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En Eritrea, el Teorema de

Según este periódico, un Eritreo estudiante de secundaria llamado Saied Mohammed Ali ha descubierto un nuevo teorema geométrico. Otra fuente parece decir que es la siguiente:

Dicen que usted tiene un triángulo con lados de longitud $a$, $b$, y $c$. Dibujar las medianas (líneas $\overline{AG}$, $\overline{BI}$, y $\overline{CH}$ en el diagrama), y las altitudes (líneas $\overline{AD}$, $\overline{BF}$, y $\overline{CE}$ en el diagrama).

Llame a la distancia entre el lugar donde la mediana de altitud y de golpe un lado dado el sma de ese lado. En el diagrama, el smas son $\overline{GD}$, $\overline{IF}$, y $\overline{HE}$.

Llame a la longitud de la sma en el lado $a$, $\alpha$. Del mismo modo, en los lados $b$ $c$ hemos smas $\beta$$\gamma$.

El teorema es: $$a\alpha+b\beta=c\gamma$$

En la imagen, tenemos $5.19\times0.09+4.28\times0.9=4.39\times0.98$, lo cual es cierto hasta error de redondeo.

¿Cómo puedes demostrarlo? Casi no tengo experiencia en la geometría, así que no sé ni por dónde empezar en esto. Gracias!

Eritrea's Theorem

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timon92 Puntos 805

Esta es una manera diferente para obtener la clave de la igualdad de $2a\alpha = c^2-b^2$.

Vamos a utilizar la noción de potencia de un punto con respecto a un círculo.

Por un lado, el poder de $G$ con respecto a un círculo centrado en $I$ y radio de $\frac b2$ es igual a $GI^2-\left(\frac b2\right)^2=\frac{c^2-b^2}{4}$.

Por otro lado, este círculo que pasa a través de $C$ $D$ por lo que el poder de la $G$ $GD \cdot GC = \alpha \cdot \frac a2$ (suponiendo que los segmentos están orientadas).

Por lo tanto $\frac{c^2-b^2}{4}=\alpha \cdot \frac a2$, lo $2a \alpha = c^2-b^2$.

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gagneet Puntos 4565

Express α, β, γ, en términos de a, b, c

De acuerdo a la Enciclopedia de Triángulo Centros, el ortocentro $X(4)$ ha baricéntrico coordenadas $[\tan A:\tan B:\tan C]$. Desde el coseno de la ley ha $\cos C=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}$ y de la misma manera para los otros ángulos. Así que usted consigue

\begin{align*} \tan C&=\frac{\sin C}{\cos C}=\frac{\sqrt{1-\cos C^2}}{\cos C} =\frac{\sqrt{4a^2b^2-(a^2+b^2-c^2)^2}}{a^2+b^2-c^2} \\&=\frac{\sqrt{(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)}}{a^2+b^2-c^2} \\&=\frac{4V}{a^2+b^2-c^2} \end{align*}

donde $V$ denota el área del triángulo, como se obtiene de la fórmula de Herón. Por la cancelación de la $4V$ plazo y multiplicando con todos los denominadores (que está permitido para homogénea coordenadas), se podría escribir la baricéntrico coordenadas de $X(4)$ también como

$$\begin{bmatrix} (a^2-b^2+c^2)(a^2+b^2-c^2)\\ (b^2-c^2+a^2)(b^2+c^2-a^2)\\ (c^2-a^2+b^2)(c^2+a^2-b^2) \end{bmatrix}$$

