Coelestis - Il Forum Italiano di Astronomia

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-   -   Qualche quiz (http://www.trekportal.it/coelestis/showthread.php?t=33691)

aspesi 04-12-18 16:28

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827150)
La formula l'hai ricavata tu?
Se si complimentissimissimi.:D
Ciao

Sì. :)
Magari si può esprimere in un modo più semplice e succinto.

Ci ho pensato su per un po', poi ho fatto un disegnino (solo con la biro su un foglio di carta ;)) e mi è venuta l'idea di trasformare il triangolo in un esagono che ha area doppia (calcolandone l'area con la formula di Erone) e facendo poi qualche semplificazione.

:hello:

aspesi 04-12-18 17:44

Re: Qualche quiz
 
Scusate, non sono capace di disegnare e non ho voglia di imparare :)



Questo è l'esagono sbilenco :D, la cui superficie è doppia rispetto al triangolo equilatero azzurro.

Il punto interno di incrocio è D e i 3 tratti a b c noti sono BD, DC e DA
Si ha:
BD = BG = DG
DC = DE = EC
DA = DF = FA

ADC è congruente (uguale) a AFB
ADB è congruente (uguale) a BGC
BDC è congruente (uguale) a ACE
Ne consegue che l'area dell'esagono è il doppio di quella del triangolo ABC e si può calcolare conoscendo solo a b c, sommando le aree dei 6 triangoli che formano l'esagono (con la formula di Erone).
Conoscendo l'area del triangolo equilatero ABC, si trova infine la lunghezza del lato.

Nino280, se vuoi, tu che conosci bene geogebra puoi fare un disegnino meno osceno del mio :D

Ciao

nino280 04-12-18 20:36

Re: Qualche quiz
 
https://i.postimg.cc/9fxxs800/Esacono-Con-Triangolo.png



Il disegno l'avrei anche fatto. Ma mi sa che poi dimostra pochino.
Dimostra solo che l'area dell'esagono è doppia di quella del triangolo.
Ed infatti ho lasciato i rispettivi valori delle aree marcati li all'interno.
Solo poi le varie uguaglianze che hai scritto non zo.
Un' altra cosa. Si nota che il punto D a me è spostato verso sinistra e a te a destra.
Penso che il motivo sia che io ho fatto partire il segmento lungo 10 da B mentre tu lo hai fatto partire da A
Il motivo, di questa diversità è che per non rifare tutto da capo ho adoperato il vecchio disegno cambiando solo gli indici dei vari vertici e rendendoli uguali al tuo disegno. Non ho invertito il segmento da 10
Se dovesse essere necessario magari domani rifaccio tutto da capo.
Ciao

Erasmus 04-12-18 20:49

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 826967)
Dai vertici di un triangolo equilatero, tracciamo tre segmenti lunghi, rispettivamente, 8, 9 e 10 unità, i quali si incontrano in un punto interno P.
Quant'è lungo il lato del triangolo?
(possibilmente con almeno 10 decimali :) )

