LINUX.ORG.RU
решено ФорумTalks

[math] Треугольник и отрезки

 


0

1

Есть такая задача (не знаю, какое у неё практическое применение, скорее всего никакого). Есть треугольник (произвольный, для простоты посоветовали взять сначала правильный), на нём нужно из двух вершин к противоположной стороне провести два отрезка, и чтобы они делились в заданном отношении (например, один отрезок 4:1 и второй 5:2). Это задача вообще решаема? :)

Был бы рад, если кто подсказал какую-нить книжку, где решение этой задачи, возможно, уже описано... Поисковики по ключевым словам выдают какую-то муть про школьные задачи с медианами и прочими биссектрисами - совсем не то =) Потому что постановка задачи выглядит очень уж классически, она либо уже решена, либо доказано, что нерешаема?

Разумеется, все построения циркулем и линейкой. Ну это, думаю, очевидно?

linux тут при том, что препод бубунтоид. Хотя в принципе это никакой роли не играет :-D

Ответ на: комментарий от Eddy_Em

> Это же элементарная тригонометрия!

ЩИТО? Я же говорю, треугольник произвольный. Ни один из углов не известен (какие угодно). Только циркулем и линейкой. Какая тут тригонометрия o_O

Да... возможно, неясно описал. Отрезок не сторону делит в заданном отношении, а сам делится. Точнее, два отрезка друг друга делят. Задачи может и похожие. но разные.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от power

Надо наверное мне рисуночек нарисовать... Прямо сейчас не могу, вечером может выложу куда...

BattleCoder ★★★★★
() автор топика

Как же современное поколение хреново свои мысли излагает! Просто ужас!

Сделаю смелое предположение! Под делением (отрезков?) в заданном отношении вы имели в виду деление отрезков, проведенных из двух произвольно выбранных разных углов треугольника к противоположной к ним стороне, друг другом? Тогда ваша задача не просто имеет решение, а целый класс решений, который образует некую окружность (в случае равностороннего треугольника) внутри треугольника.

delete83 ★★
()
Ответ на: комментарий от r_asian

А можно поподробнее описать, каким боком сюда тригонометрия? Я так и не понял.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика

Для примера - медианы в треугольнике (все три) пересекаются в одной точке и делятся в отношении 2:1. А мне надо чтобы было два отрезка, и делились в отношении 4:1 и 5:2. Что тут может быть непонятного? :) Условие задачи предельно простое...

Разумеется, это будут уже не медианы...

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от delete83

> Как же современное поколение хреново свои мысли излагает! Просто ужас!

Скорее, современное поколение не умеет читать.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика

Она легко решается. Подумай о геометрическом месте точек, делящих произвольный отрезок, соединяющий вершину и противолежащую сторону в нужном соотношении. То же самое для второй вершины.

stormy
()
Ответ на: комментарий от BattleCoder

Тригонометрия и есть. Треугольник произвольный. Известны координаты вершин. Отсюда мы знаем длины сторон и углы при них. Делаем схематично рисунок. Находим зависимости между искомым соотношением отрезков, длинами сторон и углами.

Возможно, задача получится сложная для аналитического решения. Но численными методами всегда можно решить. Либо найти обратную зависимость и решить задачу, исходя из нее.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от delete83

> Тогда ваша задача не просто имеет решение, а целый класс решений, который образует некую окружность (в случае равностороннего треугольника) внутри треугольника.

Нет. Должно быть одно решение. Для двух вершин, разумеется. А для треугольника (для каждых двух вершин попарно) решений будет... 3. И никакой не класс решений.

По-видимому, вы меня так и не поняли.

Я не знаю, как эта задача решается. Но по-моему, очевидно, что такие прямые проводятся только одним способом. Если их чуть сдвинуть, соотношение уже поменяется.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

> Известны координаты вершин. Отсюда мы знаем длины сторон и углы при них. Делаем схематично рисунок. Находим зависимости между искомым соотношением отрезков, длинами сторон и углами.

Вы прочитали тему? :) Координаты неизвестны. Хотя я конечно попробую решить вашим способом... Вдруг что и получится... и правда =) натолкнули меня на мысль.

Но построение надо проводить циркулем и линейкой.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от stormy

> Она легко решается. Подумай о геометрическом месте точек, делящих произвольный отрезок, соединяющий вершину и противолежащую сторону в нужном соотношении. То же самое для второй вершины.

Хорошо... я так понял, вы тоже говорите о координатах? В самом деле... попробую их посчитать и посмотрю, что получится...

Может, задачу на построение можно будет решить по аналогии как-то...

Спасибо =)

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от delete83

Ой, наврал. Не целый класс, но решение есть в любом случае.

Нифига не в любом.

power
()
Ответ на: комментарий от BattleCoder

99.999%, что эта задача не имеет тривиального аналитического решения.

А уж геометрического - и подавно.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

А нет, брешу: для каждого отрезка достаточно внутри треугольника построить геометрическое место точек, делящих его в нужном соотношении. Пересечение этих двух отрезков и даст нам искомую точку, через которые их надо провести.

И аналитически, вроде, получится легкое решение.

Видите: достаточно было геометрию вспомнить.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()

Проводим линии параллельно противоположным сторонам так, чтобы (любые) прямые из углов к сторонам делились в соответствующей пропорции. Пересечение наших линий - место пересечения и искомых отрезков.

alfix
()
Ответ на: комментарий от BattleCoder

При чем тут координаты? Так и быть, разжую. Это всегда будет прямая, параллельная противолежащей стороне.

stormy
()

Для доказательства существования решения достаточно доказать это для любого треугольника. За одно и решение получишь для любого.

Ман: афинные преобразования плоскости.

namezys ★★★★
()
Ответ на: комментарий от stormy

Дык в том и дело, мне же НЕИЗВЕСТНО, в каком отношении каждый отрезок делит сторону треугольника. Известно лишь, в какой отношении сам отрезок делится...

BattleCoder ★★★★★
() автор топика

Рисуем произвольный треугольник.

Выбираем две вершины (пусть А и В), из них должны падать на противоположные им стороны отрезки а и b.

Пусть а должен делиться в соотношении х к у. Пусть b должен делиться в соотношении v к w.

На сторонах прилежаших к вершине А отмечаем точки, делящие их в соотношении x к y. Соединяем эти точки отрезком с. На этом отрезке с должна лежать точка пересечения a и b.

На сторонах прилежаших к вершине В отмечаем точки, делящие их в соотношении v к w. Соединяем эти точки отрезком е. Точка пересечения отрезков с и е - искомая точка. Осталось провести из нее искомые отрезки из вершин А и В.

Если я не прав, я не стану допивать свой кефир.

selezian
()
Ответ на: комментарий от power

Не исключено, что отрезки могут идти снаружи треугольника (к прямой, на которой лежит сторона), это надо уточнить... Так что решение всё-таки наверное есть в любом случае. Но не уверен =) надо проверить.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от BattleCoder

>Должно быть одно решение. Для двух вершин, разумеется.

Если пропорции для отрезков разные, то 2.

alfix
()
Ответ на: комментарий от selezian

Млин, точно(!) Подходит =) Осталось доказать, почему так (думаю, сам разберусь).

Огромный пряник вам =^_^= Не думал, что всё настолько просто...

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от BattleCoder

>НЕИЗВЕСТНО, в каком отношении каждый отрезок делит сторону треугольника

ты не понял. перечитай мой пост или другие. тут тебе уже несколько раз решение подсказали.

stormy
()
Ответ на: комментарий от power

Нет, дело не в этом, а в том, что я не уточнил у препода, как точно звучит условие... переспрошу. Впрочем, решение уже есть [math] Треугольник и отрезки (комментарий) по крайней мере оно похоже на правду, осталось его проверить.

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от stormy

Ага... теперь понял. Вы писали о том же. Просто я не понял =)

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Бинго, друг мой! Я уже на практике проверил все расчеты с помощью карандаша и линейки. Без всяких циркулей. :)

delete83 ★★
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

Все точки, делящие отрезок от вершины к противоположной стороне в заданном отношении лежат на одном отрезке. От другой вершины, к другой стороне, в другом отношении, соответственно, на другом отрезке.

power
()
Ответ на: комментарий от Eddy_Em

У вас на рисунке ошибка. В верхнем треугольнике проанализируйте, какие из какого угла нужно провести отрезок к противоположной стороне, чтоб получить необходимое деление при любом угле наклона отрезка к стороне треугольника (скажем для определенности, к стороне, ближайшей при движении против часовой стрелки). Короче, у вас там неправильно построены вспомогательные отрезки, потому и кажется, что решения нет.

delete83 ★★
()
Ответ на: комментарий от power

Это действительно просто и из школьной геометрии... Просто я как-то это забыл... точнее, не забыл, но не догнал, как это сюда применить. Бывает такое тугодумие...

BattleCoder ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от delete83

Правильно построены. Если от вершины считать, то первый отрезок (из А) должен делиться в соотношении 1:1, а второй (из С) - в соотношении 1:2. Если второй будет делиться 2:1, то решение будет. А так - нет.

Eddy_Em ☆☆☆☆☆
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.