Categorie: Matematica
Tags: aree on segno geometri quiz soluzione triangoli con area uguale
Scritto da: Vincenzo Zappalà
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soluzione dell'esagono con aree con segno ***
Com'era facile intuire, la soluzione al quiz sull'esagono diventa quasi immediata ricordando le aree dotate di segno. Comunque un grazie ad Artù e Fabry per le loro soluzioni alternative!
Disegniamo il nostro esagono ABCDEF. Fondamentale è ricordarsi che vale l'enunciato:
Preso un punto P qualsiasi, interno od esterno a un triangolo ABC, l'area del triangolo può essere sempre scritta come:
S(ABC) = S(PAB) + S(PBC) + S(PCA)
Dove S indica che l'area è presa con segno, ossia rispettando la rotazione antioraria.
In Fig. 1 consideriamo i triangoli ABE e ABD. Essi hanno la stessa area, dato che hanno la stessa base (AB) e la stessa altezza h1 (AB è parallela a DE)
Possiamo scrivere:
S(ABE) = S(ABD)
In Fig. 2 consideriamo, invece i triangoli EFB ed EFC.
Per la stessa ragione dei due precedenti, vale anche :
S(EFC) = S(EFB)
Infine consideriamo i triangoli CDA e CDF (Fig. 3). Ancora una volta possiamo scrivere:
S(CDA) = S(CDF)
Esprimiamo ogni area in funzione di un punto P qualsiasi (ma uguale per tutte), seguendo l'enunciato precedente:
S(ABE) = S(ABD)
S(PAB) + S(PBE) + S(PEA) = S(PAB) + S(PAB) + S(PBD) + PDA)
semplificando
S(PBE) + S(PEA) = S(PBD) + S(PDA) ... (1a)
S(EFC) = S(EFB)
S(PEF) + S(PFC) + S(PCE) = S(PEF) + S(PFB) + S(PBE)
semplificando
S(PFC) + S(PCE) = S(PFB) + S(PBE) .... (1b)
S(CDA) = S(CDF)
S(PCD) + S(PDA) + S(PAC) = S(PCD) + S(PDF) + S(PFC)
semplificando
S(PDA) + S(PAC) = S(PDF) + S(PFC) .... (1c)
Sommiamo (1a), (1b) e (1c)
S(PBE) + S(PEA) + S(PFC) + S(PCE) + S(PDA) + S(PAC) = S(PBD) + S(PDA) + S(PFB) + S(PBE)+ S(PDF) + S(PFC)
semplificando
S(PEA) + S(PCE) + S(PAC) = S(PBD) + S(PFB) + S(PDF)
Sempre per l'enunciato, il primo membro può essere scritto come:
S(PEA) + S(PCE) + S(PAC) = S(ACE)
Il secondo come:
S(PBD) + S(PFB) + S(PDF) = S(BDF)
Per cui
S(ACE) = S(BDF)
Che equivale, dato che il verso è antiorario, a concludere che
A(ACE) = A(BDF)
C.V.D.