Detta x la lunghezza incognita del lato del triangolo equilatero, col mio "Grapher" trovo:
x = 15,52295136981991
----------------
Se x è la lunghezza del lato del triangolo equilatero ABC di centro O, le distanza di O da ciascun vertice è x/√(3).
Cerco allora anzitutto l'ordine di granderzza di x, per esempio pensando che la distanza del centro dai vertici è circa la media geometrica delle tre distanze 10, 9 e 8.
Ossia x≈[√(3)]·(10·9·8)^(1/3) ≈ 15,524
Ci sono tanti modi di risolvere questo problemino .
Per esempio con la trigonometria. Basta ricordare che i coseni degli angoli al centro (la cui somma è un angolo giro) sono
(10^2 + 9^2 – x^2)/(2·10·9) = (181–x^2)/180;
(9^2 + 8^2 – x^2)/(2·9·8) = (145 – x^2)/144;
(8^2 + 10^2 – x^2)/(2·8·10) = (164 – x^2)/160.
Oppure con la geometria analitica:
Detta questa volta L la lunghezza del lato, immaginiamo di porre:
• il vertice A in [XA, YA] = (0, L/√(3)];
• il vertice B in [XB, YB] = [–L/2, –L/√(12)];
• il vertice C in [XC, YC] = [L/2, –L/√(12)].
Poi prendiamo un punto P di coordinate [x, y] incognite e imponiamo che la sua distanza da A sia 10, quella da B sia 9 e qualla da C sia 8.
Otteniamo così tre equazioni nelle incognite x, y e.
[NB. Per come stanno ora i vertici, il centro sta in [0, 0] e le coordinate (x, y) di P sono entramber positive ... e piccole rispetto ad L che sappiamo in anticipo essere circa 15.52].
Eliminando X e Y resta una equazione in L, forse con più soluzioni, ma allora la soluzione giusta sarà la più prossima a 15,52.
––––––––––
Ma l'approccio che piace di più ad aspesi è senz'altro quello senza trigonometria e senza geometria analitica! ;)
Basta allora uguagliare la somma delle aree dei tre triangoli di lati (z. 10, 9), (x, 9, 8) e (x, 8, 10) all'area del triangolo di lati (x, x, x). Si ottiene una equazione nella sola incognita x.
Ma l'equazione contiene radici di polinomi in x^2.
Se allora ci saranno più soluzioni, occorrerà prendere per buona la più prossima a [√(3)]·(720)^(1/3) ≈ 15,524.
Ricordando che l'area di un triangolo di lati a, b e c è[/code]
√[a+b+c)(–a+b+c)(a–b+c)(c+b–a)]
S(a, b, c) = –––––––––––––––––––––––––––––––
4[/code]
e che quella di un triangolo equilatero di lato x è √(3)·(x^2)/4, l'equazione che piace ad aspesi diventa [per triangoli di [x, 10, 9), (x. 9, 8), (x, 8, 10) e (x, x, x)]:

––––
:hello:

aspesi 04-12-18 21:07

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827161)

Il disegno l'avrei anche fatto. Ma mi sa che poi dimostra pochino.

Se dovesse essere necessario magari domani rifaccio tutto da capo.
Ciao

No, non è quello che ho inteso dire.
Non è un esagono REGOLARE quello che devi costruire, ma un esagono corrispondente alle indicazioni che ho scritto nel mio messaggio precedente (in pratica ha i lati lunghi in sequenza 8, 9, 10 come le distanze dai vertici; in ogni caso, quello che ho scritto prima vale sempre, anche se le distanze dai vertici fossero, che so, 4, 7, 12, ove ovviamente sia possibile all'interno di un triangolo equilatero).

:hello:

NB: il mio disegnino precedente non si legge bene, per ingrandirlo cliccaci sopra

aspesi 04-12-18 21:18

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827163)
Ma l'approccio che piace di più ad aspesi è senz'altro quello senza trigonometria e senza geometria analitica!
––––
:hello:

Guarda la formula che ho trovato io ;) (messaggio #3166 http://www.trekportal.it/coelestis/s...postcount=3166

:hello:

nino280 04-12-18 22:45

Re: Qualche quiz
 
https://i.postimg.cc/tg8YfQK2/Lati-Corrispondenti.png





Fatto nuovo disegno con esagono sbilenco.
Risulta che i lati opposti dell'esagono sono uguali e ancora una volta l'area dell'esagono è doppia di quella del triangolo.
Curioso il fatto che io avevo capito male e avevo disegnato sopra al triangolo un esagono regolare invece di uno sbilenco, ma l'area dei due esagoni erano poi equivalenti.
Per inciso il lato dell'esagono regolare era 8,96218
Ciao

Erasmus 04-12-18 23:04

Re: Qualche quiz
 
Nell'ultima immagine ...c'è un trucco!
E' ottenuto con un piccolo montaggio, cioè aggiungendo la frecia e i due numeri con la soluzione a 16 cifre significative sullo sfondo della vera immagine di "Grapher" che, con quella scala, non può avere la risoluzione corrispondente a tutte quelle cifre della soluzione.
Per avere una alta accuratezza sulla soluzione occorre un'alta risoluzione, cioè dilatare parecchio La scala dell'immagine della finestra di "Grapher". Allora della curva cartesiana della funzione –scritta in testa alla figura – si può vedere solo un piccolo dettaglio molto ingrandito.
La figura che segue è autentica! ;)
–––––
:hello:

Erasmus 04-12-18 23:35

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827166)
Guarda la formula che ho trovato io ;)

