2. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 2
Έλυσαν οι
Δημήτρης Ιωάννου, Γιώργος Βισβίκης, Μπάμπης
Στεργίου, Χρήστος Κάναβης, Γιώργης Καλαθάκης,
Παναγιώτης Γκριμπαβιώτης, Περικλής Γιαννουλάτος
Κώστας Ζυγούρης, Χρήστος Ντάβας, Γιώργος Ρίζος
Ηλίας Καμπελής, Νίκος Φραγκάκης,Αντώνης Βρέντζος,
Γιώργος Γαβριλόπουλος, lafkasd
Επιμέλεια : Τσιφάκης Χρήστος
Αφιερωμένο σε όλους τους μαθητές της Α Λυκείου
Τεύχος 1ο
3. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 3
ΘΕΜΑ 2787
Στο τρίγωνο AB του παρακάτω σχήματος η κάθετη από το μέσο M της B
τέμνει την προέκταση της διχοτόμου A στο σημείο E. Αν ,Z είναι οι
προβολές του E στις AB, A, να αποδείξετε ότι:
α) Το τρίγωνο EB είναι ισοσκελές. (Μονάδες 5)
β) Τα τρίγωνα BE,ZE είναι ίσα. (Μονάδες 8 )
γ) AˆEABE 1800 . (Μονάδες 12)
Λύση:
α) Το τρίγωνο EB είναι ισοσκελές, επειδή η
είναι μεσοκάθετος του B.
β) Τα τρίγωνα BE,ZE είναι ορθογώνια και
έχουν EBE και E EZ (κάθε σημείο της
διχοτόμου ισαπέχει από τις πλευρές της
γωνίας).
γ) Από την ισότητα των παραπάνω τριγώνων
προκύπτει ότι E1 E2 (1) .
Είναι ακόμα: 0
2 AˆE 90 E και 0
ABE 90 E1
(ως εξωτερική γωνία στο τρίγωνο EB).
Άρα:
(1)
0 0
2 1 AˆEABE 90 E 90 E AˆEABE 1800 .
ΘΕΜΑ 2788
Δίνεται ορθογώνιο τρίγωνο 0 AB(A 90 ) 0 B 50 , το ύψος του A και σημείο E
, ώστε E B. Το σημείο Z είναι η προβολή του στην .
4. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 4
α) Να αποδείξετε ότι:
i) Το τρίγωνο είναι ισοσκελές. (Μονάδες 6)
ii) AE 100 . (Μονάδες 10)
β) Να υπολογίσετε τις γωνίες του τριγώνου . (Μονάδες 9)
Λύση:
α.i) Το τρίγωνο είναι ισοσκελές, επειδή η
A είναι μεσοκάθετος του .
α.ii) 0 B 50 , οπότε από το ορθογώνιο τρίγωνο AB
και από το ισοσκελές , έχουμε διαδοχικά:
ˆ 400 και AEˆ 500 .
Αλλά η AEˆ είναι εξωτερική στο τρίγωνο AE, άρα:
AEB ˆ AE AˆE 100 .
β) Είναι Zˆ 900 , EˆZ 500 (ως κατακορυφήν της AE),
οπότε, EˆZ 400 .
ΘΕΜΑ 2792
Δίνεται ευθύγραμμο τμήμα AB και στο εσωτερικό του θεωρούμε τα σημεία
, ώστε να ισχύει AB. Επίσης θεωρούμε σημείο Oεκτός του
ευθυγράμμου τμήματος AB έτσι ώστε να ισχύουν O AΓ και O B.
α) Να αποδείξετε ότι:
i. η γωνία 0 O 60 (Μονάδες 9)
ii. οι γωνίες OA,OB είναι ίσες και κάθε μια ίση με 0 30 . (Μονάδες 9)
5. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 5
β) Αν το μέσον του ευθυγράμμου τμήματος AB, να αποδείξετε ότι
2OMOA. (Μονάδες 7)
Λύση:
α) Το τρίγωνο Oείναι ισόπλευρο εκ κατασκευής και το ζητούμενο έπεται
άμεσα
β) Τα τρίγωνα
OA,OB είναι
ισοσκελή , οπότε οι
γωνίες που
πρόσκεινται σε κάθε
βάση είναι ίσες κι
αφού οι εξωτερικές τους γωνίες 0 O O 60 , το ζητούμενο έπεται άμεσα .
γ) Το OMείναι διάμεσος στο ισόπλευρο τρίγωνο , άρα και ύψος , οπότε το
τρίγωνο MOA είναι ορθογώνιο με 0 A30 , άρα
OA
OM OA 2OM
2
.
ΘΕΜΑ 2794
Σε τραπέζιο ABAB/ / είναι 2AB. Επίσης τα Z,H,E είναι τα μέσα των
A,B και αντίστοιχα. Ακόμη η ZHτέμνει τις AE,BE στα σημεία , I
αντίστοιχα.
α) Να δείξετε ότι, το τετράπλευρο ABEείναι παραλληλόγραμμο.
β) Να δείξετε ότι, τα σημεία , I είναι μέσα των AE,BE αντίστοιχα.
γ) Να δείξετε ότι
3
ZH AB
2
.
Λύση:
α) Είναι E 1
2
αφού το E είναι μέσο του και
1
AB/ / AB/ / E
2
,
6. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 6
έτσι το ABE είναι
παραλληλόγραμμο.
β) Το ZHείναι διάμεσος του
τραπεζίου AB , οπότε
ZH/ /AB/ / και
AB
ZH 2
2
.
Στο τρίγωνο A E το Z είναι
μέσο της A και Z/ /E, έτσι το είναι μέσο του AE.
Ομοίως, στο τρίγωνο BE είναι H μέσο του B και HI / /E, έτσι το I είναι
μέσο του BE.
γ) Από
AB 2AB AB 2AB 3AB
2 ZH ZH ZH
2 2 2
.
ΘΕΜΑ 2796
Δίνεται κύκλος με κέντρο O και έστω ABμία διάμετρός του, το μέσο του
ενός ημικυκλίου και τυχαίο σημείο του άλλου. Στην προέκταση της B(προς
το B) θεωρούμε σημείο E ώστε BE A.
α) Να αποδείξετε ότι:
i) Τα τρίγωνα A,BE είναι ίσα. (Μονάδες 8 )
ii) Η είναι κάθετη στη E. (Μονάδες 8 )
β) Να αιτιολογήσετε γιατί στην περίπτωση που το σημείο είναι
αντιδιαμετρικό του , η E είναι εφαπτομένη του κύκλου. (Μονάδες 9 )
Λύση:
α. i) Επειδή το είναι μέσο του ημικυκλίου,
θα είναι A B και AˆB 900 .
Τα τρίγωνα A,BE έχουν:
7. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 7
A B
ABE (από υπόθεση)
AEB (η γωνία εγγεγραμμένου
τετραπλεύρου
είναι ίση με την απέναντι εξωτερική).
Άρα τα τρίγωνα είναι ίσα (Π-Γ-Π).
α. ii) Από την ισότητα των τριγώνων προκύπτει ότι .
EAˆB AˆB900 E.
β) Είναι από το προηγούμενο ερώτημα ˆE900
και επειδή η είναι διάμετρος του κύκλου,
η E θα είναι εφαπτομένη.
ΘΕΜΑ 2797
Σε τρίγωνο ΑΒΓ ισχύει Aˆ 2B και έστω A ύψος και BE διχοτόμος του
τριγώνου που τέμνονται στο Z.
α) Να αποδείξετε ότι:
i. 0 B 60 και AZBZ. (Μονάδες 10)
ii.
3
A BZ
2
(Μονάδες 8)
β) Αν είναι γνωστό ότι το τρίγωνο AZE είναι ισόπλευρο, να υπολογίσετε τις
άλλες γωνίες του τριγώνου AB . (Μονάδες 7)
Λύση:
8. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 8
α) i. Aˆ 2BABˆ 3B3B1800 B 600 .
Από το ορθογώνιο
τρίγωνο AB , έχουμε
ότι 0
1 A 30 κι ακόμα
0
0
1
60
B 30
2
, οπότε
το ABZ είναι
ισοσκελές , άρα
AZBZ.
ii. Αφού AZBZκαι
από το BZ με 0
B2 30 , έχουμε ότι:
BZ
Z
2
,
έπεται ότι:
BZ 3
A AZ Z BZ BZ
2 2
.
β) Αφού το τρίγωνο ΑZE είναι ισόπλευρο , έχουμε ότι 0
A2 60 , οπότε
0 0 0 A30 60 90 . Επίσης 0 B 60 , οπότε ˆ 300 .
ΘΕΜΑ 2799
Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται μια κρεμάστρα τοίχου η οποία αποτελείται από
έξι ίσα ευθύγραμμα κομμάτια ξύλου A,B,Z,H,ZK,H που είναι
στερεωμένα με έντεκα καρφιά A,B,,,,E,M,H,K,,Z . Αν το σημείο ,
είναι μέσο των τμημάτων A και B ενώ το σημείο E είναι μέσο των
τμημάτων Z και H, να αποδείξετε ότι:
α) Το τετράπλευρο HZ είναι ορθογώνιο.
β) Τα σημεία B,,Z είναι συνευθειακά.
γ) Το τετράπλευρο A Z είναι παραλληλόγραμμο.
Λύση:
9. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 9
α) Το τετράπλευρο HZ είναι ορθογώνιο αφού οι διαγώνιοι του διχοτομούνται
στο E και είναι ίσες λόγω της υπόθεσης.
β) Για τον ίδιο λόγο και το AB είναι ορθογώνιο, έτσι:
B Z 90 90 180 άρα τα σημεία B,,Z είναι συνευθειακά.
γ) Για τον ίδιο λόγο και τα σημεία A,,H είναι συνευθειακά, οπότε
A/ /Z 1 .
Το τετράπλευρο E είναι ρόμβος αφού και οι τέσσερεις πλευρές του είναι
ίσες ως μισά ίσων τμημάτων, οπότε E.
Τα τρίγωνα A και EZ είναι ίσα από αφού έχουν:
A E και ZE ως μισά ίσων τμημάτων και A EZ ως
παραπληρωματικές των ίσων γωνιών E. Έτσι A Z 2.
Από 1,2A/ / Z άρα το AZ είναι παραλληλόγραμμο.
