Κύκλοι και τρίγωνο

Ένα ισοσκελές τρίγωνο με βάση τη διάμετρο του μεγάλου πράσινου κύκλου εφάπτεται στο εσωτερικό του κύκλου. Ο κόκκινος κύκλος διέρχεται από μια κορυφή του τριγώνου και εγγράφεται στον πράσινο κύκλο,  όπως φαίνεται στο σχήμα.

Επιπλέον, υπάρχει ένας μπλε κύκλος στο εσωτερικό του πράσινου κύκλου, που εφάπτεται στον κόκκινο κύκλο και στο τρίγωνο. 

Δείξτε ότι το ευθύγραμμο τμήμα που διέρχεται από το κέντρο του μπλε κύκλου και το κοινό σημείο του κόκκινου κύκλου και του τριγώνου είναι κάθετο στη διάμετρο του πράσινου κύκλου.

Έλλειψη σε ορθογώνιο τρίγωνο

Μια έλλειψη είναι εγγεγραμμένη σε ορθογώνιο τρίγωνο και ο μεγάλος άξονάς της είναι παράλληλος με την υποτείνουσα. 

Δύο εφαπτόμενοι κύκλοι της ίδιας ακτίνας είναι εγγεγραμμένοι στην έλλειψη. Ένας τρίτος κύκλος, ίδιας ακτίνας με τους δύο πρώτους, εφάπτεται τόσο στην έλλειψη όσο και στις άλλες δύο πλευρές του τριγώνου.

Να εκφραστεί η κοινή ακτίνα των τριών κύκλων ως προς τις πλευρές του τριγώνου.

Sangaku από Takasaka – Geisha Fan

Αυτό το πρόβλημα Sangaku παρουσιάζεται από τον Clifford A. Pickover στο βιβλίο του. Οφείλεται στον νεαρό (11 ετών) Kinjiro Takasaka (1873).

Ο λόγος των διαμέτρων των δύο μικρών κύκλων: κόκκινο (κάτω) και πράσινο (πάνω):

Εγγραφή τετραγώνου

Θεωρούμε δύο εφαπτομένους κύκλους και μια εφαπτομένη κοινή σε αυτούς τους δύο κύκλους. Αντί να εγγράψουμε έναν κύκλο στη μικρή περιοχή που οριοθετείται μεταξύ των κύκλων και της 

εφαπτομένης προτείνουμε να εγγράψουμε... ένα τετράγωνο, έτσι ώστε μια κορυφή να είναι σε επαφή με την εφαπτομένη και δύο άλλες με τους δύο κύκλους.

Να εκφραστεί η πλευρά του τετραγώνου συναρτήσει των ακτίνων των δύο κύκλων.

Sangaku Problems: Σχέσεις ακτίνων [3]

Να αποδειχθεί ότι:

$r= \sqrt{r_1r_2} +\sqrt{r_2r_3}+\sqrt{r_3r_1}$.

 

Σταθερό άθροισμα

Σε κάθε πολύγωνο εγγεγραμμένο σε κύκλο, όποιος κι αν είναι ο τρόπος τριγωνοποίησής του (δηλαδή ο χωρισμός του σε μη επικαλυπτόμενα τρίγωνα που έχουν ως κορυφές τις κορυφές του πολυγώνου), το άθροισμα των ακτίνων των κύκλων που εγγράφονται σε αυτά τα τρίγωνα είναι σταθερό.

Sangaku Problems: Σχέσεις ακτίνων [2]

Να αποδειχθεί ότι:

 $\dfrac{1}{r_3}= \dfrac{1}{r_1}+\dfrac{1}{r_2}$.

Sangaku Problems: Σχέσεις ακτίνων [1]

Να αποδειχθεί ότι: 

$AB=2 \sqrt{rR}$.

Εμβαδά με χρώματα [60]

Οι ακτίνες των πέντε κύκλων στο εσωτερικό του τετραγώνου έχουν μήκος $1$.Να βρεθεί το εμβαδόν του τετραγώνου. 

Sangaku Journal of Mathematics - Volumes 2017 - 2023

Volume 7 (2023)

Hiroshi Okumura, A rare sangaku problem involving three congruent circles, pp.1-8.

Hiroshi Okumura, Problems 2023-1, pp.9-12.

Paris Pamfilos, Note on a sangaku like construction of X(55), pp. 13-15.

Vishwesh Ravi Shrimali, Solution for Problems 2 and 3 of Problems 2023-1, pp. 16-19.

Kousik Sett, Solution for Problems 2 and 3 of Problems 2023-1 by Vishwesh Ravi Shrimali (ERRATA), p. 20.

Ercole Suppa and Marian Cucoanes, Solution of Problems 2023-1-6, pp. 21-28.

Hiroshi Okumura and Kousik Sett, The arbelos in Wasan geometry: the Aida arbelos and Problem 2023-1-5, pp. 29-31.

Hiroshi Okumura, A configuration arising from Problem 2023-1-1, pp. 32-34.

Volume 6 (2022)

Hiroshi Okumura, A note on a generalization of a five circle problem, pp.1-2.

Hiroshi Okumura, A note on a generalization of a five circle problem: Part 2, pp.3-5.

Πολύχρωμα ορθογώνια

Στο παρακάτω σχήμα έχουμε ένα κανονικό πεντάγωνο πλευράς $4$ και έξι ίσα ίσα ορθογώνια τρίγωνα γύρω από αυτό.

Να βρεθεί το μήκος της υποτείνουσας των ορθογωνίων τριγώνων.

Ένα (1) ανάμεσα σε δύο (2)

Μια ακολουθία από $2$ και $1$ που τα χωρίζουν,

$2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, . . .$

έτσι ώστε το επόμενο μπλοκ να περιέχει πάντα ένα $2$ περισσότερο από το προηγούμενο.
Πόσα $2$ υπάρχουν στην ακολουθία που περιέχει τον αριθμό $2024$?

Japanese Temple Geometry IV

Japanese Temple Geometry III

Japanese Temple Geometry II

Japanese Temple Geometry I

Shearer’s geometry puzzles

On his blog MathWithBadDrawings, Ben Orlin reposted a couple of geometrical sangaku-like puzzles by math teacher Catriona Shearer. These are eleven of her personal favorites. If you dare, definitely give them a try!

Transit Across a Purple Sun. What’s the total shaded area?

San Gaku (Japanese Temple Problems)

San Gaku, also known as Japanese Temple Problems, are challenging geometric puzzles requiring anything from Pythagoras' theorem to much more complex maths to solve. 

Click on the image.

Sangaku' s Problems

Τα Sangakus αποτελούν έναν αρχαίο σύνδεσμο μεταξύ τέχνης και μαθηματικών. Αυτές είναι ιαπωνικές γεωμετρικές εικόνες, διακοσμημένες σε ξύλινες πλάκες, που αντιπροσωπεύουν ένα μαθηματικό θεώρημα ή μία μαθηματική σχέση. 

Το ζητούμενο είναι:

(1) να βρείτε το θεώρημα πίσω από το sangaku και 

(2) να το αποδείξετε, φυσικά. 

Μερικά sangaku είναι αρκετά εύκολα, άλλα τρομερά δύσκολα. Καλή τύχη!

72 Sangaku Problems

• Sangaku: Reflections on the Phenomenon
• Critique of My View and a Response
• 1 + 27 = 12 + 16 Sangaku

• 3-4-5 Triangle by a Kid
• 7 = 2 + 5 Sangaku
• A 49th Degree Challenge
• A Geometric Mean Sangaku
• A Hard but Important Sangaku
• A Restored Sangaku ProblemA better solution to a difficult sangaku problem