Che vuoi dire dicendo : "la formula che ho trovato io".?
L'hai trovata nel senso che l'hai inventata tu o nel senso che l'hai scovata in rete?
Propendo per la seconda ipotesi. :mad:
[La tua filosofia è infatti: "Chi non sa cerca!" [E molto spesso, cercando, trova!]
-----------------
Credo comunque che la tua formula si ricavi lkavorando un po' su quella che ho pensato che preferisci, cioè l'uguagliare la somma delle aree dei tre triangoli con lati
(L, a, b); (L, b, c); (L, c, a)
all'area del triangolo equilatero di lati (L, L, L).
Siccome ho "Grapher", al posto di risolvere io l'equazione (smanettando fino ad esplicitare L in funzione di a, b e c), preferisco farmi risolvere l'equazione da lui
Naturalmente, l'equazione f(x) = 0 va trasformata in
y = f(x) . (*)
allora "Grapher" mi dà il grafico cartesiano. della fubzione y = f(x).
Se "clicco" un punto del grafico, in basso compaiono le scritte che dànno le coordinate cartesiane del punto "cliccato". Cliccando allora sul punto di intersezione del grafico con l'asse delle ascisse, l'ordinata vieney =0 e l'ascissa x = ecc. ecc è la soluzione dell'equazione (*)
f(x) = 0.
––––
:hello:

aspesi 05-12-18 07:22

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827172)
Che vuoi dire dicendo : "la formula che ho trovato io".?
L'hai trovata nel senso che l'hai inventata tu o nel senso che l'hai scovata in rete?
Propendo per la seconda ipotesi. :mad:

E propendi malissimo! :mad:
Stavolta l'ho proprio "inventata" io, non credo ci sia in rete

:hello:

aspesi 05-12-18 07:39

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827170)
https://i.postimg.cc/tg8YfQK2/Lati-Corrispondenti.png





Fatto nuovo disegno con esagono sbilenco.
Risulta che i lati opposti dell'esagono sono uguali e ancora una volta l'area dell'esagono è doppia di quella del triangolo.

Ciao

:ok::ok: E' proprio questo che intendevo.
Il problema l'ho risolto con questo disegno e facendo i ragionamenti che ho scritto prima.
L'area del triangolo equilatero di cui si vuole il lato è uguale alla metà della somma di 3 triangoli uguali di lato a b c (8, 9, 10) + la somma di 3 triangoli equilateri di lati a (8), b (9) e c (10).

:hello:

nino280 05-12-18 09:45

Re: Qualche quiz
 
Sono contento.:rolleyes:
Magari ci arrivo al terzo tentativo, l'importante è che ci arrivo.
Ciao

nino280 05-12-18 17:30

Re: Qualche quiz
 
https://www.geogebra.org/classic/snwhdp4g

Ma torniamo al Teorema di Aspesi.
Questa volta non aspetto che mi diciate: BELLO
Piace molto anche a me e bello me lo dico da solo.
Vado a prendere una istantanea




Questa è una istantanea con lo slider posizionato a 20°
Se si mette lo slider a 0° (dal link cliccabile di sopra) i triangoli colorati si posizionano come erano all'inizio a formare l'esagono sbilenco.
Muovendo il bottone detti triangoli trasmigrano vabbè diciamo ruotano.
Succede che a 60° si vanno a posizionare ordinatamente all'interno dell'equilatero.
Provare per credere:D
Ciao

aspesi 05-12-18 17:58

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827196)
Questa volta non aspetto che mi diciate: BELLO
Piace molto anche a me e bello me lo dico da solo.

Provare per credere:D
Ciao

:ok::ok: Te lo ripeto anch'io...;)
Vediamo se Erasmus commenterà...

Ciao

Erasmus 07-12-18 06:25

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 826967)
[...] con la geometria analitica:
Detta questa volta L la lunghezza del lato, immaginiamo di porre:
• il vertice A in [XA, YA] = [–L/2, –L/√(12)];
• il vertice B in [XB, YB] = [L/2, –L/√(12)];
• il vertice C in [XC, YC] = (0, L/√(3)].
Poi prendiamo un punto P di coordinate [x, y] incognite e imponiamo che la sua distanza da A sia 10, quella da B sia 9 e qualla da C sia 8.