ΘΕΜΑ 2802
Δίνεται ευθεία () και δυο σημεία,εκτός αυτής έτσι ώστε η ευθεία να
μην είναι κάθετη στην () . Φέρουμε ,κάθετες στην () και ,μέσα
των και αντίστοιχα.
α) Αν τα ,είναι στο ίδιο ημιεπίπεδο σε σχέση με την () ,
i) να εξετάσετε αν το τετράπλευρο είναι, παραλληλόγραμμο, τραπέζιο ή
ορθογώνιο σε καθεμία από τις παρακάτω περιπτώσεις, αιτιολογώντας την
απάντησή σας:
1) . (Μονάδες 4)
2) . (Μονάδες 4)
ii) να εκφράσετε το τμήμα σε σχέση με τα τμήματα, στις δυο
10. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 10
προηγούμενες περιπτώσεις. (Μονάδες 6)
β) Αν η ευθεία()τέμνει το τμήμα στο μέσο του να βρείτε το είδος του
τετραπλεύρου (παραλληλόγραμμο, τραπέζιο, ορθογώνιο) και να δείξετε
ότι τα ,ταυτίζονται. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 9+2)
Λύση:
α) i) Στην περίπτωση 1) όπου , έχουμε και / / αφού και
. Όμως οι / / δεν
είναι παράλληλες διότι αν ήταν το
τετράπλευρο θα ήταν
παραλληλόγραμμο άρα .
Άτοπο. Επομένως το
τετράπλευρο θα είναι
τραπέζιο.
Στην περίπτωση 2) είναι
και / /, επομένως το τετράπλευρο είναι παραλληλόγραμμο. Επίσης
είναι ˆ 900 συνεπώς το είναι ορθογώνιο.
ii) Στην περίπτωση 1) όπου το είναι τραπέζιο η είναι διάμεσος και
επομένως
2
.
Στην περίπτωση 2) όπου το είναι ορθογώνιο θα είναι .
11. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 11
β) Είναι / /. Συγκρίνουμε τα τρίγωνα ,.
Είναι
1) ˆ ˆ 900 .
2) αφού μέσο της .
3) 1 2
ˆ ˆ ως κατακορυφήν,
επομένως σύμφωνα με τα κριτήρια
ισότητας ορθογωνίων τριγώνων τα
τρίγωνα είναι ίσα άρα και .
Συνεπώς το τετράπλευρο
είναι παραλληλόγραμμο. Οπότε οι
διαγώνιοι του , διχοτομούνται και επομένως είναι . Οπότε το
μέσο της είναι το και αφού σύμφωνα με την υπόθεση το είναι το μέσο
της , συμπερασματικά τα σημεία , ταυτίζονται.
ΘΕΜΑ 2804
Στο παρακάτω σχήμα δίνεται τρίγωνο AB, τα ύψη του B και E που
τέμνονται στο σημείο H και το μέσο M της πλευράς B.
α) Να αποδείξετε ότι:
i) MME. (Μονάδες 10)
ii) Η ευθείατέμνει κάθετα τη B και ˆ AH , όπου ˆ
η γωνία του τριγώνου
AB. (Μονάδες 5)
γ) Να βρείτε το ορθόκεντρο του τριγώνου . (Μονάδες 10)
Λύση:
α.i. Τα ορθογώνια τρίγωνα B,EB έχουν αντίστοιχες διαμέσους M,EM .
Άρα:
B
M ME
2
.
α. ii) Το H είναι το ορθόκεντρο του τριγώνου AB, οπότε και το τρίτο ύψος
θα διέρχεται από το σημείο H . Δηλαδή, AHB.
12. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 12
Τα τρίγωνα AH, AZ είναι ισογώνια, επειδή είναι
ορθογώνια και έχουν κοινή τη γωνία A1 .
Άρα: AH ˆ .
γ) Το σημείο είναι το ορθόκεντρο του
τριγώνου . (Πόρισμα του σχολικού
βιβλίου).
ΘΕΜΑ 2806
Δύο κύκλοι (K,),(,R) τέμνονται στα σημεία A, B. Αν και είναι τα
αντιδιαμετρικά σημεία του A στους δύο κύκλους, τότε να αποδείξετε ότι:
α) 0 AB 90 (Μονάδες 5)
β) Τα σημεία ,B, είναι συνευθειακά. (Μονάδες 10)
γ) Το τετράπλευρο με κορυφές τα σημεία K,,, είναι τραπέζιο.
(Μονάδες 10)
Λύση:
α) Στον κύκλο (,) η γωνία
είναι εγγεγραμμένη σε ημικύκλιο, οπότε
90
.
β) Ομοίως είναι και 0 AB 90 (ως
εγγεγραμμένη σε ημικύκλιο του κύκλου () .
Άρα 0 B 180 , δηλαδή τα σημεία ,B, είναι
συνευθειακά.
13. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 13
γ) Τα σημεία K, είναι τα μέσα των πλευρών A, A αντίστοιχα, του τριγώνου
A. Άρα K|| καιK
2
. Το τετράπλευρο λοιπόν, με κορυφές τα
σημεία K,,, είναι τραπέζιο (δεν μπορεί να είναι παραλληλόγραμμο, αφού
K ).
ΘΕΜΑ 2808
Θεωρούμε παραλληλόγραμμο AB και τις προβολές A,B,, των κορυφών
A,B,, αντίστοιχα, σε μία ευθεία () .
α) Αν η ευθεία ()αφήνει τις κορυφές του παραλληλογράμμου στο ίδιο
ημιεπίπεδο και είναι AA 3,BB 2, 5, τότε:
i) Να αποδείξετε ότι η απόσταση του κέντρου O του παραλληλογράμμου από
την ευθεία () είναι ίση με 4 . (Μονάδες 8 )
ii) Να βρείτε την απόσταση . (Μονάδες 9)
β) Αν η ευθεία ()διέρχεται από το κέντρο του παραλληλογράμμου και είναι
παράλληλη προς δύο απέναντι πλευρές του, τι παρατηρείτε για τις αποστάσεις
AA,BB,, ; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 8 )
Λύση:
α. i) Έστω ' η προβολή του O στην ευθεία() .
Το τετράπλευρο AA είναι τραπέζιο
(δεν μπορεί να είναι παραλληλόγραμμο γιατί
AA ) και ΄ είναι η διάμεσός του
(Αφού είναι το μέσο του Aκαι
OO || AA || ). Άρα:
AA 3 5
OO
2 2
OO 4
α. ii) Ομοίως το τετράπλευρο BB είναι
14. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 14
τραπέζιο και OO΄ είναι η διάμεσός του. Άρα:
BB΄ 2
OO΄ 4
2 2
6.
β) Οι αποστάσεις είναι ίσες.
Πράγματι, η ευθεία ()διέρχεται από το
κέντρο του παραλληλογράμμου
και έστω ότι είναι παράλληλη στις
AB,. Άρα θα είναι η μεσοπαράλληλή
τους, οπότε θα ισαπέχει από αυτές, άρα και
από τις κορυφές του
παραλληλογράμμου.
ΘΕΜΑ 2810
Δίνεται το ισόπλευρο τρίγωνο AB που είναι εγγεγραμμένο σε κύκλο με
κέντρο O και ακτίνα . Τα τμήματα Z και είναι τα εφαπτόμενα τμήματα
του κύκλου στα σημεία και B αντίστοιχα. Αν το τμήμα H είναι κάθετο στο
τμήμα στο Z , να αποδείξετε ότι:
α) Το τρίγωνο ZB είναι ισόπλευρο. (Μονάδες 7 )
β) Το τετράπλευρο AZB είναι ρόμβος. (Μονάδες 8 )
γ) Το τετράπλευρο BH είναι τραπέζιο με B BZ και H 2B.
(Μονάδες 10)
Λύση:
α) BˆZ BZ 600 (είναι γωνίες χορδής και
εφαπτομένης ίσες με την αντίστοιχη εγγεγραμμένη 0 A 60 ). Επομένως το
τρίγωνο ZB είναι ισόπλευρο.
β) Τα τρίγωνα AB και ZB είναι ισόπλευρα, οπότε όλες οι πλευρές του
τετραπλεύρου AZB είναι ίσες μεταξύ
15. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 15
τους, άρα είναι ρόμβος.
γ) AZB (ως διαγώνιες ρόμβου) και AZH
(από υπόθεση). Άρα B||H , δηλαδή το
τετράπλευρο BH είναι τραπέζιο, αφού οι
B,H τέμνονται στο σημείο A. Αν M είναι το
σημείο τομής των διαγωνίων του ρόμβου AZB,
τότε θα είναι το μέσο της B, άρα τα σημεία
B, είναι τα μέσα των πλευρών A, AH
αντίστοιχα, του τριγώνου AH . Επομένως:
H 2B και BABA BZ.
Σημείωση
Το κέντρο O του κύκλου και η ακτίνα που δίνονται στην εκφώνηση, και το
σημείο E που δίνεται στο σχήμα, δεν χρησιμεύουν πουθενά.
ΘΕΜΑ 3691
Οι κύκλοι (K,) και (,3) εφάπτονται εξωτερικά στο σημείο A. Μία ευθεία
εφάπτεται εξωτερικά και στους δυο κύκλους στα σημεία B και αντίστοιχα
και τέμνει την προέκταση της διακέντρου K στο σημείο E. Φέρουμε από το
σημείο K παράλληλο τμήμα στην που τέμνει το τμήμα στο .
α) Να αποδείξετε ότι το τετράπλευρο BK είναι ορθογώνιο. (Μονάδες 9)
β) Να αποδείξετε ότι η γωνία Kˆ είναι 30o . (Μονάδες 8)
γ) Να αποδείξετε ότι το τμήμα E 6 , όπου η ακτίνα του κύκλου (K,) .
(Μονάδες 8)
Λύση:
α) Αφού είναι κοινή εφαπτομένη έχω BK και .
16. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 16
Άρα B και ˆ 90 ˆ o B .
Είναι K (υπόθεση )και ,
άρα K δηλ. ˆ 90o .
Τότε το τετράπλευρο BK είναι
ορθογώνιο αφού έχει τρεις ορθές
γωνίες.
β) Λόγω του α) BK ως απέναντι πλευρές
ορθογωνίου. Έτσι, 3 2 . Τότε στο
ορθογώνιο(ˆ 90 ) o τρίγωνο K, 2
2
K
. Άρα
από θεώρημα, 1
ˆ 30o .
