Příklad 12
Sestrojte
Řešení
Příklad vyřešíme dvěma způsoby. První je typický středoškolský postup, kdy sestrojíme trojúhelník se stranami délky zvolených výšek, v něm vyznačíme výšky a z nich opět sestrojíme trojúhelník, který bude podobný výslednému. Tento postup má však svoje nedostatky. Pro některé vstupní hodnoty, které odpovídají skutečnému trojúhelníku, řešení nenajde; vstupní délky výšek totiž musí navíc splňovat samy trojúhelníkvou nerovnost.
Rozbor 1:
Obsah trojúhelníku je součin délky libovolné strany a délky výšky na tutéž stranu dělený dvěma. Tento součin je nezávislý na volbě strany.
2S = a.va = b.vb = c.vc
Z tohoto vzorce můžeme odvodit poměr stran z délek výšek.Popis konstrukce 1:
1. PQ; |PQ| = vc
2. kq; kq (P, vb)
3. kp; kp (Q, va)
4. R; R
5.
6. c'; c' výška trojúhelníku PQR na stranu PQ
7. b'; b' výška trojúhelníku PQR na stranu PR
8. a'; a' výška trojúhelníku PQR na stranu RQ
9.
10. kb; kb (A, b')
11. ka; ka (B', a')
12. C'; C'
13. p; p ||
14.
15. C; C
16.
17. w; C
18. B; B
19.
Diskuze 1:
Existenci trojúhelníku ABC zaručuje existence trojúhelníku PQR, tedy řešení vzniknou, pokud pro vstupní délky výšek a současně jejich převrácené hodnoty bude platit trojúhelníková nerovnost.
|vb - vc| < va < vb + vc |1/vb - 1/vc| < 1/va < 1/vb + 1/vc | 2 řešení, navzájem shodná |
|vb - vc| ≥ va v va ≥ vb + vc v |1/vb - 1/vc| ≥ 1/va v 1/va ≥ 1/vb + 1/vc | 0 řešení |
Rozbor 2:
Druhým postupem rovnou narýsujeme převrácené hodnoty délek výšek pomocí čtvrté geometrické úměrné. Převrácené hodnoty ve stejném poměru jako strany budoucího výsledného trojúhelníku. Protože hledáme poměr výsledných stran, není nutné rýsovat přímo délky 1/va, 1/vb, 1/vc, můžeme narýsovat jejich násobky, tedy konkrétně |KL|.|KM|/va, |KL|.|KM|/vb, |KL|.|KM|/vc.
Popis konstrukce 2:
1.
2. P; P
3. Q; Q
4. R; R
5.
6. p; p =
7. p'; L
8. P'; P'
9. q; q =
10. q'; L
11. Q'; Q'
12. r; r =
13. r'; L
14. R'; R'
15.
16. kb; kb (A, |KQ'|)
17. ka; ka (B, |KP'|)
18. C'; C'
19. w; w ||
20.
21. C; C
22.
23. s; C
24. B; B
25.
Diskuze 2:
Při tomto postupu není nutné, aby délky výšek splňovaly trojúhelníkovou nerovnost. Platit ale musí pro jejich převrácené hodnoty.
|1/vb - 1/vc| < 1/va < 1/vb + 1/vc | 2 řešení, navzájem shodná |
|1/vb - 1/vc| ≥ 1/va v 1/va ≥ 1/vb + 1/vc | 0 řešení |