–––
:hello:

P.S.
Corretto l'errore (omissione d'un esponete) (ven. 07Z/12/2018 h13:35)
@aspesi
Grazie della segnalazione.
[Ma già m'ero accorto dell'errore]

aspesi 10-12-18 21:10

Re: Qualche quiz
 
Per nino280 e eventualmente Erasmus (io non so risolvere questi problemi di geometria solida):

Sul pavimento vi sono tre palle tangenti fra loro di raggi 2 cm, 3 cm e 6 cm.
Una quarta palla, più piccola delle altre, è a contatto con il pavimento ed è tangente ad esse.
Trovare il raggio della quarta palla.

:hello:

nino280 11-12-18 05:19

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827337)
Per nino280 e eventualmente Erasmus (io non so risolvere questi problemi di geometria solida):

Sul pavimento vi sono tre palle tangenti fra loro di raggi 2 cm, 3 cm e 6 cm.
Una quarta palla, più piccola delle altre, è a contatto con il pavimento ed è tangente ad esse.
Trovare il raggio della quarta palla.

:hello:

https://i.postimg.cc/PJ3F2qp4/Sfere-sul-Piano.png





Ho incominciato a lavorare su questo Quiz.
Per ora sono arrivato alle prime tre palle sul pavimento.
Più difficile è mettere la quarta pallina fra queste tre ed il pavimento, cioè nell'interstizio.
Ci sto ancora pensando.
In termini tecnici si dovrebbe trattare di una "Quadritangenza"
Ciao

nino280 11-12-18 05:46

Re: Qualche quiz
 
https://www.geogebra.org/classic/qfxqfxhh

Qui ci metto la versione cliccabile.
Cliccare dopo l'apertura sull' ultima icona sulla destra "Ruota vista grafica 3D" e col mouse far ruotare il disegno.
Lo si può posizionare con il pavimento be non parliamo più di pavimenti e palle ma di piani e sfere è più appropriato, allora diciamo con il piano di profilo fino quasi a farlo sparire a testimonianza della veridicità del disegno.
Prima fare un clic in un punto qualsiasi del disegno per portarlo in versione 3D
Ciao

Erasmus 11-12-18 09:24

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827246)
Riguarda per favore la prima parte del punto 9): a parte che sotto la seconda radice quadrata manca il quadrato di (a^2 + b^2 + c^2), forse sarebbe bene esplicitare i passaggi per arrivare alla formula finale.

Ti ringrazio per la segnalazione, ma ti prego, per favore, di cancellare questo tuo messaggio perché la correzione l'ho fatta (e, andando a modificare per cambiare la figura già ti ho ringraziato). L'errore l'ho visto appena inviata la figura. Ma avevo altro da fare e così ho corretto il testo originale, rifabbricata la figura e caricata su "postimage.org" quando ho potuto ... e dopo aver sostituito la figura mi sono accorto di questa tua segnalazione.
Dici che non sei pratico di geometria ... ma vedo che hai beccato l'errore: vuol dire che hai seguito tutti i passaggi.

[Ma non mi dici niente a proposito della mia discussione del quiz dei 51 punti nel quadrato di lato 7 cm?]
------------
Il problema della quarta sfera tangente a tre sfere tangenti a due a due e tutte quattro tangenti ad un piano [il pavimento] ... possiamo immaginarlo un caso particolare di quello di una quinta sfera incatrata tra quattro sfere (ciascuna già tangente alle altre tre), considerando il piano (il pavimento!) come una sfera di raggio infinito (analogamente al caso di un cerchio incastrato tra due cerchi tangenti e una retta tangente ad entrambi (considerabile come terzo cerchio di raggio infinito).
Già molto tempo fa avevano dimostrato che la formula del quarto cerchio incastrato tra tre cerchi tangenti a due a due si può estendere da due dimensioni a tre (cascando così nel caso di cui il tuo quiz è un particolare quando una sfera degenera in un piano (cioè il suo raggio tende all'ifinito). Più recentemente qualcuno è riuscito a dimostrare che quella formula si può estendere ad n >3 dimensioni.
\vedrò in seguito se sarò capace di risolvere il problemino che hai posto. Per ora ... ls formula non me la ricordo più|!
–––
:hello:

aspesi 11-12-18 13:06

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827356)
Ti ringrazio per la segnalazione, ma ti prego, per favore, di cancellare questo tuo messaggio perché la correzione l'ho fatta (e, andando a modificare per cambiare la figura già ti ho ringraziato).