γ) Αλλά 2 1
ˆ ˆ 30o ως εντός εκτός και επί τα αυτά μέρη γωνίες, των
παραλλήλων K που τέμνονται από E.Τότε στο ορθογώνιο τρίγωνο E,
2
ˆ 30o . Επομένως 2 6
2
E
E .
ΘΕΜΑ 3693
Δίνεται ορθογώνιο τρίγωνο ( 90
), και η διχοτόμος του B. Από το
φέρνουμε την κάθετη στην και ονομάζουμε το σημείο στο οποίο η
ευθεία τέμνει την προέκταση της . Να αποδείξετε ότι:
(α) Το τρίγωνο Eείναι ισοσκελές.
(β) Τα τρίγωνα και BEZ είναι ίσα.
(γ) Η ευθεία B είναι μεσοκάθετη των τμημάτων AE και Z .
(δ) Το τετράπλευρο AEZ είναι ισοσκελές τραπέζιο.
Λύση:
17. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 17
(α) Τα ορθογώνια τρίγωνα AB και EB έχουν την υποτείνουσα B κοινή και
AB EB . Άρα είναι ίσα και άρα θα έχουν και BA BE , δηλαδή το τρίγωνο
ABE είναι ισοσκελές.
(β) Τα ορθογώνια τρίγωνα και BEZ έχουν: BA BE (όπως είδαμε στο (α)
ερώτημα) και την γωνία ABE κοινή. Άρα
είναι ίσα.
(γ) Αφού το τρίγωνο ABE είναι ισοσκελές και
η B είναι διχοτόμος της γωνίας B, άρα η B
είναι μεσοκάθετος του AE, διότι σε κάθε
ισοσκελές τρίγωνο, η διχοτόμος που άγεται
από την κορυφή του είναι και διάμεσος και
ύψος.
Επίσης αφού και τα τρίγωνα και BEZ
είναι ίσα (όπως δείξαμε στο (β) ερώτημα), θα
έχουμε ότι BBZ και άρα και το τρίγωνο
BZ είναι ισοσκελές με κορυφή το B. Συνεπώς η διχοτόμος που άγεται από
την κορυφή Bθα είναι η μεσοκάθετος του Z .
(δ) Οι ευθείες AE,Zείναι παράλληλες ως κάθετες στην ίδια ευθεία B. Kαι
εφόσον οι ευθείες E,ZAτέμνονται (στο ) συμπεραίνουμε ότι το τετράπλευρο
AEZ είναι τραπέζιο. Επίσης από τα προηγούμενα ερωτήματα έχουμε ότι:
BBZ και BE BA.
Με αφαίρεση αυτών κατά μέλη παίρνουμε : E AZ , οπότε το πιο πάνω
τραπέζιο είναι ισοσκελές.
ΘΕΜΑ 3694
Δίνεται τρίγωνο (B) και η διχοτόμος . Φέρουμε από το B
κάθετη στην που τέμνει την στο E και την πλευρά A στο H. Αν M
είναι το μέσο της πλευράς B να αποδείξετε ότι:
α)Το τρίγωνο ABH είναι ισοσκελές. (Μονάδες 9)
18. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 18
β) EM / /H. (Μονάδες 8)
γ)
2
. (Μονάδες 8)
Λύση:
α) Στο τρίγωνο αυτό η AE είναι ύψος και διχοτόμος, οπότε είναι ισοσκελές
β) Στο ισοσκελές τρίγωνο ABHηAE είναι και διάμεσος, δηλαδή το είναι
μέσο του BH. Έτσι, από το τρίγωνο BH προκύπτει ότι EM / /H.
γ) Είναι
2 2 2
, διότι AH AB, αφού το τρίγωνο ABH
είναι ισοσκελές από το πρώτο ερώτημα.
ΘΕΜΑ 3695
Έστω ΑΒΓ τρίγωνο και τα ύψη του BEκαι που αντιστοιχούν στις πλευρές
A και AB αντίστοιχα. Δίνεται η ακόλουθη πρόταση:
Π: Αν το τρίγωνο ΑΒΓ είναι ισοσκελές μεAB=A , τότε τα ύψη που
αντιστοιχούν στις ίσες πλευρές του είναι ίσα.
α) Να εξετάσετε αν ισχύει η πρόταση Π αιτιολογώντας την απάντησή σας.
(Μονάδες 10)
β) Να διατυπώσετε την αντίστροφη πρόταση της Π και να αποδείξετε ότι
ισχύει. (Μονάδες 10)
γ) Να διατυπώσετε την πρόταση Π και την αντίστροφή της ως ενιαία πρόταση.
19. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 19
(Μονάδες 5)
Λύση:
α) Αρκεί να δείξουμε ότι BE. Γνωρίζουμε
ότι τα τρίγωνα BκαιEB είναι ορθογώνια
ˆ E 90 o έχουν την πλευρά B κοινή και τις
γωνίες Bκαι ˆ
ίσες (καθώς το AB είναι
ισοσκελές με βάση B ), συνεπώς ικανοποιείται
το κριτήριο ισότητας ορθογωνίων τριγώνων
(υποτείνουσα - οξεία γωνία) άρα τα τρίγωνα
είναι ίσα. Θα έχουν λοιπόν όλα τα στοιχεία
τους ίσα, άρα BE.
β) Πρόταση: Έστω ΑΒΓ τρίγωνο με βάση B ,
αν τα ύψη του BE και είναι ίσα μεταξύ τους τότε το τρίγωνο ΑΒΓ είναι
ισοσκελές.
Αρκεί να δείξουμε ότι οι γωνίες Bκαι ˆ
ίσες. Γνωρίζουμε ότι τα τρίγωνα B
καιEB είναι ορθογώνια ˆ E 90 o έχουν την πλευρά B κοινή και τις
πλευρές BE και ίσες, συνεπώς ικανοποιείται το κριτήριο ισότητας
ορθογωνίων τριγώνων (υποτείνουσα - κάθετη πλευρά) άρα τα τρίγωνα είναι
ίσα. Θα έχουν λοιπόν όλα τα στοιχεία τους ίσα, άρα και τις γωνίες Bκαι ˆ
ίσες
μεταξύ τους.
γ) Μια διατύπωση: Ένα τρίγωνο είναι ισοσκελές αν και μόνο αν δύο από τα
ύψη του είναι ίσα.
ΘΕΜΑ 3696
Δίνεται οξεία γωνία xOˆy και δύο ομόκεντροι κύκλοι 1 (O, ) και 2 (O, ) με
1 2 , που τέμνουν την x στα σημεία K, A και την yστα ,B αντίστοιχα.
Να αποδείξετε ότι:
α) ABK. (Μονάδες 8)
20. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 20
β) Το τρίγωνο APB είναι ισοσκελές, όπου P το σημείο τομής των Aκαι BK.
(Μονάδες 8)
γ) Η O διχοτομεί την γωνία xOˆy . (Μονάδες 9)
Λύση:
α) Συγκρίνω τα τρίγωνα OK B και OA. Έχουν:
1
2
ˆ ˆ
OK O
OB OA OKB OA
O O
(Π-Γ-Π). Άρα,
ABK και 1 2 (1).
β) Συγκρίνω τα τρίγωνα KAP και PB. Έχουν:
2 1
1 2
1 1(*)
AK B
KAP PB
K
(Γ-Π-Γ).
(*) ισχύει λόγω (1), 1 2 P P (κατακορυφήν) και άθροισμα γωνιών τριγώνου 180o .
Άρα PA PB (2), δηλ. PAB ισοσκελές.
γ) Συγκρίνω τα τρίγωνα OAP και OBP. Έχουν:
2
(2)
OB OA
PA PB OAP OBP
OP
(Π-Π-Π). Άρα, 1 2 δηλ. ΟΡ διχοτόμος xOˆy .
ΘΕΜΑ 3697
α) Να αποδείξετε ότι το τρίγωνο με κορυφές τα μέσα πλευρών ισοσκελούς
τριγώνου είναι ισοσκελές. (Μονάδες 8)
β) Να διατυπώσετε και να αποδείξετε ανάλογη πρόταση για
21. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 21
i. ισόπλευρο τρίγωνο. (Μονάδες 8)
ii. ορθογώνιο και ισοσκελές τρίγωνο. (Μονάδες 9)
Λύση:
α) Υποθέτουμε ότι ,, είναι τα μέσα του
ισοσκελούς τριγώνου ( ) τότε:
E,Z έ A , B
,Z έ AB, B
AB
EZ/ /
2
A
Γ
/
Z/
2
AB A
EZ Z
. Άρα το είναι ισοσκελές.
β) i. Υποθέτουμε ότι τα ,, είναι τα μέσα του ισόπλευρου τριγώνου ,
τότε:
AB
EZ/ /
E,Z A ,B 2
A
,Z έ AB, B Z / /
2
,E έ AB, A
B
E/ /
2
έ
AB A B
EZ Z E
. Άρα το είναι
ισόπλευρο.
22. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 22
ii) Υποθέτουμε ότι τα ,, είναι τα
μέσα του ορθογωνίου και ισοσκελούς
τριγώνου, A 90 o τότε:
Γνωρίζουμε ότι το σχηματιζόμενο
τρίγωνο είναι ισοσκελές από το
ερώτημα (α), μένει να δείξουμε ότι
είναι ορθογώνιο.
Z AE A 90
A ZE# Z 90
ZE A
o
o .
ΘΕΜΑ 3698
Δίνεται τραπέζιο AB με AB , Aˆ=ˆ=90O , 2AB και Bˆ 3ˆ .Από το B
φέρνουμε κάθετη στη που τέμνει την A στο σημείο K και την A στο
E. Επίσης φέρνουμε την AE που τέμνει τη B στο σημείο . Να αποδείξετε
ότι:
α) ˆ 45O. (Μονάδες 8)
β) B AE. (Μονάδες 9)
γ)
1
K
4
. (Μονάδες 8)
Λύση:
α) Αφού AB τότε
ˆ 3ˆ
ˆ ˆ 180 ˆ 45
B
o o B ως εντός και
επί τα αυτά μέρη (...).
β) Αφού , ˆ ˆ90o BE BEA BE .
Τότε:
23. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 23
Το τετράπλευρο ABEείναι ορθογώνιο αφού και ˆ ˆ 90o A (τρεις ορθές). Άρα
AE B (διαγώνιες ορθογωνίου ίσες).
