kwiecień 2008

Data ostatniej modyfikacji:
2018-09-27

Zad. 1. W kwadracie o boku 3 zawiera się kwadrat o boku 2 i koło o promieniu 1. Oblicz największe i najmniejsze możliwe pole ich części wspólnej.

Zad. 2. Znajdź zbiory A, B i C, jeśli wiadomo, że:

   $A \cup B= \langle 0,4 \rangle \setminus \{ 2 \}\ $ i $\ B \cup C= \{ 0 \} \cup \langle 1,4 \rangle$,

  $A \cap B= \langle 1,3) \setminus \{ 2 \} \ $ i $\ B \cap C=(2,3 \rangle$ ,

  $A \setminus C=(0,2) \ $ i $\ B \setminus A= \langle 3,4 \rangle$ .

Zad. 3. Okrąg o1 leży wewnątrz okręgu o2. Jaką figurę tworzą środki okręgów stycznych jednocześnie do o1 i o2?

 

Wyniki: 

Za rozwiązanie 3 zadań punkty zdobył tylko Damian Olczyk z I LO w Oleśnie.
Gratulujemy!

Najlepszym uczestnikiem od początku trwania Ligi jest również Damian Olczyk (19 pkt. na 21 możliwych).

 

Odpowiedzi: 

Zad. 1. Największa możliwa część wspólna to całe koło, więc jej pole wynosi π. Aby część wspólna była najmniejsza, kwadrat i koło trzeba umieścić symetrycznie w przeciwległych rogach większego kwadratu, jak najdalej od siebie. Koło będzie wówczas styczne do dwóch jego boków, a mniejszy kwadrat może z wycinać ćwiartkę koła - gdy jego boki są równoległe do boków dużego kwadratu - albo pewien odcinek kołowy (część koła odciętą przez cięciwę) - gdy boki ma równoległe do przekątnych dużego kwadratu - patrz rys.

 

Odległość AB od E wynosi wówczas 1 (1/2 AB - z symetrii), więc CD jest odległe od H o 3√2-(1+2)=3(√2-1)<√2, więc ABCD wycina z koła więcej niż połowę (bo jego środek leży w odległości √2 od H). Zatem szukane najmniejsze pole to π/4.

Zad. 2. $ A = (A \cup B) \setminus (B \setminus A) = \langle 0,3) \setminus \{ 2 \}$ ,

$ B = (B \setminus A) \cup (A \cap B) = \langle 1,4 \rangle \setminus \{ 2 \}$,

$ C =  (B \cup C) \setminus (B \setminus (B \cap C)) = \{ 0 \} \cup \langle 2,3 \rangle $.
Należy jeszcze sprawdzić, czy otrzymane zbiory spełniają warunki zadania. Tak jest!

Zad. 3. Wybierzmy dowolny z takich okręgów i oznaczmy jego środek przez S, a promień przez r. Środki i promienie okręgów danych w zadaniu oznaczmy odpowiednio przez S1, S2 i r1, r2. Mamy wówczas SS1+SS2= (r+r1)+(r2-r) = r1+r2 albo SS1+SS2= (r-r1)+(r2-r) = r2-r1, czyli w każdym z przypadków suma odległości S od S1 i S2 jest pewną stałą wielkością. Punkty S tworzą więc dwie elipsy (o ogniskach w S1 i S2), w szczególnym przypadku (przy jak położonych wyjściowych okręgach?) stające się okręgami.

 

Powrót na górę strony