Zadanie 3
2008
Etap I
★★★☆☆Geometria
Algebra
Kwadrat z prostą przez środek
Treść zadania
Dany jest kwadrat o boku 1 oraz prosta przechodząca przez jego środek. Niech , , , oznaczają odpowiednio odległości punktów , , , od prostej . Wykaż, że
Umiejętności (5)
Wymagane umiejętności:
Układ współrzędnych
Przekształcenia geometryczne
Wzory skróconego mnożenia
Zdobywane umiejętności:
Niezmienniki
Układ współrzędnych
Wskazówki (0/4)
Wskazówka 1
Narysuj rysunek i zaznacz środek symetrii kwadratu. Zauważ, że punkty i są symetryczne względem środka, więc (podobnie ). Jak upraszcza to równość, którą masz udowodnić?
Wskazówka 2
Poprowadź przez środek kwadratu drugą prostą, prostopadłą do . Zauważ, że odległości punktu od tych dwóch prostych tworzą przyprostokątne trójkąta prostokątnego o przeciwprostokątnej .
Wskazówka 3
Wyobraź sobie obrót kwadratu o wokół środka. Pozwoli Ci to zauważyć, że odległość punktu od dorysowanej prostej jest równa odległości punktu od prostej , czyli wynosi .
Wskazówka 4
Zastosuj twierdzenie Pitagorasa do trójkąta z poprzednich wskazówek, używając zależności odkrytej dzięki obrotowi. Oblicz kwadrat długości odcinka i zakończ dowód.