Fatto! :)

Quote:

Erasmus (Scrivi 827356)
[Ma non mi dici niente a proposito della mia discussione del quiz dei 51 punti nel quadrato di lato 7 cm?]

Se ho capito quello che hai scritto (ma non ne sono sicuro :D, dici che si potrebbero mettere fino a 64 puntini...) hai sbagliato (o hai risolto un quiz diverso).
Questa è la mia soluzione:
Dividiamo il quadrato in 25 quadratini di lato sqrt(2) (infatti, a meno di qualche centesimo, 25*(1,4^2)=49 cm^2) ognuno dei quali si può'considerare inscritto in un cerchio di raggi 1 cm.
Ora, disponendo a caso i 51 punti sui 25 quadratini, possono capitare due cose:
1)I punti si distribuiscono in numero (quasi) uguale e cioè' in 24 quadratini vi saranno 2 punti e nel quadratino rimanente gli altri tre punti(e quindi anche nel cerchio di raggio 1 cm ad esso circoscritto).
2)I punti si distribuiscono in numero diseguale: in tal caso e' certo che in almeno un quadratino capiteranno tre punti o più (e quindi anche nel cerchio di raggio 1 cm ad esso circoscritto).

già riportata al post http://www.trekportal.it/coelestis/s...postcount=3088

Quote:

Erasmus (Scrivi 827356)
Il problema della quarta sfera tangente a tre sfere tangenti ...

\vedrò in seguito se sarò capace di risolvere il problemino che hai posto. Per ora ... ls formula non me la ricordo più|!
–––

So che la soluzione è r=circa 1,1 cm (6 - 2*radq(6))
e ci potrebbe essere anche 10,9 cm (6 + 2*radq(6))
ma non ho idea su come ci si arriva
:hello:

nino280 12-12-18 09:50

Re: Qualche quiz
 
Per quanto riguarda il quiz della quarta sfera nell'interstizio, cedo le armi e mi arrendo.:)
Non sono riuscito a trovare un algoritmo, inteso come algoritmo grafico, che mi risolve il problema.
Ciao

aspesi 12-12-18 12:25

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827401)
Per quanto riguarda il quiz della quarta sfera nell'interstizio, cedo le armi e mi arrendo.:)
Ciao

Probabilmente non serve a nulla, prova comunque a guardare qui:
http://www.feliceragazzo.it/wp-conte...-di-Soddy1.pdf
http://www.robertoocca.net/sp/fg/crc...c_tangent2.pdf
http://www.fallavollita.eu/public/Pd...ytechnique.pdf

:hello:

nino280 12-12-18 13:41

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827405)

Interessante, molto interessante.
Anche se per esaminare tutta la roba che hai postato mi ci vorrà circa 1 mese.:D
Comunque una occhiata alla velocissima glielo data.
Mi sembra comunque strano che non ho trovato nulla che si riferiva o riguardava il quiz. Ma ripeto gli dato una sbirciata veloce.
E fra le 37 o le 47 o le 57 immagini non ne ho vista neanche una con la sferetta negli interstizi.
Esempio ne metto una a caso presa dal primo dei tuoi link:
https://i.postimg.cc/6qgRdfF9/Intere...teressante.png



Ci sono sette sfere ma quella centrale non è negli interstizi.
Nel senso che se prendiamo per esempio le prime tre sfere di sopra ,due non si toccano.
Ciao

nino280 12-12-18 15:12

Re: Qualche quiz
 
https://i.postimg.cc/YqQ4bsDW/Pappo-Pappus.png

Per quanto sempre scorrendo il primo link postato da Aspesi ho intravisto una immagine a me familiare.
Trattasi della catena di Pappo.
Ne parlammo anche qui tempo fa e io ne feci una copia quando ancora mi funzionava la stampante.
Quella copia che è anche la stessa dell'immagine che ho messo qui sotto, è poi rimasta da allora sul comodino della mia camera da letto:D:D


Mizarino 12-12-18 15:13

Re: Qualche quiz
 
Che palle!...
:D

nino280 12-12-18 15:18

Re: Qualche quiz
 
Le palle di Pappo.
Apelle figlio di Apollo fece una palla di pelle di pollo . . . .

aspesi 12-12-18 17:01

Re: Qualche quiz
 
Quote:

nino280 (Scrivi 827412)
Mi sembra comunque strano che non ho trovato nulla che si riferiva o riguardava il quiz. Ma ripeto gli dato una sbirciata veloce.

