MA2401 Geometri Vår 2018

Like dokumenter
MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

MA2401 Geometri Vår 2018

Eksamensoppgave i MA2401/MA6401 Geometri

Morleys teorem, Eulerlinja og nipunktsirkelen

Eksamensoppgave i MA2401/MA6401 Geometri: LF

b, og de er dermed like lange. 3) Ettersom trekantene er kongruente, er alle rettvinklet, og vinklene mellom sidekantene i det ytre området er 90.

MA2401 Geometri Vår 2018

Løsningsforslag kapittel 3

Test, 2 Geometri. 2.1 Grunnleggende begreper og sammenhenger. 1T, Geometri Quiz løsning. Grete Larsen

5.4 Konstruksjon med passer og linjal

NORGES INFORMASJONSTEKNOLOGISKE HØGSKOLE

1.9 Oppgaver Løsningsforslag

Oppgaver MAT2500. Fredrik Meyer. 11. oktober 2014

Geometri 1T, Prøve 2 løsning

Geometri R1, Prøve 2 løsning

GEOMETRI I PLANET KRISTIAN RANESTAD

R1 kapittel 6 Geometri Løsninger til kapitteltesten i læreboka

Bevis i Geometri. 23. April, Kristian Ranestad Matematisk Institutt, Universitetet i Oslo

Trekanter er mangekanter med tre sider. Vi skal starte med å bli kjent med verktøyet som brukes til å tegne mangekanter.

Oppgaver i kapittel 6

Løsningsforslag Matematikk for ungdomstrinnet Del 1, Modul 1, 4MX130UM1-K

1 Å konstruere en vinkel på 60º

Tangens, sinus og cosinus Arealformel for trekanter Trigonometri

Geometri R1. Test, 1 Geometri

R1 kapittel 6 Geometri Løsninger til innlæringsoppgavene

R Geometri. I Figuren viser et trapes ABCD, hvor CAB 30, DBC 40, BDC 30. Geometri. Løsningsskisse

Punktene A, B, C og D ligger på linje med innbyrdes avstander AB = 3, BC = 6, CD = 8 og DE = 4.

( ) ( ( ) ) 2.12 Løsningsforslag til oppgaver i avsnitt

Løsningsforslag til problemløsningsoppgaver i MA-132 Geometri høsten 2008.

Test, Geometri (1P) 2.1 Lengde og vinkler. 1) Hvor mange grader er en rett vinkel?

Fagdag 1 - R1. Torsdag Geometri og vektorregning Johansen og Ulven

MA-132 Geometri Torsdag 4. desember 2008 kl Tillatte hjelpemidler: Alle trykte og skrevne hjelpemidler. Kalkulator.

INNHOLD SAMMENDRAG GEOMETRI

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2.9 Løsningsforslag til oppgavene i avsnitt Løsningsforslag. a. b.

Kapittel 3 Geometri Mer øving

OPPGAVER I GEOMETRI REDIGERT AV KRISTIAN RANESTAD

1 Geometri R2 Oppgaver

1.14 Oppgaver. Løsningsforslag

Geometri R1, Prøve 1 løsning

Institutt for matematiske fag EKSAMEN i MA-132 Geometri Fredag 7. desember 2007 kl Løsningsforslag. Bokmål

Kurshefte GeoGebra. Ungdomstrinnet

3Geometri. Mål. Grunnkurset K 3

3.4 Geometriske steder

Det geometriske stedet for punktene som ligger 5 cm fra et punkt A, er en sirkel med radius 5 cm og har sentrum i A.

11 Nye geometriske figurer

R1 - Eksamen H Løsningsskisser. Del 1

Del 1. Oppgave 1 (5 poeng) Oppgave 2 (4 poeng) Oppgave 3 (5 poeng) ( ) 2 e x. f x x x. Deriver funksjonene. Løs likningene

Normaler og vinkler. Å tegne normaler. To verktøy er aktuelle når vi skal tegne normaler: Normal linje og Midtnormal. Aschehoug 1

( ) DEL 1 Uten hjelpemidler. Oppgave 1. Oppgave 2. Px ( ) er altså delelig med ( x 2) hvis og bare hvis k = 8. f x x x. hx ( x 1) ( 1) ( 1) ( 1)

Arbeidsoppgaver i vektorregning

Geometri med GeoGebra Del 2

Eksamen i MA-104 Geometri 27. mai 2005

Navn på hjørner og sider i trekanter Tangens, sinus og cosinus Arealformel for trekanter Trigonometri 2...

Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2 kapittel 2

Geometri. Mål. for opplæringen er at eleven skal kunne

Innføring i GeoGebra (2 uv-timer)

GEOMETRI I PLANET KRISTIAN RANESTAD

Løsningsforslag. Høst Øistein Søvik

Forelesning 1, 10.01: Geometri før Euklid

GeoGebraøvelser i geometri

Menylinje og de vanligste funksjonene. Her gjør du de tilpasningene du trenger.

