|
Relatia lui Van Aubel si aplicatii la rezolvarea problemelor de geometrie
Am alcatuit acest material in urma cu 10 ani, prin toamna lui 1991 cu
intentia de a-l trimite spre publicare Gazetei Matematice. In cele din
urma, m-am razgandit - nu consideram ca este suficient de bine facut pentru
a-si gasi locul acolo. Il scot acum de la arhiva in speranta ca voi trezi
interesul macar catorva persoane pasionate ca si mine de geometria
"clasica".
OBSERVATIE. La vremea liceului (prin toamna lui 1985), dl. profesor
Cristian Bosneag de la Liceul de Informatica ne-a predat relatia de care
voi vorbi in cele ce urmeaza. In manualele de atunci, nu era cuprinsa nici
macar ca exercitiu. In actualele manuale, nu are cum, programa de geometrie
fiind supraincarcata cu vectori si geometrie analitica. Geometria "clasica"
a fost izolata in clasele VI-VIII, cand elevii abia invata sa rezolve
ecuatii de gradul I. Nu sunt impotriva geometriei analitice, dar cred ca 40
de ore in clasa a XI-a erau suficiente. Materialul de fata se vrea o
pledoarie in favoarea geometriei "clasice", prea usor aruncata la gunoi de
dragul reinnoirii programelor scolare.
Relatia lui Van Aubel
In triunghiul oarecare ABC, se duc cevienele AA', BB' si CC',
concurente in punctul I ([pic]). Are loc relatia:
|[pic] (1) |
[pic]
Figura 1. Relatia lui Van Aubel
Relatia (1) poarta numele de relatia lui Van Aubel. Sincer vorbind, nu
am idee cine a fost Van Aubel. O alta relatie descoperita de el este utila
la calculul lungimii unei ceviene plecand din varful unghiului drept intr-
un triunghi dreptunghic; aceasta din urma o puteti gasi in excelenta carte
"Surprize in matematica elementara" publicata de dr. Viorel Gh. Voda in
1981 la Ed. Albatros.
Sa revenim insa la relatia (1). Utilitatea ei apare imediat: cu
ajutorul acestei relatii putem calcula direct raportul segmentelor
determinate de punctul de intersectie a trei ceviene pe oricare dintre ele,
fara a mai recurge la teoremele lui Menelaus sau Ceva. Relatia este de fapt
un 'shortcut' extrem de util la calculul rapoartelor sus-amintite.
Demonstratie. Scriem teorema lui Menelaus in triunghiul AA'C
intersectat de transversala BIB':
[pic] (2)
Pe de alta parte, scriem teorema lui Ceva pentru cevienele concurente
AA', BB' si CC' si rezulta:
[pic]
Construim proportii derivate pentru a scoate raportul [pic], pe care
il vom inlocui apoi in relatia (2):
[pic]
Relatia (2) devine astfel:
[pic] (
( [pic] q.e.d.
Problema rezolvata 1 (105/25 din [1]). Fie M si N doua puncte situate pe
laturile (AB) si (AC) ale triunghiului ABC astfel incat:
[pic]
unde G este punctul de intersectie al segmentelor (BN) si (CM). Sa se
demonstreze ca [pic] si [pic].
[pic]
Figura 2. La problema re |