Ακόμη AE,B διχοτομούνται. Άρα μέσο του $AE$.
Λόγω του ορθογωνίου ακόμη, E AB (απέναντι πλευρές ορθογωνίου).
Τότε E E .
τρίγωνο BE ορθογώνιο με ?
1 ˆ 45 . Άρα ισοσκελές, με BE E .
γ) Έτσι έχουμε AB E . Άρα το τετράπλευρο ABE είναι παραλληλόγραμμο.
Έτσι A,BE διχοτομούνται. Άρα K μέσο A.
Τότε στο τρίγωνο AE τα K, είναι μέσα, άρα
2 2 4
E
K
.
ΘΕΜΑ 3699
Έστω παραλληλόγραμμο AB. Αν τα σημεία E και Z είναι τα μέσα των
και αντίστοιχα, να αποδείξετε ότι:
α) Το τετράπλευρο EBZ είναι παραλληλόγραμμο. (Μονάδες 8)
β) AEBZ. (Μονάδες 8)
γ) Οι E και τριχοτομούν τη διαγώνιο A του παραλληλογράμμου AB.
(Μονάδες 7)
Λύση:
α) AB|| EB|| Z, οπότε το τετράπλευρο EBZ είναι παραλληλόγραμμο.
β) Θα δείξω ότι .
Πράγματι, (ως εντός εναλλάξ των παραλλήλων AB, που τέμνονται από
την E) και (ως εντός εναλλάξ των παραλλήλων AB, που τέμνονται
από
24. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 24
τη . Άρα , δηλαδή
AEBZ.
γ) Έστω , τα σημεία τομής
της A με τις E,ZB
αντίστοιχα. Θα δείξω ότι
AM MN N.
Στο τρίγωνο
έχουμε: E είναι το
μέσο της και
/ /. Άρα, M είναι το μέσο της . Οπότε: AM MN.
Στο τρίγωνο Mέχουμε: Z είναι το μέσο της και ZN || M. Άρα, N είναι
το μέσο της M. Οπότε: MN M.
Επομένως, AM MN N.
Β τρόπος
Ας πούμε το μήκος της πλευράς AB 2a,a 0 τότε προφανώς θα είναι :
AE EB Z Z .
α) το τετράπλευρο EBZ έχει τις
απέναντι πλευρές του Z,EB παράλληλες γιατί από την υπόθεση το
25. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 25
τετράπλευρο AB είναι παραλληλόγραμμο. Επίσης Z EB . Δηλαδή
Z / / EBπου μας εξασφαλίζει ότι και το τετράπλευρο EBZ είναι
παραλληλόγραμμο και άρα :
β) E/ / ZB, οι δε απέναντι γωνίες του είναι ίσες , συνεπώς ZBEB.
Επειδή τα παραπληρώματα ίσων γωνιών είναι ίσα από:
0 0
1 2 ZBEB180 ZB180 EB .
γ) Φέρνουμε από το παράλληλη στην ZBκαι θα κόψει την ευθεία ABστο .
Άμεση συνέπεια: και το τετράπλευρο ZB είναι παραλληλόγραμμο γιατί έχει
ανά δύο τις απέναντι πλευρές του παράλληλες. Θα είναι επομένως ίσες, οπότε:
Z B .
Ας είναι τώρα K,τα σημεία τομής της Aμε τις E,ZB αντίστοιχα.
Οι ευθείεςE,ZB, είναι παράλληλες και τα τμήματα AE EBB θα
είναι λοιπόν και AKK. Αφού ως γνωστόν:
Αν τμήματα ευθείας περιεχόμενα μεταξύ παραλλήλων ευθειών είναι ίσα και
κάθε άλλης ευθείας τα τμήματα τα περιεχόμενα μεταξύ των αυτών παραλλήλων
ευθειών είναι ίσα.
ΘΕΜΑ 3700
Στο ορθογώνιο παραλληλόγραμμο είναι 30
και το κέντρο του.
Φέρουμε .
α) Να αποδείξετε ότι η γωνία
χωρίζεται από τη και τη διαγώνιο σε
τρείς ίσες γωνίες. (Μονάδες 13)
β) Φέρουμε κάθετη στην στο σημείο η οποία τέμνει την προέκταση της
στο . Να δείξετε ότι τα τρίγωνα και είναι ίσα. (Μονάδες 12)
Λύση:
60
γιατί 90 90 30 60
.
26. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 26
Στο τρίγωνο έχουμε
180 30
.Άρα 60
.
Στο τρίγωνο έχουμε 30
.
Στο τρίγωνο έχουμε 60
.
Άρα 60
(ως κατακορυφήν).
Στο τρίγωνο έχουμε 30
.
Στο τρίγωνο έχουμε (
ισοσκελές ) άρα 30
.
β) Επειδή και 60
τότε
ισόπλευρο .
Άρα τα ορθογώνια τρίγωνα και έχουν ,
.
Άρα είναι ίσα.
ΘΕΜΑ 3701
Έστω ότι E,Z είναι τα μέσα των πλευρών AB, παραλληλογράμμου AB
αντίστοιχα.
Αν για το παραλληλόγραμμο AB επιπλέον ισχύει ABA, να εξετάσετε αν
είναι αληθείς ή όχι οι ακόλουθοι ισχυρισμοί:
Ισχυρισμός 1: Το τετράπλευρο EBZ είναι παραλληλόγραμμο.
Ισχυρισμός 2: AE=BZ
Ισχυρισμός 3: Οι E,BZ είναι διχοτόμοι των απέναντι γωνιών ,B.
α) Στην περίπτωση που θεωρείτε ότι κάποιος ισχυρισμός είναι αληθής να τον
αποδείξετε. (Μονάδες 16)
β) Στην περίπτωση που κάποιος ισχυρισμός δεν είναι αληθής, να βρείτε τη
σχέση των διαδοχικών πλευρών του παραλληλογράμμου ώστε να είναι αληθής.
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 9)
Λύση:
27. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 27
α) Ισχυρισμός 1: Είναι αληθής
αφού : Z/ /EB και ZEB
ως μισά ίσων τμημάτων .
Άρα τετράπλευρο EBZ είναι
παραλληλόγραμμο, αφού έχει
ένα ζεύγος πλευρές ίσες και
παράλληλες .
Ισχυρισμός 2: Είναι αληθής
αφού : AE=EBZ (εντός ,εκτός και επί τα αυτά των E//BZ) , EBZ=BZ (εντός
εναλλάξ των / /AB) .
Επομένως : AE=BZ.
Ισχυρισμός 3: Οι E,BZ είναι διχοτόμοι των απέναντι γωνιών ,B .
Αν υποτεθεί ότι αυτό συμβαίνει , τότε 1 2
ˆ ˆ AE ,οπότε το τρίγωνο AE θα
είναι ισοσκελές , άρα
1
A AE AB
2
.
Η τελευταία σχέση , εφόσον AAB μπορεί να είναι είτε αληθής , είτε ψευδής.
Άρα ο ισχυρισμός ότι Οι E,BZ είναι διχοτόμοι των απέναντι γωνιών ,B
είναι άλλοτε αληθής κι άλλοτε ψευδής . Ομοίως για την BZ
β) Ισχυρισμός 3: Ο ισχυρισμός είναι αληθής εφόσον , όπως είδαμε στο (α) ,
ισχύει :
1
A AB
2
.
ΘΕΜΑ 3704
Έστω 1 2 ( ),( ) δυο κάθετες ευθείες που τέμνονται στο Ο και τυχαίο σημείο Μ
του επιπέδου που δεν ανήκει στις ευθείες.
α) Αν 1 M είναι το συμμετρικό του Μ ως προς την 1 ( )και 2 M το συμμετρικό του
1 M ως προς την 2 ( ) , να αποδείξετε ότι:
i. 1 OM OM .
28. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 28
ii. Τα σημεία Μ, Ο και 2 M είναι συνευθειακά.
iii. Το τρίγωνο 1 2 MM M είναι ορθογώνιο.
β) Αν 3 M είναι το συμμετρικό σημείο του M2 ως προς την (1) , τι είδους
παραλληλόγραμμο είναι το 1 2 3 MM M M ; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
Λύση:
(α) (i) Αφού η 1 ( ) είναι μεσοκάθετος του
1 MM , (λόγω της συμμετρίας) , θα έχουμε
1 OM OM .
(ii) Αφού και η 2 ( ) είναι μεσοκάθετος της
1 2 M M άρα και το τρίγωνο 1 2 OM M είναι
ισοσκελές. Αφού λοιπόν τα τρίγωνα
1 OMM και 1 2 OM M είναι ισοσκελή, άρα τα
ύψη τους θα είναι και διχοτόμοι των
γωνιών των κορυφών τους. Άρα 1 2 O O
και 3 4 O O . Όμως 2 3 2 3 90 2 2 180 o o O O O O
1 1 2 2 180 180 o o MOM MOM MOM .
Άρα τα σημεία 2 M,O,M είναι συνευθειακά.
(iii) Επίσης λόγω των ισοσκελών τριγώνων που αναφέραμε πιο πάνω , είναι
2 1 M OOM OM . Άρα στο τρίγωνο 2 MOM η διάμεσος 1 MO ισούται με το μισό
της αντίστοιχης πλευράς. Άρα το τρίγωνο αυτό είναι ορθογώνιο με
1 2 90o MM M .
(β) Με όμοιο τρόπο όπως και στο (ii) δείχνουμε ότι τα σημεία 3 1 M ,O,M είναι
επίσης συνευθειακά και ότι το τρίγωνο 2 3 OM M είναι και αυτό ισοσκελές.
29. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 29
Άρα λόγων και των άλλων ισοσκελών τριγώνων που αναφέραμε στα
προηγούμενα, θα έχουμε: OM3 OM2 OM1 OM . Συνεπώς στο τετράπλευρο
1 2 3 MM M M οι διαγώνιοί του διχοτομούνται και είναι ίσες και άρα το
τετράπλευρο είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο.
ΘΕΜΑ 3705
Δίνεται ορθογώνιο AB και έξω από αυτό, κατασκευάζουμε τα ισόπλευρα
τρίγωνα ABE,BZ,H,A.
α) Να αποδείξετε ότι το τετράπλευρο EZH είναι ρόμβος. (Μονάδες 15)
β) Αν το αρχικό τετράπλευρο AB είναι τετράγωνο, τότε τι είδους
παραλληλόγραμμο είναι το EZH; Δικαιολογήστε την απάντησή σας.
