Polecenie 1

Zapoznaj się z prezentacją multimedialną i następnie wykonaj polecenia poniżej.

RIVzswpCUA1dW
Slajd 1. Nagłówek, twierdzenie. Napis, dla każdego nieforemnego wielokąta istnieje izoperymetryczny z nim wielokąt foremny o większym polu. Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap pierwszy. Ilustracja przedstawia wielokąt wypukły A B C D. Przez wszystkie wierzchołki poprowadzono równoległe do siebie poziome przerywane proste. Slajd 2. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap pierwszy. Ilustracja przedstawia wielokąt wypukły A B C D. Przerywane poziome równoległe do siebie proste poprowadzone z wszystkich wierzchołków przecinają ściany boczne figury w punktach E i F tworząc trójkąty A B F, C D E oraz trapez B E D F. Slajd 3. Napis Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap drugi. Punkty A oraz C w wielokącie wypukłym A B C D uległy takiemu przesunięciu, że odcinek A indeks dolny jeden koniec indeksu, C indeks dolny jeden koniec indeksu, który tworzą jest prostopadły do czterech wcześniejszych równoległych prostych. Odcinki D E i B F także zostały przesunięte równolegle do wcześniej wyznaczonych przerywanych prostych w taki sposób, że odcinek A indeks dolny jeden koniec indeksu, C indeks dolny jeden koniec indeksu, jest ich osią symetrii. Zostały zmienione oznaczenia punktów D E oraz B F na odpowiednio D indeks dolny jeden koniec indeksu, D indeks dolny dwa koniec indeksu, B indeks dolny jeden koniec indeksu, B indeks dolny dwa koniec indeksu. Slajd 4. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap trzeci. Przez punkty D indeks dolny jeden koniec indeksu, D indeks dolny dwa koniec indeksu, B indeks dolny jeden koniec indeksu, B indeks dolny dwa koniec indeksu, poprowadzona została prosta pionowa przerywana, równoległa do odcina A indeks dolny jeden koniec indeksu, C indeks dolny jeden koniec indeksu. Proste te utworzyły dwa trójkąty oraz dwa trapezy. Odcinki utworzone z punktami D indeks dolny jeden koniec indeksu, D indeks dolny dwa koniec indeksu są podstawami tych figur. Slajd 5. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap czwarty. Punkty B indeks dolny jeden koniec indeksu oraz punkt B indeks dolny dwa koniec indeksu oznaczono jako B bis jeden oraz B bis dwa. Odcinek ten przemieszczono w taki sposób, że jest prostopadły do wcześniej wyznaczonych czterech pionowych przerywanych prostych. Podstawy powstałych wielokątów przesuwamy równoległe do czterech pionowych przerywanych prostych w taki sposób, że odcinek jako B bis jeden oraz B bis dwa jest ich osią symetrii. A indeks dolny jeden koniec indeksu, C indeks dolny jeden koniec indeksu oznaczono jako A bis jeden oraz C bis jeden. Napis pod ilustracją. Możemy zauważyć, że otrzymany wielokąt ma dwie osie symetrii i liczbę boków mniejszą lub równą 4×n-2. Slajd 6. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap piąty. Punty C bis jeden, D bis dwa oraz B bis dwa oznaczano jako P, Q i R. Punkt O jest środkiem symetrii całej figury natomiast odcinek P R jest przeciwprostokątną trójkąta równoramiennego O P R. Slajd 7. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap szósty. Punkt Q przemieszczono równolegle do odcinka P R w taki sposób, że powstał trójkąt równoramienny Q indeks dolny jeden koniec indeksu, R P. Takie przemieszczenia wykonano we wszystkich czterech ćwiartkach figury. Slajd 8. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap siódmy. Poprowadzono dwusieczną kąta Q indeks dolny jeden koniec indeksu, O R. Następnie na otrzymaną dwusieczną z punktu Q indeks dolny jeden koniec indeksu upuszczono prostą prostopadłą. Miejsce przecięcia się prostej z odcinkiem O R oznaczono jako L. Przez punkt R poprowadzono prostą równoległą do odcinka Q indeks dolny jeden koniec indeksu L. Punkt R przemieszczono względem tej prostej w taki sposób, że powstał trójkąt równoramienny L Q indeks dolny jeden koniec indeksu U. Tę czynność powtórzono dla każdej z ośmiu symetrycznych części figury. Slajd 9. Napis, Symetryzacja Steinera- Endlera, Etap ósmy. Ilustracja przedstawia wielokąt o ośmiu osiach symetrii. Przesunięto boki tego wielokąta tak, że kąty miedzy tymi bokami są równe, dzięki czemu powstał wielokąt foremny. Napis pod ilustracją. Przeprowadzona konstrukcja pozwoliła zbudować wielokąt foremny, mając co najwyżej 2n-1 boków, nie mniejsze pole i nie większy obwód od wielokąta wyjściowego. Gdyby obwód był mniejszy, to można otrzymany wyżej wielokąt przekształcić przez jednokładność i otrzymać wielokąt foremny o obwodzie równym z wyjściowym, czyli z nim izoperymetryczny.
Polecenie 2

Rozważmy wszystkie trójkąty prostokątne o przeciwprostokątnej długości 12. Wyznacz obwód tego z trójkątów, który ma największe pole.

Polecenie 3

Rozważmy wszystkie trójkąty prostokątne o polu równym 18. Wyznacz długości boków tego z trójkątów, który ma najmniejszy obwód.

Polecenie 4

Korzystając z nierówności o średnich wykaż, że spośród trójkątów prostokątnych o polu równym P najmniejszy obwód ma trójkąt równoramienny i obwód ten jest równy 22P+2P.