Eksamen. MAT0010 Matematikk Bokmål. på del 2 og del 3.

Matematisk visualisering

Tid: 3 timer Hjelpemidler: Vanlige skrivesaker, passer, linjal med centimetermål og vinkelmåler er tillatt. x x x x

GeoGebra U + V (Elevark)

Finn volum og overateareal til følgende gurer. Tegn gjerne gurene.

Løsningsforslag heldagsprøve våren T

Navn på hjørner og sider i trekanter Tangens, sinus og cosinus Arealformel for trekanter Trigonometri 2...

Figur 1: Volumet vi er ute etter ligger innenfor de blå linjene. Planet som de røde linjene ligger i deler volumet opp i to pyramider.

Løsningsforslag til del 2 av oppgavesettet Geometri i Sirkel oppgavebok 10B, kapittel 6

H. Aschehoug & Co Side 1

Lærerveiledning. Oppgave 1. På figuren er ABCD et kvadrat, mens ABE er en likesidet trekant. Da er ÐAED lik. Tips til veiledning:

Løsningsforslag uke 42

5.5.1 Bruk matriseregning til å vise at en rotasjon er produktet av to speilinger. Løsningsforslag + + = =

1 Geometri R2 Løsninger

1.8 Digital tegning av vinkler

Fasit til øvingshefte

Eksamen i matematikk løsningsforslag

Mellomprosjekt i MAT4010: Trekanter i planet

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T Høsten 2014

1P kapittel 3 Geometri Løsninger til innlæringsoppgavene

Kapittel 6. Trekanter

Institutt for matematiske fag EKSAMEN i MA-132 Geometri Torsdag 4. desember 2008 kl Oppgave 1

Hyperbolsk geometri. Aksiomatikk og modeller

Eksamen REA3022 R1, Høsten 2010

Innføring i GeoGebra (2 uv-timer)

Eksamen i FO929A Matematikk Underveiseksamen Dato 9. desember 2008 Tidspunkt Antall oppgaver 6. Tillatte hjelpemidler Godkjent kalkulator

1T 2014 høst LØSNING , 0005 = 2, = 12, = 1, x 2 = 2 4 x x = 8 x = 4

Fagdag CAS-trening

Fasit. Grunnbok. Kapittel 2. Bokmål

Innhold. Matematikk for ungdomstrinnet

5.A Digitale hjelpemidler i geometri

Eksamen REA 3022 Høsten 2012

FASIT OG TIPS til Rinvold: Visuelle perspektiv. Avbildninger og symmetri. Caspar forlag, 2. utgave, 2009

Transkript:

MA2401 Geometri Vår 2018 Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag 6.1 1 Anta at alle trekanter i nøytral geometri har samme defekt 1 c vi skal vise at vi må ha c = 0. La ABC være en trekant, og la D være midtpunktet på BC. Av teorem 4.8.2 er da δ( ABC) = δ( ABD) + δ( DCA), der δ er defekten til trekanten. Siden vi antar at defekten av alle trekanter er c, blir ligningen over faktisk c = 2c, som medfører at c = 0. Hvis alle trekanter har samme defekt c, må derfor c = 0. Men at alle trekanter har defekt 0, er av teorem 4.7.4 ekvivalent med det euklidske parallellpostulatet. Dermed kan ikke alle trekanter i hyperbolsk geometri ha samme defekt. Figur 1: Figur til oppgave 6.1 1. 6.1 2 Vi skal vise at høyden i en Saccheri-firkant er kortere enn en side i firkanten. Høyden er definert som linjestykket mellom midtpunktene på AB og CD. La oss kalle midtpunktet på AB for M, og midtpunktet på CD for N. Høyden til firkanten er da MN se figuren. Vi vet fra teorem 4.8.10 at høyden MN står vinkelrett på både AB og CD. Merk at tre av vinklene i AMND er rette, altså er AMND en Lambert-firkant. Da sier teorem 6.1.7 at AD > MN, altså at høyden er kortere enn siden AB. 6.1 3 La ABCD være en Saccheri-firkant med grunnlinje AB og topplinje CD altså befinner de to rette vinklene seg på AB. Vi skal vise at CD > AB. Som i forrige 1 Defekten til en trekant ABC er definert som 180 σ( ABC), der σ( ABC) er vinkelsummen til trekanten. 6. april 2018 Side 1 av 5