(Μονάδες 10)
Λύση:
α) ˆH 3600 ˆAAˆHˆ 3600 600 900 600 ˆH1500 .
Ομοίως αποδεικνύεται ότι: AE ZBE ZˆH1500 .
Έχουμε ακόμα: H AEEBH και A BZ Z .
Άρα τα τρίγωνα H, AE,BZE,ZH είναι ίσα (Π-Γ-Π).
Οπότε, EZ ZH HE . Δηλαδή
το τετράπλευρο EZH είναι ρόμβος.
30. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 30
β) Αν το αρχικό τετράπλευρο AB είναι τετράγωνο,
τότε τα ίσα τρίγωνα του προηγούμενου ερωτήματος
θα είναι ισοσκελή, οπότε HˆAˆE150 .
HˆEHˆˆAAˆE150 600 150HˆE900 .
Άρα το EZH είναι τετράγωνο, αφού είναι ρόμβος
με μία γωνία ορθή.
ΘΕΜΑ 3706
Θεωρούμε ευθεία ()και δυο σημεία A και B εκτός αυτής, τα οποία βρίσκονται
στο ίδιο ημιεπίπεδο σε σχέση με την () έτσι ώστε, η ευθεία να μην είναι
κάθετη στην () . Έστω ΄και ΄τα συμμετρικά σημεία των A και B
αντίστοιχα ως προς την ευθεία () .
α) Αν η μεσοκάθετος του τέμνει την ευθεία () στο σημείο K, να
αποδείξετε ότι το K ανήκει και στη μεσοκάθετο του ΄΄.
(Μονάδες 10)
β) Να αποδείξετε ότι το τετράπλευρο ΄΄είναι τραπέζιο. (Μονάδες 8)
31. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 31
γ) Να βρείτε την σχέση των ευθειών και της ευθείας () ώστε το
τετράπλευρο
΄΄να είναι ορθογώνιο. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 7)
Λύση:
α) Τα συμμετρικά των ,, ως προς () είναι
τα ΄,΄,. Άρα KA KAKB KB, AB AB .
Αλλά () μεσοκάθετος του . Άρα KAKB.
Επομένως KA KB . Συνεπώς K ανήκει στη
μεσοκάθετο του ΄΄.
β) Από ορισμό συμμετρίας, έχω ότι AA και
BB . Άρα AA / /BB (1) .
1η περίπτωση:
Αν AB AB τότε εξ ορισμού ΄΄είναι τραπέζιο.
(και μάλιστα ισοσκελές αφού AB AB ).
2η περίπτωση:
Αν AB AB τότε εξ ορισμού ΄΄είναι
παραλληλόγραμμο.
Άρα
2 2
AA BB
AA BB .Έτσι AM BN . Συνεπώς το
ορθογώνιο γιατί έχουμε ακόμη ότι AA .
Τότε, AB AA . Επομένως το ΄΄είναι
ορθογώνιο.
γ) Όπως προκύπτει από το β) , πρέπει A/ /() .
32. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 32
Όπως προκύπτει από την παραπάνω διερεύνηση τα ερωτήματα β) , γ) δεν είναι
σωστά.(ένα τραπέζιο στο β) ερώτημα γίνεται ορθογώνιο στο γ).
ΘΕΜΑ 3708
Δίνεται τραπέζιο (/ /) με τη γωνία
ίση με 30ο και έστω,τα
μέσα των διαγωνίων του. Οι μη παράλληλες πλευρές του και
προεκτεινόμενες τέμνονται κάθετα στο σημείο .
Να αποδείξετε ότι:
α) 2 (Μονάδες 10)
β) (Μονάδες 10)
γ) Σε ποια περίπτωση το είναι παραλληλόγραμμο; Να αιτιολογήσετε την
απάντηση σας. (Μονάδες 5)
Λύση:
Επειδή AB/ / θα είναι 0
1
ˆ 30 .
Ας πούμε AB a, b,K x,A y AE u .
α) Από το ορθογώνιο τρίγωνο EAB επειδή η κάθετη πλευρά AE βρίσκεται
απέναντι των 0 30 θα είναι ίση με το μισό της υποτείνουσας , δηλαδή AB2AE
ή a 2u (1) .
β) Με όμοιο τρόπο από το ορθογώνιο τρίγωνο E προκύπτει : 2AE ή
b 2(y u) (2) .
33. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 33
Από τις (1) και (2) έχουμε : ABba 2(yu)2u 2y (3) .
Όμως για το ευθύγραμμο τμήμα που ενώνει τα μέσα των διαγώνιων τραπεζίου
ξέρουμε ότι είναι παράλληλο στις βάσεις και ισούται με την (θετική)
ημιδιαφορά τους.
Δηλαδή και λόγω της (3),
2
K A
2 2
b a y
x y
.
γ) Το ABK είναι παραλληλόγραμμο όταν a y δηλαδή όταν .
εναλλακτικά :
Έστω τώρα ότι το ABK είναι παραλληλόγραμμο . Τότε AB / /K και άρα
a xa y ( λόγω του β ερωτήματος) . Μα τότε το τρίγωνο AB θα είναι
ισοσκελές με κορυφή το A και άρα 2 4 . Όμως 2 3 ως εντός εναλλάξ
των παραλλήλων AB που τέμνονται από την B. Έτσι και λόγω
μεταβατικότητας 3 4 . Δηλαδή η Bδιχοτόμος της γωνίας των 0 60 του
ορθογωνίου τριγώνου E .
Κάποιες παρατηρήσεις που προφανώς δεν υποχρεούται ο μαθητής να τις
γράψει .Η όλη κατασκευή του σχήματος ακολουθεί την παρακάτω πορεία .
34. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 34
Με διάμετρο ευθύγραμμο τμήμα γράφουμε ημικύκλιο . Ο κύκλος κέντρου
και ακτίνας τέμνει το ημικύκλιο στο E. Από τυχαίο σημείο B του E
φέρνουμε παράλληλη στην και τέμνει την E στο A.
Στην περίπτωση που το ABK είναι παραλληλόγραμμο το σημείο B επιλέγεται
ως τομή της E με τη μεσοκάθετο του B .
ΘΕΜΑ 3709
Δίνεται τραπέζιο ABCD με AB/ /CDκαι o C 30
. Αν K,Lτα μέσα των διαγωνίων
BD, AC αντίστοιχα και αν οι πλευρές DA,CB προεκτεινόμενες τέμνονται κάθετα
στο E να αποδειχθεί ότι:
i) 2.
ii) LAD.
iii) Σε ποια περίπτωση το τετράπλευρο ABKL είναι παραλληλόγραμμο;
Αιτιολογήστε την απάντησή σας.
Λύση:
i) DCB ABE 30 ως εντός εναλλάξ. Επομένως στο ορθογώνιο τρίγωνο ABE
η πλευρά AE βρίσκεται απέναντι από
γωνία 30 κι έτσι είναι ίση με το μισό
της υποτείνουσας που είναι η AB.
Τελικά 2
2
AB
AE AB AE .
ii) Στο ορθογώνιο τρίγωνο CDE η
πλευρά DE βρίσκεται απέναντι από γωνία 30 άρα
2
CD
DE .
Ως γνωστόν το τμήμα που συνδέει τα μέσα των διαγωνίων τραπεζίου ισούται με
την ημιδιαφορά των βάσεων δηλαδή
)
2 2 2
CD AB CD AB i
KL DE AE AD
όπως θέλαμε.
35. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 35
iii) Η KL γνωρίζουμε ότι είναι παράλληλη στην ABθα πρέπει όμως να είναι και
ίση με αυτήν δηλαδή
ii)
KL ABAD AB.
Αυτό δηλαδή συμβαίνει όταν AD AB.
ΘΕΜΑ 3711
Θεωρούμε ορθογώνιο τρίγωνο AB, A 90 και το ύψος του . Έστω
και E τα συμμετρικά σημεία του H ως προς τις ευθείες και A αντίστοιχα.
α) Να αποδείξετε ό τι:
I. AHAAE. (Μονάδες 6)
II. Το τρίγωνο EH είναι ορθογώνιο. (Μονάδες 6)
III. Τα σημεία , και είναι συνευθειακά. (Μονάδες 6)
β) Τα τρίγωνα AB και EH είναι ίσα; Αν ναι, να το αποδείξετε. Αν όχι, κάτω
από ποιες αρχικές προϋποθέσεις θα μπορούσε να είναι ίσα; Να αιτιολογήσετε
την απάντησή σας. (Μονάδες 7)
ΣΧΟΛΙΟ
Ζητείται πρώτα να δειχτεί ότι
το τρίγωνο EH είναι
ορθογώνιο και κατόπιν (!)
ότι Τα σημεία , και
είναι συνευθειακά.
Εδώ, προφανώς είναι λάθος η
σειρά των ερωτημάτων.
Αν ένας μαθητής δεν
αποδείξει πρώτα το (ΙΙΙ), θα
έχει κάνει λάθος, αν θεωρήσει
(αναπόδεικτα) ότι η E
διέρχεται από το A.
36. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 36
Αν ένας μαθητής φέρει τη E, δίχως να περνά από το A θα πελαγώσει...
Δίνω μια λύση, παρατηρώντας ότι το ερώτημα (β) θα μπορούσε να απαντηθεί
ευκολότερα αν χρησιμοποιούνταν ομοιότητα τριγώνων ή Μετρικές σχέσεις
(ύλη Β΄ Λυκείου).
Αναρωτιέμαι αν υπάρχει λύση δίχως Απαγωγή σε άτοπο.
Λύση:
α) Ι)Λόγω συμμετρίας ως προς άξονα την ευθεία που ορίζουν τα A, B, είναι
AAH. Ομοίως, λόγω συμμετρίας ως προς άξονα την ευθεία που ορίζουν τα
A, , είναι AEAH.
ΙΙΙ) Λόγω συμμετρίας είναι A1 A2, A3 A4 και αφού A2 A3 90 , θα είναι
A1 A2 A3 A4 180 , οπότε τα E,A, είναι συνευθειακά.
ΙΙ) Αφού στο τρίγωνο EH η διάμεσός του HAείναι το μισό της πλευράς E ,
θα είναι H 90 .
