Regionalno takmičenje iz matematike učenika srednjih škola Republike Srpske – 4. razred – 2010. god.
U pitanju je zadatak vezan za homotetiju.Što se homotetije tiče učili smo nešto malo ali uopšteno o njoj.Većina zadataka što smo radili bili su lagani mislim samo ono da shvatimo šta je homotetija.Znači imam pojma o zadatku ali ne baš dovoljno da ga i razumijem.Naravno imam i rješenje koje treba neko da mi malo rastumači. Ono što me najviše zbunjuje su oznake u rješenju nema šanse da nacrtam skicu sa tim svim oznakama.Kao prvo najbolje bi bilo da neko nacrta adekvatnu skicu.I ovaj text zadatka mi nije jasan uopšte mi nije jasno kako mora postojati samo jedna homotetija sa negativnim koeficjentom.Negativan koeficjent znači preslikavanje u suprotnom smjeru od zadate tačke. Pitanje je žašto mora biti negaivan? Mislim da može biti i pozitivan.I još da napomenem gomila ovih formula da distancu nisu mi jasne. Možda bi i bile da imam neku skicu.I šta znači egzistencija? Mislim da je to neki uslov da zadatak ima smisla ali nisam baš siguran
Zadatak:
Dokazati da za svake dvije nekoncentrične kružnice različitih dužina poluprečnika postoji jedna i samo jedna homotetija s negativnim koeficijentom koja jednu od tih kružnica preslikava na drugu. Posebno diskutovati različite međusobne položaje kružnica.
Rješenje:
Neka su [inlmath]k_1(S_1,r_1)[/inlmath] i [inlmath]k_2(S_2,r_2)[/inlmath], [inlmath]|S_1S_2|=d[/inlmath] i [inlmath]M[/inlmath] tačka na pravoj [inlmath]S_1S_2[/inlmath] takva da je [inlmath]S_1-M-S_2[/inlmath] i [inlmath]|S_1M|=\frac{r_1}{r_1+r_2}d[/inlmath]. Posmatrajmo homotetiju [inlmath]h\left(M,-\frac{r_2}{r_1}\right)[/inlmath] i dokažimo da ona preslikava [inlmath]k_1[/inlmath] na [inlmath]k_2[/inlmath]
1. [inlmath]h(S_1)[/inlmath] je tačka na pravoj [inlmath]S_1M[/inlmath] takva da je [inlmath]S_1-M-h(S_1)[/inlmath] i [inlmath]|h(S_1)M|=\frac{r_2}{r_1}|S_1M|=\frac{r_2}{r_1}\frac{r_1}{r_1+r_2}d=\frac{r_2}{r_1+r_2}d[/inlmath] slijedi [inlmath]h(S_1)=S_2[/inlmath]
2. Za proizvoljnu tačku [inlmath]P[/inlmath] kružnice [inlmath]k_1[/inlmath] je [inlmath]|h(P)h(S_1)|=\frac{r_2}{r_1}|PS_1|=\frac{r_2}{r_1}r_1=r_2[/inlmath] tj. [inlmath]h(P)[/inlmath] je na kružnici [inlmath]k_2[/inlmath]
3. S obzirom da je homotetija preslikavanje sličnosti slijedi [inlmath]h(k_1)=k_2[/inlmath]
4. Jedinstvenost homotetije [inlmath]h[/inlmath] lako se dokazuje.Kada bi postojala druga homotetija datih kružnica [inlmath]f(k,N)[/inlmath] morala bi imati koeficjent [inlmath]k=-\frac{r_2}{r_1}[/inlmath] i moralo bi vrijediti [inlmath]|S_1N|:|S_2N|=r_1:r_2[/inlmath] odatlen slijedi da je [inlmath]N=M[/inlmath]
5. Egzistenicja homotetije [inlmath]h[/inlmath] ne zavisi o međusobnom položaju datih kružnica:
-Ako se ne sjeku i [inlmath]|S_1S_2|>r_1+r_2[/inlmath], [inlmath]M[/inlmath] je izvan obe
-Ako se dodiruju izvana [inlmath]M[/inlmath] je njihova dodirna tačka
-Ako se sjeku [inlmath]M[/inlmath] je u presjeku krugova [inlmath]k_1[/inlmath] i [inlmath]k_2[/inlmath]
-Ako je [inlmath]k_2[/inlmath] unutar kruga [inlmath]k_1[/inlmath] tada je [inlmath]M[/inlmath] unutar kruga [inlmath]k_2[/inlmath]
-Ako su date kružnice koncentrične tada je [inlmath]M=S_1=S_2[/inlmath]
Jedini uslov egzistencije je [inlmath]r_1[/inlmath] i [inlmath]r_2[/inlmath] različito od [inlmath]0[/inlmath].




