Первая арифметическая триада 1+2=3 представляет собой прямоугольный треугольник с катетами 1 и
, гипотинузой
в осевом сечении цилиндра
А
В
С
Тангенс угла 35016′ наклона этой диагонали равен
Для определенности назовем его углом И.Кеплера в теореме:
Из всех цилиндров с постоянной длиной диагонали в осевом сечении, наибольшей объем имеет, тот, у которого отношение диаметра основания к высоте равно
.
Тангенс 26034′ равный 0,5 представляет угол в теореме:
«Из всех цилиндров с открытыми верхними основаниями с постоянной площадью поверхности, наибольший объем имеет тот, у которого отношение диаметра основания к высоте равна 2».
И, конечно, тангенс 450 равный 1 представляет классическую теорему «Из цилиндров с открытыми верхними основаниями с постоянной площадью полной поверхности, наибольший объем имеет тот, у которого высота равна диаметру».
Этот прямоугольный треугольник выражен арифметической триадой: 1+1=2 или
.
Удвоение этого треугольника относительно катета ВС порождает равно равнобедренный треугольник с углом А=С=54044′.
У этого треугольника ортоцентр Н делит высоту пополам, а центр описанной окружности О находится в середине отрезка HN. Таким образом АО=ОВ=R;
Но самое важное в том, что четвертая вершина равногранного тетраэдра D находится на перпендикуляре DN=BN к плоскости ΔABC, при этом этот тетраэдр можно получить перегибанием листа бумаги формата А4.
Грань АВD перпендикулярна грани АВС; центроид G удален от плоскости АВС на расстоянии ON=r*. Так нам центроид G совпадает с центром вписанной сферы, то удобно AN=4 у.е.; BN=4
; ON=
; AB=8; AC=4
. Если B(4;4√2)C(8,0), то D(4;0,4√2); G*≡O*≡J*(4
)
R*=
; r*=
.
Введем понятие сопряженности ортоцентра к равногранному тетраэдру с той же опорной гранью АВС, вершина которого Е* проектируется в ортоцентр Н, поэтому Е(4; 2
;4
), его H*(4; 2
).
На гранях равногранного и ортоцентрического тетраэдров можно демонстрировать отдельные компоненты геометрии треугольника.
Триада 2,3,4- треугольник основная грань тетраэдра Торичелли!
Из всех треугольников вида n-1, n, n+1 существует только один треугольник 2, 3, 4! Соответствующее квадратное уравнение имеет только одно целочисленное решение:
(n-1)2+(n2)n+1)2.
В тетраэдре ABCD (см.чертеж) с высотой DG проведем отрезки CE, FG и DF перпендикулярно к АВ, СН параллельно к АВ1. Высота DG тетраэдра является высотой треугольника DFH. Она будет найдена, если нам удастся найти стороны этого треугольника. Стороны DF и FH=СЕ могут быть найдены как высоты соответственно треугольников АВD и АВС, стороны которых известны. Третью сторону DН можно рассматривать как катет прямоугольного треугольника CDH, гипотенуза которого известна, а другой катет СН=EF есть разность отрезков BF и BE; последние вычисляются по обобщенной теореме Пифагора, примененной к треугольникам ABD и АВС. Шаги приведенной схемы требуют применения формулы Герона, обычный вид которой удобен в случае рациональных сторон треугольника. Если же последние являются квадратичными иррациональностями (таковыми могут оказаться стороны треугольника DFH), удобнее использоваться следующей записью формулы Герона:
1
6S2=4a2b2-(a2+b2-c2)2.
Приведем численный пример: Пусть а=2, b=3, с=4, а1=3, b1=4, с1=3.
Имеем:
;
Треугольник 3,4,5 – египетский. Из всех прямоугольных треугольников вида n-1, n, n+1.
(n-1)2+(n2) = (n+1)2.
n2-4n=0
N=4.
4,5,6- такой треугольник был представлен недавно на республиканской Олимпиаде в Якутии. У такого треугольника ﮮС = 2ﮮА, AD = BD = 8.
144=81+63.
A=41024´.
C=82048´.
Треугольник 5,6,7 использовался в заданиях ЕГЭ 2011 года.
Надо было найти длину отрезка касательной и вписанной окружности.
Ответ:
При заключительном объяснении этого задания, надо сформулировать теорему Зеттеля:
Если длина сторон треугольника образуют арифметическую прогрессию, то
, где b- среднее сторон.
Треугольник 13,14,15 имеет стороны на 10 больше, чем такие же параметры у египетского, с другой стороны это первый треугольник вида n-1, n, n+1 сопряженный нашему, так как он тоже является объединением египетского и индийского.
И, в заключении надо дать обобщенную формулу героновых треугольников Шебаршина: n-1, n, n+1.
=16+36=52;
Объединение треугольников 45;28;53 с латинским треугольником 3(15;8;17).
,
.
x=r y=-2(x)+12 y=-2r+12 r2-8r+16+81-36r+4r2=25-10r+r2 4r2-34r+72=0 2r2-17r+36=0 x= y= –9+12=3 = | y=r y x=16-3r 144-72r+9r2+r2-6r+9=25-10r+r2 9r2-68r+128=0 |
Найдем точки касания Mi.
M1(9;3) | Триада: 12,5,13 M2( ; ) |
N(5,76 ; 7,68)
N- основание высоты, опущенной из прямого угла.
Уравнение окружности Эйлера:
(x-4)2+(y-3)2=25
(5,76-4)2+(7,68-3)2=1,762+4,682=25
Триада:
1,76; 4,68; 5 или 44; 117; 125
1 Я.А.Габович 1963 с.58.
2