovi i D su jednaki kao priferijski nad istom tetivom. Pošto su uglovi D i = 60 jednaki (kao periferijski nad tetivom ), to je D = 60, pa je trougao D (zbog = D) jednakostranični. To znači da je D = 10, a i = 10, jer je = = 60 kao periferijski nad tetivom (a i zbog toga što je četverougao tetivni). Svakako =, pa su trouglovi i D podudarni, odakle slijedi da je D =. Sada imamo = D + D = +, što je i trebalo dokazati. 1 Sarajevo, ih Nykobing, Danska 1

y D S x sl. 1 Dokaz Na osnovu Ptolemejeve teoreme primjenjene na tetivni četverougao imamo: + =. (1) Kako je = = = a, iz (1) slijedi: a + a = a ili nakon dijeljenja sa a: + =, što je i trebalo dokazati. Dokaz Neka je = {K}(sl. ). Očigledno, K K (jer imaju jednake uglove), pa iz te sličnosti slijedi: = K K = K K. () Iz sličnosti trouglova K K (trouglovi imaju jednake uglove) slijedi: = K K Sabiranjem jednakosti () i () dobijamo + = Dakle, = K K a(k + K) K = K K. () K + K = (zbog = = a) = (zbog K + K = = a) = a K. + = a K. (4) Osim toga je i K (jer je zajednički, a = = = K = 60 ), pa je = K Konačno, iz (4) i (5) slijedi: = = (zbog = a) = a K K. (5) + =, q.e.d. 14

a a S K a sl. Dokaz 4 Uzmimo tačku E na opisanoj kružnici oko trougla, takvu da je E =. Produžimo E preko tačke E i preko tačke i presječnu tačku označimo sa F (sl. ). Zbog E = je ĈE = Â, pa je i E =, a zbog toga je E. Tako je četverougao E jednakokraki trapez i = E = 60 (jer je = = 60 ). Ovo pak znači da je trougao E jednakostranični. Zbog E je i trougao EF jednakostranični, pa je F = F E. Dalje imamo da je pa je E =. Sada je dakle, ÂE = Ĉ ĈE = Â =, F + = E + = +, a u jednakostraničnom trouglu F je: F + = F =, pa iz dvije posljednje jednakosti slijedi da je: + =, q.e.d. Dokaz 5 Produžimo preko tačke do tačke E tako da je = E (sl. 4). Zbog E = 60 i = E trougao E je jednakostraničan. Neka je = x, = y i E = z. Imamo da je x + y = 60 i y + z = 60, pa je x = z. Sada je = 60 = E, = x = z E, te = E = E, pa je = E i iz podudarnosti tih trouglova slijedi da je = E. Tako je sada + = E + = E =, tj. + =, q.e.d. 15

E F S sl. x y z S 60 0 60 0 600 60 0 60 0 E sl. 4 Dokaz 6 Na osnovu kosinusne teoreme primjenjene na trouglove i, dobijamo: = + cos, = + cos. Kako je = = 60 (vidi dokaz 1), to imamo: = +, te = +. Oduzimajući ove jednakosti (gdje je = ) dobijamo: 0 = ( ), a odavde, nakon dijeljenja sa 0, imamo: 0 = + i konačno + =, što je i trebalo dokazati. (U slučaju = 0, tj. = lako se pokazuje da je = S = S + S = + ). 16

Dokaz 7 Neka je = ϕ (sl. 1). Ugao je jednak takoder ϕ (kao periferijski nad tetivom ). Poznata nam je veza izmedu stranice trougla, sinusa naspramnog ugla i poluprečnika opisane kružnice (sinusna teorema). Iz trouglova i dobijamo (R je poluprečnik opisane kružnice nad tim trouglovima): Odavde je: = R sin ϕ, = R sin (60 ϕ) i = R sin (60 + ϕ). + = R [sin ϕ + sin (60 ϕ)] = R sin 0 cos (ϕ 0 ) = = R 1 sin [90 + (ϕ 0 )] = R sin (60 + ϕ) =, što je i trebalo dokazati. Dokaz 8 Primjenićemo metodu analitičke geometrije. Uvedimo (sl. 1) pravougli koordinatni sistem sa koordinatnim početkom u tački, tako da je: (0, ( 0), (a, 0), a, a ) ( a i (x > 0, y < 0). Lako se dobija da je centar kružnice S, a ), 6 a njen poluprečnik R = a. Jednačina kružnice glasi: ili Dokažimo da je ( ) ( x a ) + y a = a 6, (6) x + y ax a y = 0. x + y + ( (x a) + y = x a ) ( + y a ), (7) odnosno + =, pošto je = x + y, = (x a) + y, = Neka je Imamo: L = x + y + (x a) + y, a D = ( x a ) ( + y a ). ( x a ) ( + y a ). L = x + y + (x a) + y + x + y (x a) + y = x + y ax + a + (x + y )(x + y ax + a ) = x + y ax + a + (x + y ) ax(x + y ) + a x + a y = (x + y ax) + a + (x + y ax) + a y. 17