Usted obtener la footpoints de las alturas mediante el establecimiento de una de estas coordenadas a cero. Así, por ejemplo, $D$ ha baricéntrico coordenadas

$$\begin{bmatrix} 0\\ (b^2-c^2+a^2)(b^2+c^2-a^2)\\ (c^2-a^2+b^2)(c^2+a^2-b^2) \end{bmatrix}\sim\begin{bmatrix} 0\\ b^2-c^2+a^2\\ c^2+a^2-b^2 \end{bmatrix}$$

lo que significa que usted puede escribir sus coordenadas Euclidianas como

\begin{align*} D&=\frac{b^2-c^2+a^2}{(b^2-c^2+a^2)+(c^2+a^2-b^2)}B +\frac{c^2+a^2-b^2}{(b^2-c^2+a^2)+(c^2+a^2-b^2)}C \\&=\frac{a^2+b^2-c^2}{2a^2}B + \frac{a^2-b^2+c^2}{2a^2}C \\&=B + \frac{a^2-b^2+c^2}{2a^2}(C-B) \\&=B + \left(\frac12 + \frac{-b^2+c^2}{2a^2}\right)(C-B) \\&=G + \frac{-b^2+c^2}{2a^2}(C-B) \end{align*}

La distancia entre la $D$ $G$ es

$$\alpha=\lVert D-G\rVert = \left\lvert\frac{-b^2+c^2}{2a^2}\right\rvert\cdot\lVert C-B\rVert = \frac{\lvert b^2-c^2\rvert}{2a}\\ 2a\alpha=\lvert b^2-c^2\rvert$$

La orientación y el orden

Hasta aquí, la de arriba es una alternativa a la más corta de la deducción timon92 publicado en su respuesta. La discusión que sigue a continuación se aplica sin importar cómo se obtiene la fórmula para $2a\alpha$.

Usando esta fórmula, la ecuación del teorema (multiplicado por $2$ a simplificar las cosas) sería

$$\lvert b^2-c^2\rvert + \lvert c^2-a^2\rvert = \lvert a^2-b^2\rvert$$

Este no es siempre el caso. Pero si usted utiliza firmado distancias, por ejemplo, siempre se mide en sentido antihorario, se pueden omitir los valores absolutos. A continuación, escribe la fórmula como "la suma es igual a cero" como columbus8myhw sugiere en su comentario, y obtener

$$(b^2-c^2) + (c^2-a^2) + (a^2-b^2) = 0$$

que es obviamente cierto.

Si prefieres unsigned distancias, cuando se hace la ecuación con los mantenga? Se tiene si y sólo si la diferencia dentro de la función valor absoluto se ha signo igual para ambos términos en el lado izquierdo de la ecuación, pero de signo opuesto, a la derecha. Así que tienes dos casos a considerar:

\begin{gather*} b^2-c^2\ge0,\quad c^2-a^2\ge0,\quad a^2-b^2\le0 \quad\implies\quad b\ge c\ge a \\ b^2-c^2\le0,\quad c^2-a^2\le0,\quad a^2-b^2\ge0 \quad\implies\quad a\ge c\ge b \end{reunir*}

Que es lo que la "parte media" g.kov citado en su comentario se refiere a: la $c$ en el lado derecho de la ecuación debe ser el lado de mediana longitud.

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math Puntos 11

Después de haber revisado el papel de fondo, me reveló algunas concepto importante a partir de la ecuación básica del teorema. Todavía estoy trabajando en el papel. $$\frac1{\tan\beta} = \frac1{\tan\alpha}+\frac1{\tan\theta},$$ donde los ángulos $\beta, \alpha$ $\theta$ son los ángulos que se forman, respectivamente, cuando las medianas dibujado a la parte media, el más pequeño de lado y el lado más largo se construyen. Por lo tanto, esta indicada arriba ecuación es muy útil para dibujar las tres medianas. El teorema es muy fácil, básico e importante.

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Oai Thanh Đào Puntos 187

Mi amigo me dejó que él vea el teorema aparecieron a principios de un libro en Viet Nam, Autor del libro es Nguyen Minh-Ha, Publicar desde el año 2000. Ver vidu 5.22

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Oai Thanh Đào Puntos 187

Propongo una generalización del teorema de Eritrea: enter image description here

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