Ciao

Infatti, non c'è nulla relativo al quiz (che, ripeto, ho trovato solo come testo e risultato, di cui non sono neppure certo, ma non conosco la procedura per risolverlo).
I link precedenti pensavo potessero esserti utili per poter disegnare le 4 sfere, ma potrei benissimo sbagliarmi.

:hello:

nino280 12-12-18 18:33

Re: Qualche quiz
 
Ad ogni modo indipendentemente se trovo o non trovo qualcosa inerente al quiz (va detto e ripetuto che bisognerebbe esaminare il tutto con estrema attenzione) io di quei link non butto via nemmeno una virgola. Se avevo subito risposto che erano interessanti, sono interessanti per davvero, almeno per me.
Intanto 5 minuti fa ne prendo uno lì segnalato non ricordo come l'hanno chiamato teorema pinco o teorema pallino, e lo faccio io.
Il motivo è che fino a che non lo faccio io, primo non lo capisco pienamente (anche perché lì è espresso male perché stranamente parlano di quadranti) e secondo è proprio costruendolo che poi ci sono più probabilità che mi rimanga impresso.
Eccolo:
https://i.postimg.cc/W4YXPF9R/Fuochi-nei-Centri.png


Detto in parole povere fra di noi.
Disegnato una circonferenza diciamo piccola.
Disegnata una circonferenza più grande ma tangente alla piccola internamente.
Ora prendo i centri di queste due circonferenze e li faccio diventare i fuochi di un ellisse.
Ma GeoGebra non si accontenta dei punti dei due fuochi, vuole almeno tre punti, cioè i due fuochi più un altro punto.
Come terzo punto prendo allora la distanza media sull'ascissa che va ad incrociare gli estremi di destra delle circonferenze.
Ok, per capirci meglio, dico la distanza che va da 10 a 40 diviso 2.
E poi traccio facilmente il mio ellisse.
Le conseguenze di questa roba e a cosa mi può servire? Be non lo so.
Intanto comincio ad incassarlo.
Ciao

nino280 12-12-18 19:39

Re: Qualche quiz
 
Ecco che mi smentisco da solo.
Avevo fatto un disegno senza sapere a che cosa mi sarebbe servito.
E' passata soltanto forse un'ora che ecco che ci trovo una superba applicazione.
Del resto se nel link postato da Aspesi avevano messo quel disegno sotto sotto un motivo doveva esserci.
Ma io l'ho trovato smanettando da solo senza più ritornare in quel link.
Ma veniamo al dunque:
https://i.postimg.cc/SNRnMRqs/Propriet-Immediata.png



Metto un punto a caso sull'ellisse.
Lo si vede è il punto E
Ora cliccando su E ho la possibilità di disegnare un'altra circonferenza.
Non ho il valore del raggio di detta ultima circonferenza ma io la posso espandere a mio piacimento semplicemente muovendo il mouse.
Perbacco questa circonferenza che ora ho creato è tangente sia alla circonferenza piccola sia alla grande.
Sarà un caso?
Allora ripeto il tutto di sotto con un altro punto anche questo preso a caso e che è il punto G
Tutto come prima.
Ciao

Erasmus 12-12-18 23:27

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827337)
Sul pavimento vi sono tre palle tangenti fra loro di raggi 2 cm, 3 cm e 6 cm.
Una quarta palla, più piccola delle altre, è a contatto con il pavimento ed è tangente ad esse.
Trovare il raggio della quarta palla.