Figur 2: Figur til oppgave 6.1 2 og 6.1 3. Merk at i figuren er også de umarkerte vinklene i ABCD rette, men det er ikke sant i hyperbolsk geometri av korollar 6.1.4. Det er heller ikke relevant for oppgaven. oppgave lar vi M være midtpunktet på AB og N midtpunktet på CD. Som i oppgave 6.1 2 får vi at både AMND og MBCN er Lambert-firkanter, se også figuren til forrige oppgave. Av teorem 6.1.7 er derfor AM < DN og MB < NC. Dermed får vi at AB = AM + MB < DN + NC = DC, som var det vi skulle vise. 6.1 5 ABC er en rettvinklet trekanten med rett vinkel i C. M er midtpunktet på AC og N er midtpunktet på BC. Vi nedfeller normaler fra hjørnene i ABC til MN og kaller føttene D, E, og F. a) Situasjonen er vist i figur 3. Figur 3: Figur til oppgave 6.1 5. b) Siden µ( MCN) = 90 og vinkelsummen i trekanten MNC er mindre enn 180, må både CMN og MNC være spisse. Derfor kan vi bruke lemma 4.8.6 til å konkludere med at M F N. La oss så vise at BEN = CF N. Av teorem 3.5.13 er BNE = CNF siden de er toppvinkler. Siden N er midtpunktet på 6. april 2018 Side 2 av 5

BC, må NB = NC. Vi vet også at både BEN og CF N er rette. Dermed gir AAS at BEN = CF N se også figur 4. Det samme beviset gir at ADM = CF M. Figur 4: Figur til oppgave 6.1 5. b). c) Av forrige deloppgave vet vi at DM = MF siden ADM = CF M, og at F N = NE siden BEN = CF N. Dermed er DE = DM + MF + F N + NE = 2(MF + F N) = 2MN. Påstand: EDAB er en Saccheri-firkant. Det er klart at vinklene EDA og BED er rette. Siden ADM = CF M er AD = CF, og siden BEN = CF N er CF = BE. Dermed er BE = AD, slik at EDAB er en Saccheri-firkant. Derfor gir korollar 6.1.10 at DE < AB, og siden MN = 1 2 DE er MN < 1 2 AB. d) Anta at Pythagoras teorem holder for MNC. Da er MN 2 = MC 2 + NC 2. Hvis vi setter inn at MC = 1 2 AC og NC = 1 2 NC2 i denne ligningen, får vi at MN 2 = 1 4 AC2 + 1 4 BC2, og hvis vi ganger begge sider med 4 får vi (2MN) 2 = AC 2 + BC 2. Men vi vet fra forrige deloppgave at 2MN < AB, som i lys av forrige ligning må bety at AC 2 + BC 2 = (2MN) 2 < AB 2, ergo kan ikke Pythagoras holde for ABC (Pythagoras for ABC ville sagt at AB 2 = AC 2 + BC 2.). 6. april 2018 Side 3 av 5

6.2 1 Vi skal vise følgende: hvis l og m er parallelle linjer og det finnes to ulike punkt P, Q m slik at d(p, l) = d(q, l), så finnes ei linje n slik at n l og n m. Husk at d(p, l) er definert på side 79 som avstanden fra P til foten av normalen nedfelt av fra P til l. La oss anta at to slike punkt P, Q finnes, og kall føttene til normalene nedfelt fra P og Q for A og B se figuren. Per antagelse er da P A = QB, slik at ABQP er en Saccheri-firkant. Hvis vi lar M og N være midtpunktene på henholdsvis AB og P Q, sier del 3 av teorem 4.8.10 at MN l og MN m. Altså kan vi velge n = MN, og resultatet er bevist. Figur 5: Figur til oppgave 6.2 1. Fra antagelsen vår er AP = QB, slik at vi får en Saccherifirkant. Vi bruker så teorem 4.8.10 til å få at MN m og MN l. 6.2 2 Vi skal vise følgende: Hvis to linjer l og m har en felles normal, er denne normalen unik. Anta, ad absurdum, at det finnes to ulike felles normaler s og t. La A og D være skjæringspunktene mellom s og henholdsvis l og m, og la B og C være skjæringspunktene mellom t og henholdsvis l og m. Se figuren. De fire punktene A, B, C og D må være ulike: Vi viser at A er ulik de tre andre punktene, at alle punktene er ulike følger da av symmetri. Siden l og m har en felles normal, gir AIVT at l m, siden en felles normal skjærer l og m slik at de alternerende indre vinklene er like store. Derfor er A C og A D, siden C, D m og A l. Hvis vi hadde hatt A = B, ville både s og t vært en normal nedfelt fra A = B til linja m. Men teorem 4.1.3 sier at slike normaler er unike, derfor måtte vi konkludert med at s = t, en motsigelse da vi antar s t. Derfor er A B. Siden alle punktene er ulike, får vi fra antagelsen vår at alle vinklene i firkanten ABCD er rette, slik at ABCD er et rektangel. Men rektangler finnes ikke i hyperbolsk geometri av teorem 6.1.6, ergo kan ikke s og t finnes. 6. april 2018 Side 4 av 5

Figur 6: Figur til oppgave 6.2 2. Dersom to ulike felles normaler s og t finnes, får vi et rektangel. Men rektangler finnes ikke i hyperbolsk geometri. For å vise at vi har et rektangel må vi huske å vise A, B, C, D er ulike punkt. 6. april 2018 Side 5 av 5