Einen fehlenden Winkel im Bild finden, der ein regelmäßiges Sechseck und ein Quadrat enthält

Ich möchte finden A G M = θ im folgenden Bild:
ProblemfigurHier A B C D E F Und B A G H regelmäßig sechseckig bzw. quadratisch sind und M ist der Mittelpunkt von F H .

Ich habe eine trigonometrische Lösung gefunden. Ich liefere Schlüsselideen der Lösung:

Lassen A B = 1 . Jetzt können wir die Kosinusregel anwenden A H F finden H F Und H M . Jetzt in M G H , wir können finden G M Verwenden Sie die Kosinusregel erneut und finden Sie sie dann M G H nach Sinussatz. Das gibt θ = 15 . (Ich stelle die Berechnungen nicht zur Verfügung, da sie nicht schön sind und ich die meisten mit einem Taschenrechner gemacht habe.)

Aber ich glaube, es gibt einige schöne synthetische Lösungen dafür, aber ich habe keine gefunden. Also brauche ich eine synthetische Lösung für das Problem.

Ein ähnliches Problem: gogeometry.blogspot.com/2011/04/…
Hinweis: Wenn Ö ist dann der Mittelpunkt des Sechsecks Ö F G H ist ein Parallelogramm.

Antworten (2)

Lassen ICH ein Mittelpunkt des Sechsecks sein. Dann H G = ICH D und sie sind parallel, also ICH D G H ist also ein Parallelogramm K ist auch der Mittelpunkt von G ICH , daher G , K , ICH sind kollinear.

Seit G E ICH ist gleichschenkliges Dreieck und G E ICH = 150 wir haben θ = 15 .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zweifeln Sie nicht an Ihrer Antwort, sondern bitten Sie um Klärung: Wie sind Sie dazu gekommen? G E ICH = 150 ?
90+60 .................. @schwarzbrandt
Wow, ich fühle mich jetzt wirklich dumm :) Ich habe das total übertrieben
Die Aussage, dass HG = ID ist, basiert meines Erachtens implizit auf der Tatsache, dass die Länge einer Seite eines regelmäßigen Sechsecks gleich der Länge von der Mitte des Sechsecks bis zu einem beliebigen Eckpunkt ist. Ich denke, Sie sollten das explizit machen; Ich brauchte nur ein paar Augenblicke, um zu erkennen, wie Sie zu dieser Schlussfolgerung gekommen sind, und mich davon zu überzeugen, dass es wahr ist, aber es ist besser, solche Dinge ausdrücklich zu sagen. Außerdem ist es etwas verwirrend, dass Sie die betreffenden Punkte umbenannt haben. Ihr K ist M in der Frage, Ihr E ist A und Ihr D ist F . Macht die Dinge ein wenig schwieriger zu folgen.
Was redest Du da? @KRyan Das lernen / wissen Kinder in der Grundschule.
Es ist sehr plausibel, dass ich es in der Grundschule gelernt habe, aber es ist lange her, und ich mache in meinem täglichen Leben nicht viel hexagonale Geometrie.

Auch ohne reine Geometrie kann die Arbeit vereinfacht werden. Siehe auch meine Bearbeitung am Ende für eine synthetische Lösung.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

P B C = A F Q = 30

Wenn Seitenlänge ist A , P C = G Q = A 2

So, P F = H Q = 3 A 2

Ähnlich, P H = F Q = A + A 3 2

Gegeben M ist der Mittelpunkt von F H ,

M N = A H Q 2 = A 4

G N = F Q 2 = A ( 2 + 3 ) 4

bräunen θ = 1 2 + 3 = 2 3 θ = 15 0


Synthetische Lösung (unter Verwendung eines ähnlichen Konstrukts wie oben):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Gegeben M ist der Mittelpunkt von H F , es ist auch der Mittelpunkt des Rechtecks H P F Q und damit Rechteck G ICH J K .

Beachten Sie auch J ist der Mittelpunkt des Sechsecks.

So, F A J ist ein gleichseitiges Dreieck.

J A K = 30 .

In G A J , A G = A J

A G M = A J M = 15

(+1) Dies scheint einer synthetischen Lösung sehr nahe zu kommen. Tatsächlich können wir auch mit synthetischen Methoden zeigen, dass im 15-75-90-Dreieck ( G M A ), ist die Länge der Höhe vom rechtwinkligen Scheitelpunkt 4 mal die Länge der Hypotenuse (was auch bedeutet, dass wir das zeigen können sollten G M A ist ein rechter Winkel).
Was ist eine synthetische Lösung? @dodoturkoz
@Buraian das ist ein guter Punkt :) Ich würde es als geometrische Konstruktion bezeichnen, die zur Antwort führt, ohne Trigonometrie / Gleichungen zu verwenden. Hier ist etwas, was ich gefunden habe - math.stackexchange.com/questions/669037/…
@Buraian Ich stimme MathLover zu. Allerdings ist die Unterscheidung zwischen synthetischen und analytischen Methoden oft nicht sehr klar (da wir trigonometrische Ergebnisse mit synthetischer Geometrie ableiten können).