ЗАДАЧИ
problems.ru
О проекте | Об авторах | Справочник
Каталог по темам | по источникам |
К задаче N

Проект МЦНМО
при участии
школы 57
Задача 64437
Темы:    [ Повороты на $60^\circ$ и $120^\circ$ ]
[ Свойства симметрий и осей симметрии ]
[ Прямоугольный треугольник с углом в $30^\circ$ ]
Сложность: 4-
Классы: 8,9,10
В корзину
Прислать комментарий

Условие

На рисунке изображена снежинка, симметричная относительно поворота вокруг точки O на 60° (при этом повороте каждый луч снежинки переходит в другой луч) и отражения относительно прямой OX. Найдите отношение длин отрезков  OX : XY.  (Пунктирными линиями показаны точки, лежащие на одной прямой.)


Решение

  Вместо отношения  OX : XY  будем искать равное ему отношение  OX' : X'Y' (см. рис.).

  В силу поворотной симметрии снежинки угол ∠XOX' равен 60°. А из симметрии снежинки относительно прямой OX прямая XM перпендикулярна прямой OM.
  В треугольнике X'L'Y' угол X'L'Y' равен углу OX'M как вертикальный. А углы X'L'Y' и X'OM равны, так как параллельны прямые Y'L' и OM.
  Следовательно, X'MO и X'LY' – прямоугольные треугольники с углом 30°.

  Первый способ. Осталось найти отношение гипотенуз этих треугольников – или, что то же самое, отношение гипотенуз равных им треугольников X'Y'R' и X'MX.

  Но XX'R' – тоже прямоугольный треугольник с углом 30°. Действительно,  ∠XX'R' = 180° – ∠Y'X'R' – ∠XX'O = 90°,  а  ∠XX'R' = 90° – ∠OXX' = 30°.
  Таким образом, треугольники X'MX, XX'R' и X'R'Y' подобны, и  

  Второй способ. Пусть C – точка пересечения прямых Y'Y'' и LR'''.

  Треугольник LY'C равен треугольнику YR'X; значит,  LC = XY,  и треугольники LCX и XYL равны. Поэтому точка C лежит на прямой XX' и треугольник NCX' равен треугольнику L'Y'X'. Следовательно (поскольку  CN : CX' = 1 : 2,  а  CX' = Y'X'),  YX : XO = CX' : (CX' + CX) = 2 : 3.


Ответ

3 : 2.

Замечания

Такую снежинку легко нарисовать на клетчатой бумаге – только клеточки должны быть не квадратами, а правильными шестиугольниками. Это сделано на рисунке ниже. На нем видно, что длина отрезка OX равна 3 сторонам клетки, а длина отрезка XY – 2 сторонам клетки.

Источники и прецеденты использования

олимпиада
Название Турнир им.Ломоносова
номер/год
Год 2013
задача
Номер 4

© 2004-... МЦНМО (о копирайте)
Пишите нам

Проект осуществляется при поддержке Департамента образования г.Москвы и ФЦП "Кадры" .