β) Για να ήταν με ακρίβεια διατυπωμένη η εκφώνηση, θα έπρεπε να
αναφέρεται: "Τα τρίγωνα AB και EH είναι σε κάθε περίπτωση ίσα;"
Είναι B ˆ , E ˆ αφού έχουν πλευρές κάθετες. Για να είναι ίσα, αρκεί να
έχουν ίσες υποτείνουσες, δηλαδή αρκεί να είναι
B
AH
2
.
Αν M μέσο της B , διαφορετικό σημείο από το H , είναι
B
AM
2
. Επειδή το
είναι ορθογώνιο με υποτείνουσα AM , είναι αδύνατο να είναι AH AM.
Οπότε, τα τρίγωνα AB και EH είναι ίσα, μόνο όταν το AB είναι και
ισοσκελές.
37. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 37
ΘΕΜΑ 3713
Δίνεται τρίγωνο με 2
και η διχοτόμος της γωνίας
. Από το
μέσο M της Aφέρνουμε παράλληλη στη διχοτόμο B που τέμνει την πλευρά
B στο N . Να αποδείξετε ότι:
α) Το τρίγωνο B είναι ισοσκελές. (Μονάδες 5)
β) Το τρίγωνο MN είναι ισοσκελές. (Μονάδες 10)
γ) AN B. (Μονάδες 10)
Λύση:
α)
ˆ
ˆ
2
B
B , οπότε το τρίγωνο B είναι ισοσκελές με B.
β) MN B ˆ , γιατί οι γωνίες MN,B είναι εντός εκτός και επί τα αυτά
των παραλλήλων B, .
Άρα το τρίγωνο MN είναι
ισοσκελές με .
γ) Στο ισοσκελές τρίγωνο
έχουμε
2
A
MN M .
Δηλαδή η διάμεσος του
τριγώνου AN ισούται με το
μισό της πλευράς που
αντιστοιχεί. Άρα το τρίγωνο
AN είναι ορθογώνιο με AN NAN B.
ΘΕΜΑ 3714
Σε κύκλο κέντρου θεωρούμε τα ίσα τόξα και , το καθένα ίσο με 120 .
Έστω και τα μέσα των τόξων και αντίστοιχα.
Να αποδείξετε ότι:
38. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 38
α) Το τρίγωνο είναι ισόπλευρο.
β) Τα τρίγωνα και είναι ίσα και να υπολογίσετε τις γωνίες τους.
γ) Η χορδή τριχοτομείται από τις χορδές και .
Λύση:
α) Είναι 60 ως εγγεγραμμένες σε τόξα 120 .
Άρα το τρίγωνο είναι ισόπλευρο αφού δύο γωνίες 60 .
β) Τα τρίγωνα και είναι ίσα από διότι έχουν:
ως χορδές με ίσα
αντίστοιχα τόξα 60 ,
30 1 και
30 2 ως
εγγεγραμμένες σε τόξα 60 .
Επειδή τα δύο τρίγωνα έχουν από
δύο γωνίες ίσες με 30 τότε οι
τρίτες γωνίες τους είναι:
180230 120 .
γ) Τα τρίγωνα και είναι
ισοσκελή αφού έχουν από δύο
γωνίες ίσες (β ερώτημα) έτσι είναι:
3 και 4.
Από την ισότητα των παραπάνω τριγώνων είναι και 4 .
Το τρίγωνο έχει και 60 από το ισόπλευρο τρίγωνο , οπότε
5άρα το είναι και αυτό ισόπλευρο.
39. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 39
Έτσι από τις σχέσεις 3,4,5 δηλαδή η χορδή
τριχοτομείται από τις χορδές και .
ΘΕΜΑ 3715
Δίνονται οι ακόλουθες προτάσεις 1 και 2 :
1 : Αν ένα παραλληλόγραμμο είναι ρόμβος, τότε οι αποστάσεις των απέναντι
πλευρών του είναι ίσες.
2 : Αν οι αποστάσεις των απέναντι πλευρών ενός παραλληλογράμμου είναι
ίσες, τότε το παραλληλόγραμμο είναι ρόμβος.
α) Να εξετάσετε αν ισχύουν οι προτάσεις 1 και 2 αιτιολογώντας πλήρως
την απάντησή σας. (Μονάδες 20)
β) Στην περίπτωση που και οι δύο προτάσεις ισχύουν, να τις διατυπώσετε ως
μια ενιαία πρόταση. (Μονάδες 5)
Λύση:
α) Έστω παραλληλόγραμμο AB και ,οι αποστάσεις των απέναντι
πλευρών του.
1 : Το παραλληλόγραμμο είναι ρόμβος.
Τα τρίγωνα ABE,BZ είναι ίσα επειδή είναι
ορθογώνια, ABB(διαδοχικές πλευρές ρόμβου) και
Aˆ (απέναντι γωνίες παραλληλογράμμου). Άρα
BE BZ , οπότε η πρόταση ισχύει.
2 : Οι αποστάσεις των απέναντι πλευρών του
παραλληλογράμμου είναι ίσες.
Τα τρίγωνα ABE,BZ είναι ίσα επειδή είναι ορθογώνια,
BE BZ (από υπόθεση) και Aˆ (απέναντι γωνίες
παραλληλογράμμου). Άρα ABB. Δηλαδή το
40. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 40
παραλληλόγραμμο έχει δύο διαδοχικές πλευρές ίσες, άρα
είναι ρόμβος και η πρόταση ισχύει.
β) Ένα παραλληλόγραμμο είναι ρόμβος αν και μόνο αν οι αποστάσεις των
απέναντι πλευρών του είναι ίσες.
ΘΕΜΑ 3717
Δίνεται τρίγωνο και Έστω ,τα μέσα των πλευρών του και
αντίστοιχα.
α) Θεωρούμε τυχαίο σημείο στο εσωτερικό του τριγώνου και ,τα
συμμετρικά του ως προς και αντίστοιχα. Να αποδείξετε ότι / / .
β) Στην περίπτωση που το σημείο είναι το μέσο της πλευράς , και ,τα
συμμετρικά του ως προς και αντίστοιχα. Να αποδείξετε ότι τα σημεία
, και είναι συνευθειακά.
Λύση:
α) Αφού τα ,είναι τα
μέσα των πλευρών και
του τριγώνου θα
ισχύει / / 1 και
2
2
.
Τα ,είναι και τα μέσα
των πλευρών και του
τριγώνου έτσι / / 3 και 4
2
.
Από 1,3/ /.
41. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 41
β) Αν το είναι το μέσο της πλευράς τότε:
Το είναι παραλληλόγραμμο αφού / / / / 5
2
.
Το είναι παραλληλόγραμμο
αφού / / / /
2
επειδή το ενώνει τα μέσα δύο
πλευρών του τριγώνου .
Άρα / / 6.
Από 5,6/ // /.
Ομοίως / // /.
Άρα τα σημεία ,και είναι συνευθειακά αφού από το μόνο μια
παράλληλη διέρχεται προς το .
ΘΕΜΑ 3718
Το τετράπλευρο του παρακάτω σχήματος είναι ρόμβος. Θεωρούμε
AZ και AEB. Να αποδείξετε ότι:
α) Το τρίγωνο είναι ισοσκελές. (Μονάδες 6)
β) Η ευθεία είναι μεσοκάθετος του τμήματος . (Μονάδες 9)
γ) Αν και τα μέσα των πλευρών και αντίστοιχα, να αποδείξετε ότι
το τετράπλευρο είναι ισοσκελές τραπέζιο. (Μονάδες 10)
Λύση:
α) Θα συγκρίνουμε τα τρίγωνα ZAκαι AEB:
Είναι ορθογώνια καθώς Z E 90o έχουν ίσες υποτείνουσες A,AB (πλευρές
ρόμβου) και έχουν ίσες οξείες γωνίες ˆ ,B(απέναντι παραλληλογράμμου) ,άρα
είναι ίσα συνεπώς όλα τα στοιχεία τους θα είναι ίσα, άρα AZAE και το
τρίγωνο ZAE είναι ισοσκελές.
β) Θα δείξουμε ότι τα σημεία A, ανήκουν στην μεσοκάθετο ευθεία του
τμήματος ZE.
42. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 42
Πράγματι, από το ερώτημα α) προκύπτειZZBBEE , άρα το
σημείο ισαπέχει από τα
άκρα του τμήματος ZE.
Ομοίως το σημείο A
ισαπέχει από τα άκρα
του τμήματος ZE, άρα
τα σημεία A, ανήκουν
στην μεσοκάθετο ευθεία
του τμήματος ZE.
γ) Τα σημεία M,N είναι
μέσα υποτεινουσών των
ίσων τριγώνων ZAκαι AEB, άρα οι διάμεσοι ZM,EN θα είναι ίσες μεταξύ
τους. Μένει να δείξουμε ότι MN/ /ZE.
Στο τρίγωνο AB:
Τα M,N είναι μέσα των πλευρών Aκαι ABαντίστοιχα, συνεπώς: MN/ /B.
Από το ερώτημα β)
ZE A
ZE/ / B
A B
.
Από τις παραπάνω λαμβάνουμε ότι MN/ /ZE.
Τέλος αν επιχειρήσουμε να δείξουμε ότι οι πλευρές ZM,ENδεν είναι
παράλληλες θα συλλάβουμε ότι υπάρχει περίπτωση να είναι παράλληλες , είναι
η περίπτωση που ο ρόμβος έχει μια γωνία εξήντα μοιρών.
Τι κάνουμε τώρα γιατρέ μου;
ΘΕΜΑ 3720
Δίνεται ρόμβος AB με ˆ 1200 . Έστω ότι και είναι οι αποστάσεις του
σημείου A στις πλευρές και B αντίστοιχα.
α) Να αποδείξετε ότι:
43. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 43
i) Τα σημεία E και Z είναι τα μέσα των και B αντίστοιχα. (Μονάδες 8)
ii) AEZ. (Μονάδες 8)
β) Αν M και N τα μέσα των A και αντίστοιχα, να αποδείξετε ότι το
τετράπλευρο είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο. (Μονάδες 9)
Λύση:
α) i) Οι διαγώνιοι του ρόμβου διχοτομούν
τις γωνίες του. Άρα ˆAAˆB600 .
Τα τρίγωνα λοιπόν A, AB, ως
ισοσκελή με μία γωνία 0 60 , θα είναι
ισόπλευρα. Άρα τα ύψη ,
θα είναι και διάμεσοι.
