Σάββατο 1 Νοεμβρίου 2014

Μόνο με κανόνα

Έστω κύκλος κέντρου $Ο$. Με τη χρήση μόνο ενός απλού κανόνα, να σχεδιαστεί ευθεία που να διέρχεται από τυχόν σημείο $Ρ$ εκτός του κύκλου, που να είναι κάθετη στη διάμετρο $ΑΒ$.
Δείτε τη λύση που μου έστειλε ο αγαπητός φίλος Νίκος Φραγκάκης από την Ιεράπετρα (Doloros):
Το έτος $1996$ στο 2ο τεύχος του περιοδικού «μαθηματική παιδεία» , με εκδότη τον μακαρίτη Χάρη Βαφειάδη και στις σελίδες 145-146 είχαν δημοσιευθεί δύο διαπραγματεύσεις του θέματος από τον υπογράφοντα και τον γνωστό περί τα μαθηματικά συγγραφέα, φίλτατο Μπάμπη Στεργίου. 
Παραθέτω την κατασκευή που είχα δώσει τότε, που είναι ή ίδια με του Γιώργου σε ότι αφορά την κατασκευή, αλλά διαφέρει ελαφρώς ως προ την αιτιολόγηση.
Από το σημείο $P$ (εκτός του κύκλου κέντρου $O$) φέρνουμε τις ευθείες $PA,PB$ οι οποίες τέμνουν τον κύκλο, ακόμα, στα σημεία $S,Q$αντίστοιχα. Επειδή οι γωνίες $A\widehat SB,A\widehat QB$ βαίνουν σε ημικύκλιο, θα είναι ορθές και ως εκ τούτου το $B$ θα είναι ορθόκεντρο του τριγώνου $PAT$, όπου $T$ το σημείο τομής των ευθειών $SB,AQ$.
Προφανώς λοιπόν η ευθεία $PT$ θα είναι κάθετη στην ευθεία $AB$.

6 σχόλια:

  1. Σωκράτη, πολύ ενδιαφέρον το θέμα σου! Aξίζει μια ιστορική αναφορά, μιας και το 1833 ο μεγάλος Ελβετός γεωμέτρης Γιάκομπ Στάινερ (Jacob Steiner) απέδειξε πως όλες οι κλασικές ευκλείδειες κατασκευές "με κανόνα και διαβήτη" μπορούν να γίνουν και ΜΟΝΟ με κανόνα δοθέντος κύκλου με δεδομένο κέντρο Ο. Όχι και πολύ γνωστό νομίζω αυτό, οπότε μάλλον άξιζε η ιστορική αναδρομή.
    Στο προκείμενο πρόβλημα τώρα, μία λύση είναι η εξής:
    1.Φέρνουμε την ΑP που τέμνει τον κύκλο έστω στο σημείο Γ.
    2.Φέρνουμε την PB η οποία προεκτεινόμενη τέμνει τον κύκλο έστω στο Δ.
    3. Προεκτείνουμε κατά μήκος τις ΑΔ και ΓΒ οι οποίες τέμνονται έστω στο σημείο Ε.
    Η PE είναι η ζητούμενη κάθετος (από Ceva)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Nίκο πολύ ωραία. Γλώσσεψα την μπέρδα μου με τον Ceva (διάβαζα κάτι για Ceva ,Θαλή κι αντί μετά να γράψω "από Θ.Θαλή" έβαλα Ceva. :-) )
    Nα δώσω ένα παλιό αλλά πολύ καλό γαλλικό βιβλίο του Λονγκσάνζ στο οποίο θα βρεις πολλές ενδιαφέρουσες κατασκευές μόνο με κανόνα:
    Essai sur la géométrie de la règle et de l'équerre (1890)

    https://archive.org/details/essaisurlagomtr01longgoog
    Εκεί βρήκα παλιότερα μια λύση στο πρόβλημα "Πώς φέρουμε την ευθεία μεταξύ δύο σημείων Α και Β, αν το μόνο που διαθέτουμε είναι ένας κοντός κανόνας; (που δεν επαρκεί δηλαδή ως μήκος για να γράψει την ευθεία). Πολύ ωραίο !

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Πολύ ωραίο πράγματι βιβλίο με πολύ "δυνατές" κατασκευές.
      Ευχαριστώ πολύ Γιώργο!

      Νίκος Φραγκάκης

      Διαγραφή
  3. δείτε κι αυτό http://users.sch.gr/nfotiades/articles/mohr.pdf

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  4. Ωραία η εργασία του Δρος Φωτιάδη όντως!
    Να θυμίσω και την παλιότερη "παραμαθηματική" ανάρτηση για το Μασκερόνι και τη γεωμετρία του "τού διαβήτη", και την πληρωμένη απάντηση του Λαπλάς στο Βοναπάρτη.
    http://eisatopon.blogspot.com/2013/02/blog-post_8055.html

    ΑπάντησηΔιαγραφή