Iz (6) je x + y ax = a y, pa je sada: L = x + y ax + a ( y + a + a ) y + a y = x + y ax + a 4 y + a + a y = x + y ax + a y + a 4 ay (jer je y = y zbog y < 0). Dakle, konačno je: L = x + y ax ay + (x a 4 + a 4 = a ) ( + y a ) = D. Odavde slijedi da je L = D (jer su L, D > 0), a time je dokazano (7), odnosno + =. Dokaz 9 Poslužićemo se vektorskom metodom. Imamo (sl. 5): = S + S, = S + S, = S + S, odnosno = S + S + S S, = S + S + S S, = S + S + S S. Zbog S = S = S = S = R, imamo: = R + S S cos ( S, S), = R + S S cos ( S, S), = R + S S cos ( S, S), odnosno = R + R cos ϕ = R (1 + cos ϕ) = 4R cos ϕ, = R + R cos ε = R (1 + cos ε) = 4R cos ε, = R + R cos ϑ = R (1 + cos ϑ) = 4R cos ϑ. Odavde je: = = = = R cos ϕ, = R cos ε, (8) = R cos ϑ. 18

Dokazaćemo da je cos ϕ + cos ε = cos ϑ. (9) Pošto je (vidi sl. 5): ϕ + ε = 40 i ϑ = ϕ 10, to sada imamo: cos ϕ + cos ε = cos ϕ ( + cos 10 ϕ ) = cos ϕ + cos 10 cos ϕ + sin 10 sin ϕ = cos ϕ 1 cos ϕ + sin 10 sin ϕ = 1 cos ϕ + sin 60 sin ϕ = cos 60 cos ϕ + sin 60 sin ϕ = cos ( ϕ 60 ) = cos ϑ. Time je dokazano (9). Iz (8) i (9) slijedi: R cos ϕ + R cos ε ( = R cos ϕ + cos ε ) = R cos ϑ što je i trebalo dokazati. ili + =, S sl. 5 Recimo da su u radu [] dati dokazi 1.,., 7., 8. i 9. ovog problema (teoreme), dok su dokazi., 4., 5. i 6. novi i proizvod su dužeg bavljenja autora ovog rada ovim problemom. Na kraju ćemo reći nešto o tome koje rješenje (dokaz) je primjereno kojem uzrastu učenika. Po mišljenju autora ovog rada rješenja 1. 4. i 5. su primjerena učenicima I razreda srednje škole (gimnazije) jer se u njima koristi podudarnost trouglova. Rješenja. i. su primjerena učenicima II razreda srednje škole (gimnazije) ukoliko poznaju sličnost trouglova i Ptolemejevu teoremu za tetivni četverougao. Rješenja 6. i 7. su primjerena učenicima III razreda srednje škole (gimnazije) jer se u njima koristi kosinusna teorema za rješavanje kosouglog trougla. Rješenja 8. i 9. su primjerena učenicima III i IV razreda srednje škole (gimnazije) koji dobro znaju analitičku geometriju u ravni i vektorsku algebru. ilo bi dobro da neko od čitatelja ovog rada pronade i ponudi još jedno rješenje ovog zaista interesantnog geometrijskog zadatka. 19

Literatura [1] rslanagić, Š., spekti nastave matematike za nadarene učenike srednjoškolskog uzrasta, Udruženje matematičara osne i Hercegovine, Sarajevo, 001. [] rslanagić, Š., atematika za nadarene, osanska riječ, Sarajevo, 004. [] rslanagić, Š., ilošević, D., Šest rješenja jednog zadatka iz geoemtrije, atematičko-fizički list, Vol., Nr. 1/1 (198/8). [4] Engel,., Problem-Solving Strategies, Springer-Verlag, New York, 1998. [5] arić,., Planimetrija - Zbirka riješenih zadataka, Element, Zagreb, 1996. 0