avva: (Default)
[personal profile] avva
Непростая математическая задача с элементарным условием и очень красивым решением.

Условие: дан четырёхугольник в пространстве. Дано, что все его стороны касаются одной и той же сферы. Доказать, что все точки касания лежат в одной плоскости.

Если кто-то знает решение, не подсказывайте ;)

Date: 2003-11-15 04:37 pm (UTC)
From: [identity profile] dimulka-9.livejournal.com
СТОП.
Бредовая какая-то задача. Естественно в одной. Они же все принадлежат ЭТОМУ четырехугольнику. Или это не 4-х угольник, а пирамида, т.е. объемная фигура?

Date: 2003-11-15 04:40 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Это четырёхугольник, но он в пространстве, т.е. его вершины необязательно лежат все в одной плоскости.
Напимер, это может быть "скелет" пирамиды, да.

Date: 2003-11-15 04:54 pm (UTC)
From: [identity profile] karakal.livejournal.com
Но ведь если предположить, что это - "скелет" пирамиды ВНУТРИ сферы, а точки касания - вершины пирамиды, то они в одной плоскости никак не лежат. При этом условие, вроде, не нарушается.
Вообще-то я тоже не очень понял. Ведь если четырехугольник - с внешней стороны сферы, то касаться ее он может только какой-то из своих плоскостей - то есть, в единственной точке.

Date: 2003-11-15 04:58 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
это - "скелет" пирамиды ВНУТРИ сферы, а точки касания - вершины пирамиды

В этом случае стороны не касаются сферы, а пересекаются с ней. Прямая касается сферы, если она пересекается со сферой и лежит в касательной к этой сфере плоскости.

Или вспомните, что такое касательная прямая к окружности, и вместо окружности представьте сферу. Так понятнее?

Date: 2003-11-15 05:02 pm (UTC)
From: [identity profile] dimulka-9.livejournal.com
СТОП еще раз. Сторон получается 6. Или мы сейчас уже говорим не о сторонах, а о гранях, т.е. о 4-х?

Date: 2003-11-15 05:13 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Нет. Четырёхугольник. Четыре точки. Необязательно в одной плоскости.

Вот полезная картинка, чтобы представить себе условие. Представьте себе большой квадрат. Поместите его мысленно в трёхмерное пространство.

Теперь возьмите одну из его вершин и "отогните" так, чтобы она отошла от первоначальной плоскости квадрата. Все остальные три вершины остаются месте. Стороны, которыми соединены другие две вершины квадрата с той, которую Вы оттягиваете, тянутся вслед за ней.

У Вас получается такая как бы искривлённая рамка (можно представить для наглядности, что она сделана из проволоки). Четыре точки и четыре стороны, но точки не лежат в одной плоскости. Теперь представьте себе, что в этот четырёхугольник "вписана" сфера так, что каждая из его сторон касается этой сферы. Представьте, что Вы как бы вталкиваете сверху шар нужного размера в эту рамку, пока он не сидит внутри неё, касаясь сферой каждой стороны. Нужно доказать, что эти четыре точки касания лежат в одной плоскости.

Теперь можно усложнить и начать не с квадрата, а с какого-то случайного четырёхугольника в плоскости, "отогнуть" одну из его вершин итд., это даст несколько более общую картину для интуиции.

Date: 2003-11-15 05:19 pm (UTC)
From: [identity profile] dimulka-9.livejournal.com
Вот насколько у меня хорошо было с матанализом, тервером и дифференциальной геометрией, настолько плохо с пространственным проектированием. Можно скан рисунка?

Date: 2003-11-15 05:23 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Нет, у меня руки кривые, я не умею ничего рисовать и чертить. М.б. если кто-нибудь другой захочет.

Date: 2003-11-15 06:04 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Спасибо.

Date: 2003-11-15 06:07 pm (UTC)
From: [identity profile] dimulka-9.livejournal.com
Супер!

Date: 2003-11-15 05:16 pm (UTC)
From: [identity profile] karakal.livejournal.com
Да, неправ. Ошибку понял.

December 2025

S M T W T F S
  123 4 56
78 9 10 11 1213
1415 1617181920
21 22 23 24 2526 27
2829 30 31   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jan. 1st, 2026 02:37 pm
Powered by Dreamwidth Studios