Οπότε, τα σημεία E και Z
είναι τα μέσα των και B
αντίστοιχα.
α. ii) EZ || B (Λόγω του προηγούμενου ερωτήματος).
Επειδή όμως οι διαγώνιοι του ρόμβου είναι κάθετες, θα είναι AEZ.
β)
B
MN||
2
(M και N τα μέσα των A και αντίστοιχα). Αλλά και
B
EZ||
2
. Οπότε MN|| EZ, δηλαδή το είναι παραλληλόγραμμο και έχει
πλευρές παράλληλες με τις διαγώνιες του ρόμβου. Επειδή όμως AB, θα
είναι και EZEM.
Άρα, το τετράπλευρο είναι ορθογώνιο παραλληλόγραμμο.
ΘΕΜΑ 3721
Στο ισοσκελές τρίγωνο AB (AB A) φέρουμε τις διαμέσους B και E. Μία
ευθεία παράλληλη στη βάση B τέμνει τις πλευρές και A στα Z και H
αντίστοιχα και τις διαμέσους B και E στα σημεία και K αντίστοιχα.
44. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 44
Να αποδείξετε ότι:
α) BZ H. (Μονάδες 8)
β) τα τρίγωνα ZB και HK είναι ίσα. (Μονάδες 9)
γ) ZK H. (Μονάδες 8)
Λύση:
α) Αφού B και BZ,H τέμνονται στο Α,
το τετράπλευρο ZHB είναι τραπέζιο.
Αφού τρίγωνο AB ισοσκελές, τότε Bˆ ˆ .
Συνεπώς ZHB είναι ισοσκελές τραπέζιο.
Επομένως BZ H (1) .
β) 1 2
2
ˆ ˆ (2)
ˆ ˆ
AE A
A AB AE A B
A A
Αφού B και Bˆ ˆ τότε 1 2
Zˆ Hˆ (3) (ως παραπληρώματα ίσων γωνιών-εντός
και επί τα αυτά μέρη γωνίες).
Από (1),(2),(3) και το κριτήριο () , τα τρίγωνα ZB και HK είναι ίσα.
γ) Συνεπώς Z KH. Άρα ZK ZK KH K H .
ΘΕΜΑ 3722
Δίνεται κυρτό τετράπλευρο με και . Να αποδείξτε ότι:
α) Το τρίγωνο είναι ισοσκελές.
β) Οι διαγώνιοι του τετραπλεύρου τέμνονται κάθετα.
45. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 45
γ) Το τετράπλευρο που έχει για κορυφές τα μέσα των πλευρών του είναι
ορθογώνιο.
Λύση:
α) Το τρίγωνο είναι ισοσκελές επειδή έτσι 1 .
, 1
οπότε το τρίγωνο είναι
ισοσκελές με 2.
β) Επειδή και τα σημεία , ισαπέχουν από τα άκρα της
οπότε η είναι η μεσοκάθετος της δηλαδή .
γ) Αν ,,,τα μέσα των ,,,αντίστοιχα το τετράπλευρο
είναι παραλληλόγραμμο (γνωστή εφαρμογή).
Είναι / / και / /αφού τα , ενώνουν τα μέσα δύο πλευρών των
τριγώνων και αντίστοιχα, έτσι 90 ως παράλληλες σε
κάθετες ευθείες. Άρα το είναι ορθογώνιο.
ΘΕΜΑ 3723
Στο κυρτό εξάγωνο ABEZ ισχύουν τα εξής: ˆ ˆ , ˆ ˆ και ˆ ˆ .
46. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 46
(α) Να υπολογίσετε το άθροισμα ˆ ˆ ˆ . (8 Μονάδες)
(β) Αν οι πλευρές και E προεκτεινόμενες τέμνονται στο H και οι πλευρές
και προεκτεινόμενες τέμνονται στο , να αποδείξετε ότι:
(i.) Οι γωνίες A και H είναι παραπληρωματικές. (10 Μονάδες)
(ii.) Το τετράπλευρο AH είναι παραλληλόγραμμο. (7 Μονάδες)
Λύση:
(α) Οι γωνίες κυρτού εξαγώνου έχουν άθροισμα 2·64 8 ορθές, δηλ.
8·90 720 . Αφού ˆ ˆ , ˆ ˆ και ˆ ˆ , είναι
720
ˆ ˆ ˆ 360 .
2
(β) (i) Είναι
ˆ ˆ ˆ (180 ˆ ˆ ) ˆ ˆ ˆ AH HZEHEZ HEZ
ˆ ˆ (180 ˆ) ˆ ˆ ˆ 180 ˆ ˆ ˆ 180 360 180 180
2ος τρόπος
Το κυρτό πεντάγωνο ABH έχει άθροισμα γωνιών 2·54 6 ορθές, δηλ.
6·90 540 . Συνεπώς, ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ 540 , H κι άρα
ˆ ˆ 540 ( ˆ ˆ ˆ) 540 360 180 . H
Αφού ˆ Aˆ , έπεται ότι και ˆ ˆ 180 AH .
47. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 47
(ii) Από το προηγούμενο υποερώτημα είναι A/ /H. Επίσης,
ˆ ˆ ˆ ˆ 180 , H AH κι άρα AH / /.
Συνεπώς, οι απέναντι πλευρές του AH είναι παράλληλες, κι άρα είναι
παραλληλόγραμμο.
ΘΕΜΑ 3724
Δίνεται κύκλος (O,R) με διάμετρο AB και δυο ευθείες 1 2 , εφαπτόμενες του
κύκλου στα άκρα της διαμέτρου AB. Έστω ότι, μια τρίτη ευθεία εφάπτεται
του κύκλου σε ένα σημείο του Eκαι τέμνει τις 1 2 , στα ,αντίστοιχα.
α) Αν το σημείοEδεν είναι το μέσο του τόξου AB, να αποδείξετε ότι:
i. Το τετράπλευρο AB είναι τραπέζιο.
ii. AB.
β) Αν το σημείο E βρίσκεται στο μέσον του τόξου AB, να αποδείξετε ότι το
τετράπλευρο AB είναι ορθογώνιο.
Στην περίπτωση αυτή να εκφράσετε την περίμετρο του ορθογωνίου ABως
συνάρτηση της ακτίνας R του κύκλου.
Λύση:
48. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 48
α) i) Είναι A/ /B ως κάθετες στην AB. Ακόμα ηδεν είναι παράλληλη στην
AB , διότι σε αντίθετη περίπτωση το AB θα ήταν παραλληλόγραμμο με μία
ορθή , άρα ορθογώνιο .
Τότε η EOως κάθετη στην θα είναι κάθετη στην AB.
Τότε τα AOE,BOEείναι τετράγωνα , οπότε το E θα ήταν μέσον της , που
είναι άτοπο .
ii) Αφού τα εφαπτόμενα τμήματα είναι ίσα, έχουμε: ABEE.
β) Απαντήθηκε στο α (i) ότι είναι ορθογώνιο. Η περίμετρός του είναι 6R .
ΘΕΜΑ 3725
Στο τετράγωνο ονομάζουμε το κέντρο του και θεωρούμε τυχαίο
σημείο του τμήματος . Φέρνουμε την κάθετη από το στην , που
τέμνει το τμήμα στο .
Να αποδείξετε ότι:
α) Οι γωνίες και του παρακάτω σχήματος είναι ίσες.
β) και .
γ) Το τμήμα είναι κάθετο στο .
Λύση:
α) Είναι ως οξείες με κάθετες πλευρές , .
β) Τα ορθογώνια τρίγωνα και είναι ίσα αφού έχουν και
ως μισά των ίσων διαγωνίων , του τετραγώνου.
Έτσι είναι και .
Τα και είναι ίσα από γιατί έχουν :
ως πλευρές του τετραγώνου,
49. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 49
από (α) ερώτημα και
ως αθροίσματα των ίσων
γωνιών και με 45 .
Οπότε .
γ) Στο τρίγωνο τα τμήματα
, είναι ύψη του που τέμνονται
στο , δηλαδή το είναι το
ορθόκεντρο του τριγώνου, άρα και το
είναι το τρίτο ύψος του δηλαδή το
είναι κάθετο στο .
ΘΕΜΑ 3726
Θεωρούμε δύο σημεία A και B τα οποία βρίσκονται στο ίδιο μέρος ως προς
μια ευθεία () τέτοια ώστε η ευθεία AB δεν είναι κάθετη στην () . Έστω / A το
συμμετρικό του A ως προς την ευθεία () .
(α) Αν η / A B τέμνει την ευθεία () στο σημείο O, να αποδείξετε ότι:
(i) Η ευθεία () διχοτομεί την γωνία / AOA .
(ii) Οι ημιευθείες OA και OB σχηματίζουν ίσες οξείες γωνίες με την ευθεία () .
(β) Αν K είναι ένα άλλο σημείο πάνω στην ευθεία () να αποδείξετε ότι:
(i) KAKA΄ .
(ii) KAKB AOOB.
Λύση:
(α) (i) Αφού το A΄ είναι το συμμετρικό του A ως προς την () , η () είναι
μεσοκάθετος του AA΄ και άρα OAOA΄ , οπότε το τρίγωνο AOA΄ είναι
50. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 50
ισοσκελές . Άρα το ύψος του
OE είναι και διχοτόμος της
γωνίας της κορυφής του,
δηλαδή η () διχοτομεί την
γωνία AOA΄ .
(ii) Έχουμε AOE EOA΄ , όπως
δείξαμε στο (i) και
BOK EOA΄ , ως
κατακορυφήν. Άρα
EOA BOK .
(β) (i) Αφού είδαμε ότι η ευθεία () είναι μεσοκάθετος του AA΄ , θα είναι και
KAK΄ .
(ii) Έχουμε: KAKBKA΄ KBBA΄ λόγω της τριγωνικής ανισότητας στο
τρίγωνο KBA΄ . Συνεπώς: KAKB BA΄ BOOA΄ BOOA.
Β τρόπος
α) i. Επειδή τα και ' είναι συμμετρικά ως προς την η ευθεία είναι
μεσοκάθετος του '
οπότε ' 1 και
το τρίγωνο ' είναι
ισοσκελές.
Έτσι η μεσοκάθετος του
τριγώνου είναι και
διχοτόμος της γωνίας της
κορυφής δηλαδή της ' .
51. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 51
ii. Αν είναι το σημείο τομής του ' με την , η οξεία γωνία που
σχηματίζει η ημιευθεία με την και η οξεία γωνία της με την ,
τότε: ' 2 αφού η μεσοκάθετος του ισοσκελούς τριγώνου
' ' είναι και διχοτόμος.
Όμως
2
' ως κατακορυφήν.
β) i. Αφού το είναι σημείο της μεσοκαθέτου του τμήματος ' θα ισχύει
΄ 3 .
ii. Από την τριγωνική ανισότητα στο τρίγωνο ' ισχύει:
3 1
΄ ΄ ΄ 4 .
Από τριγωνική ανισότητα στο τρίγωνο είναι: 5 .
Από 4,5 (μεταβατική ιδιότητα).
ΘΕΜΑ 3727
Στο τετράγωνο προεκτείνουμε την πλευρά κατά τμήμα και
την πλευρά κατά τμήμα .
α) Να αποδείξετε ότι:
i) .
ii) .
β) Αν το συμμετρικό σημείο του ως προς την ευθεία , να αποδείξετε
ότι το τετράπλευρο είναι τετράγωνο.
52. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 52
Λύση:
α) i. Έστω είναι η πλευρά του τετραγώνου .
Τα ορθογώνια τρίγωνα και είναι ίσα αφού έχουν:
και 2 .
Άρα και 1 ,
2 .
ii. Είναι 3
ως εντός εναλλάξ των
παραλλήλων , που
τέμνονται από τη .
90
.
β) Αν είναι το σημείο τομής των διαγωνίων του , τότε το τμήμα
είναι μεσοκάθετος του , αφού το το συμμετρικό σημείο του ως προς
.
Άρα 4 και 5 .
1
4 , 5 .
53. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 53
Οπότε το είναι τετράγωνο αφού έχει όλες τις πλευρές του ίσες, κάθετες
διαγώνιες και μία ορθή γωνία 90 .
ΘΕΜΑ 3728
Έστω ότι ο κύκλος (O,) εφάπτεται των πλευρών του τριγώνου PE στα
σημεία A, και B.
α) Να αποδείξετε ότι:
i. P AP. (Μονάδες 6)
ii. P PEE. (Μονάδες 8)
β) Αν ABE, να αποδείξετε ότι
i. το τρίγωνο PE είναι ισοσκελές. (Μονάδες 6)
ii. Τα σημεία , και είναι συνευθειακά. (Μονάδες 5)
Λύση:
α. i) Επειδή τα εφαπτόμενα τμήματα σε
κύκλο από ένα σημείο εκτός κύκλου είναι ίσα,
θα είναι: PA PB, A καιE EB.
Οπότε: PPAAPA.
α. ii) P APPBPEBEPEE
β. i)
A BE
P PA A PB BE P PE
. Άρα το
τρίγωνο PE είναι ισοσκελές.
β. ii) Είναι O E (ακτίνα κάθετη στην
εφαπτομένη στο σημείο επαφής). Επειδή όμως
ο κύκλος (O,) είναι ο εγγεγραμμένος κύκλος
του τριγώνου PE και το τρίγωνο είναι
ισοσκελές, η διχοτόμος από την κορυφή A
διέρχεται από το σημείο O και είναι και
ύψος. Δηλαδή, POE.
Από το σημείο όμως, υπάρχει μόνο μία
κάθετη στη E. Άρα, τα σημεία ,και είναι συνευθειακά.
ΘΕΜΑ 3729
Θεωρούμε κύκλο κέντρου και εξωτερικό σημείο του . Από το φέρνουμε
τα εφαπτόμενα τμήμα και . Η διακεντρική ευθεία τέμνει τον κύκλο
54. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 54
στο σημείο . Η εφαπτόμενη του κύκλου στο τέμνει τα και στα σημεία
και αντίστοιχα. Να αποδείξετε ότι:
α) το τρίγωνο είναι ισοσκελές. (Μονάδες 10)
β) . (Μονάδες 8)
γ) η περίμετρος του τριγώνου είναι ίση με . (Μονάδες 7)
Λύση:
α) Αρκεί να δείξουμε ότι PP.
Γνωρίζουμε ότι η διακεντρική
ευθεία POδιχοτομεί την γωνία APB
που σχηματίστηκε από τα
εφαπτόμενα τμήματα PAκαι PB.
Συνεπώς : APOBPO.
Αν συγκρίνουμε τα τρίγωνα P
και P διαπιστώνουμε ότι είναι
ορθογώνια ˆ 90 o έχουν κοινή
κάθετη πλευρά Pκαι όπως δείξαμε
πριν έχουν δύο οξείες γωνίες ίσες
APOBPO. Συνεπώς είναι ίσα
τρίγωνα , άρα έχουν όλα τα
στοιχεία τους ίσα, θα είναι λοιπόν
PP.
β) Γνωρίζουμε ότι τα εφαπτόμενα
τμήματα που άγονται από σημείο εκτός αυτού είναι ίσα, άρα PAPB συνεπώς
συνδυάζοντας και το συμπέρασμα του προηγούμενου ερωτήματος:
APAPPBPB.
γ) Τα σημεία , είναι εξωτερικά του κύκλου και τα τμήματα A, και
,B είναι εφαπτόμενα τμήματα που άγονται από αυτά, άρα ίσα μεταξύ τους.
Έχουμε:
A, B
P P P P P A B P PA PB
.
ΘΕΜΑ 3732
Δίνεται ισοσκελές τρίγωνο ABκαι το ύψος του A. Στο A θεωρούμε σημείο
H τέτοιο ώστε HAHB.Έστω ότι E είναι το σημείο τομής της με την A.
Φέρνουμε την κάθετη στην , η οποία τέμνει την πλευρά Bστο .
55. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 55
α) Να αποδείξετε ότι:
i) Τα τρίγωνα HBκαι είναι ίσα. (Μονάδες 6)
ii) Z . (Μονάδες 6)
iii) Η ευθεία H είναι μεσοκάθετος του τμήματος . (Μονάδες 6)
β)Ποιο από τα σημεία του σχήματος είναι το ορθόκεντρο του τριγώνου ;
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 7)
Λύση:
α) i)Τα τρίγωνα HB και είναι ίσα,
επειδή είναι ορθογώνια και έχουν HBHA
(από υπόθεση) και BHAHZ
(ως κατακορυφήν).
α. ii) Από την ισότητα των τριγώνων του
ερωτήματος (α. i), προκύπτει ότι
HHZ . Άρα η H είναι
διχοτόμος της γωνίας AˆB ( Το
σημείο H ισαπέχει από τις
πλευρές της). Επομένως τα
ορθογώνια τρίγωνα H και
ZH είναι ίσα (έχουν κοινή υποτείνουσα και HˆHˆZ). Άρα Z .
α. iii) Από την ισότητα των τριγώνων του ερωτήματος (α. i), έχουμε ακόμα
B AZ .
BBAZZBA, οπότε το τρίγωνο AB είναι ισοσκελές.
Άρα η H που διχοτομεί τη γωνία AˆB, θα είναι μεσοκάθετος της .
α) Στο τρίγωνο , τα ύψη AZ,B τέμνονται στο σημείο , που είναι και το
ορθόκεντρο του τριγώνου.
56. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 56
ΘΕΜΑ 3734
Σε ισοσκελές τραπέζιο (/ /) είναι .
α) Να αποδείξετε ότι η είναι διχοτόμος της γωνίας . (Μονάδες 7)
β) Να προσδιορίσετε τη θέση ενός σημείου , ώστε το τετράπλευρο να
είναι ρόμβος. (Μονάδες
10)
γ) Αν επιπλέον είναι γωνία 120
και οι διαγώνιοι του ρόμβου τέμνονται
στο σημείο , να υπολογίσετε τις γωνίες του τετραπλεύρου .
(Μονάδες 8)
Λύση:
α) Γνωρίζουμε ότι ABA άρα
το τρίγωνο AB είναι ισοσκελές
, συνεπώς ABAB.
Τα ευθύγραμμα τμήματα AB,
είναι παράλληλα και τέμνονται
από την B, άρα οι γωνίες
AB,B είναι ίσες μεταξύ
τους ως εντός εναλλάξ. Από τα
προηγούμενα προκύπτει ότι
A B B
που οδηγεί στο
συμπέρασμα.
β) Γράφουμε κύκλο με κέντρο το
και ακτίνα A, έστω E το
σημείο τομής του με την πλευρά
, θα δείξουμε ότι το
τετράπλευρο ABE είναι ρόμβος.
Το ευθύγραμμα τμήματα AB,
57. http://www.mathematica.gr/forum/viewtopic.php?f=142&t=44444
Επιμέλεια: xr.tsif Σελίδα 57
είναι παράλληλα (παράλληλες πλευρές τραπεζίου) , άρα θα είναι και τα
τμήματα AB και Eπαράλληλα, επιπλέον ABAE,συνεπώς είναι ίσα ,
δείξαμε έτσι ότι το τετράπλευρο ABE είναι παραλληλόγραμμο. Οι απέναντι
πλευρές του A,BE θα είναι ίσες ,άρα ισχύει: ABAEBEκαι το
τετράπλευρο είναι ρόμβος.
γ) Θα δείξουμε προπαρασκευαστικά ότι το τρίγωνο EB είναι ισόπλευρο.
Πράγματι είναι
ισοσκελές καθώς:
BABE , οι
γωνίες AB και EB
είναι ίσες ως απέναντι
γωνίες
παραλληλογράμμου
και η BE είναι
παραπληρωματική της
EB , άρα ίση με 60o , συνεπώς το ισοσκελές τρίγωνο με γωνίες βάσεων 60o
είναι ισόπλευρο.
Επιπλέον γνωρίζουμε ότι οι διαγώνιοι του ρόμβου τέμνονται κάθετα και
διχοτομούν τις απέναντι γωνίες, όπως και ότι οι διαδοχικές γωνίες ενός
παραλληλογράμμου είναι παραπληρωματικές.
Άρα: O90o .
0 1 1
OB ABE EB 60 60 90
2 2
o o ,
BE 60o ,
1 1
EO EB BE 60 120 120
2 2
o o o .
ΘΕΜΑ 3735
Δίνεται τρίγωνο ABΓμε AB<ΑΓ. Έστω Αx η εξωτερική διχοτόμος της γωνίας
A.
α) Να αποδείξετε ότι: