056254628 发表于 2010-8-14 21:38:11

平面上被遗忘的角落

平面S上一个三角形ABC,其内切圆为Q,外接圆为P,
在P上任取一点D,作Q的切线L1、L2。
   L1、L2 交AB于点E1、F1,作三角形DE1F1的外接圆Y1,
   L1、L2 交AC于点E2、F2,作三角形DE2F2的外接圆Y2,
   L1、L2 交BC于点E3、F3,作三角形DE3F3的外接圆Y3,

当D取遍圆P上的所有点后,求平面S上满足下面条件的所有点G的集合(平面上被遗忘的角落),并求其面积。(设三角形ABC的边长分别为a、b、c)
          条件: 无论D取何点,G均不落在圆Y1、Y2、Y3上。

hujunhua 发表于 2010-8-15 15:32:02

哪来的题呀,这么复杂! 我研究了一下, 画出了这个被遗忘的角落, 作法如下: (已有三角形ABC的外接圆O,内切圆I,即题中的P,Q)
1、取外接圆O上的圆弧CAB的中点A', 连结OA,IA', 相交于点1
2、以点1为圆心,作过顶点A的圆1. 此即题中Y3的包络,圆1的内部是Y3上的点所不达的区域。
3、完全类似作出圆2和圆3.
4、圆1、圆2和圆3的三叠区即是所谓“被遗忘的角落”(最浅色的那个圆弧三角形)


这个面积,怕是不那么好算,我连三圆相交面积公式都没有。

056254628 发表于 2010-8-15 22:46:34

曾看到一道题,是证明所有的圆Y1都相交于同一点的。
有人作图,画出了很多的Y1,确实相交于同一点。从该图可以看出平面上Y1的不达区是个圆。同理:Y2、Y3的不达区也是圆。三个圆的共同区域就是共同的不达区,是个圆弧三角形,面积我不会算,所以来请教大家。
我的土方法是建立坐标系,用解析几何的方法,但是觉得很繁琐,没有信心算出它。
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另外从图上看,对于任意的D点,Y1、Y2、Y3、P四圆共点,不知如何证明。
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还有若三角形ABC,面积恒定,形状变化时,上述圆弧三角形的面积应该有个最大值和最小值。
按照感觉,应该取极端情况才会得到该极值。不知它的最大值和最小值是多少?

hujunhua 发表于 2010-8-16 01:04:40

另外从图上看,对于任意的D点,Y1、Y2、Y3、P四圆共点,不知如何证明。056254628 发表于 2010-8-15 22:46 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif

这还用证吗, 都过点D呀, 从D作的嘛.

hujunhua 发表于 2010-8-16 01:16:26

所有的圆Y1都相交于同一点的。有人作图,画出了很多的Y1,确实相交于同一点。056254628 发表于 2010-8-15 22:46

的确, 所有的Y1都相交于同一点. 由于三角形ABC的外接圆O也是一个特殊的Y1, 所以这个定点在圆O上,而且在直线C'I上(2#图). 延长C'I与圆O相交即是.

hujunhua 发表于 2010-8-16 10:33:41

2#的作图法部分不适用于等腰三角形。比如当AC=BC时,C'与C重合,I、O、C(C')共线,IC'与OC的交点就不能确定了。我还没找到简易替代作图方法。

wayne 发表于 2010-8-16 10:40:49

太乱,俺没这定力,~~
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