Ho già detto che è un caso particolare del problema di una quinta sfera tangente quattro sfere già mutuamente tangenti.
[Cioè :Ci sono 4 sfere di raggio noto di cui ciascuna è tangente alle altre tre. Trovare il raggio di una quinta sfera tangente a tutte la altre quattro. Basta infatti conseìiderare il pavimento come il caso limite di una sfera al tendere all'infinito del suo raggio]. Ho anche detto che c'è una formula che è l'estensione del problema del quarto cerchio tamgente ad altri tre già tangenti a due a due dal piano (bidimensionale) allo spazio (tridimensionale). Ma non ho ancora ritrovato quella formula.
Però saprei risolvere questo quiz particolare (ma il dare il risultato non serve a granché! E' molto più interessante qualche "osservazione" sul particolare problerma.
a) Consideriamo due sole sfere, di raggio diverso tangenti una all'altra ed etrambe tangenti al medesimo piano.
Pensiamo per semplicità a due palle sferiche pesanti su un pavimento aorizzontale e in mutuo contatto.
Sia A il centro della sfera di raggio maggiore a, sia B il centro della sfera di raggio minore b, sia H il punto di appoggio sul pavimento ddella sfera maggiore e sia K il punto di appoggio sul pavimento della sfera minore.
Allora possiamo considerare il trapezio rettangolo di:
• base maggiore AH = a,
• base mainore BK = b,
• lato obliquo AB = a+b
Quanto vale il quarto lato HK (che è l'altezza ddel trapezio)?
Facile: la differrnza di quota dei centri A e B è AHBK = ab.
Con Pitagora troviamo allora
HK^2 = (a+b)^2 – (ab)^2 = 4ab ––> HK =2√(ab)
b) Cose analoghe valgono per ogni coppia di sfere tangenti.
Siano allora tre sfere (di raggi rispettivi a, b e c) di centri rispettivi A, B e C tangenti il medesimo piano rispettivamente in H, K e L.
Evidentemente il triangolo HKL (dei punti di contatto delle sfere con il comune piano tangente) è la proiezione ortogonale su quel piano del triamgolo ABC i cui vertici sono i centri delle sfere.
Se le tre sfere sono tangenti a due a due abbiamo:
AB = a+b ––> HK = 2√(ab);
BC = b+c ––> KL = 2√(bc);
CA = c+a ––> LHL = 2√(ca).
c) Sia x il raggio della quarta sfera, pure tangente lo stesso piano e tangente tutte tre le sfere.
Sia D il centro di questa quarta sfera, sia x il suo raggio e sia X il punto di contatto col comune piano tangente.
In generale D non sarà complanare con gli altri tre centri A, B e C.
Abbiamo dunque, in generale, un tetraedro di vertici A, B, C e D costituiti dai centri delle 4 sfere.
Ma la proiezione dei 6 spigoli di questo tetraedro sul piano tangente dà luogo ad un triangolo di lati
HK = 2√(ab),
KL = 2√(bc),
LH = 2√(ca)
internamente al quale c'è un particolare punto X che dista dai vertici H, K e L del triangolo rispettivamente
HX = 2√(ax);
KX = 2√(bx);
LX = 2√(cx).

Allora è possibile determinare il raggio x della quarta sfera in funzione dei nraggi a, b e c delle altre tre sfere.
[Per esempio: uguagliando l'area di HKL alla somma delle aree di HKX, KLX e LHX.
Oppure: uguagliando un angolo del triangolo HKL alla somma delle due parti in cui viene diviso dalla semiretta per X di oriogine il vertice di quell'angolo (*)].

(*) E' faciile applicare questo criterio per risolvere il nostro problema.
In generale, in un triangolo di vertici A, B e C e lati rispettivamente opposti di lunghezza a, b e cA[/i]) il coseno di un angolo si ricava facilmente dal teorema di Carnot. Per esempio. il coseno di α di vertice A vale:
Codice:

                b^2 + c^2 – a^2
cos(α) = ––––––––––––––––
                      2ab

Ricordando poi che in generale:
cos(φ + ψ ) = cos(φ)·cos(ψ) – sin(φ)·sin(ψ), (**)
nel nostro problema si pussono scrivere – per esempio – i coseni degli angoli K[B]H[/b]L. KHX e KHX che valgono rispettivamente
Codice:

ab + ac – bc          ab + ax – bx              ca + ax – cx
–––––––––––;          –––––––––––;          –––––––––––.
  2a√(bc)                  2a√(bx)                    2a√(cx)

e quindi, tramite la (**) ottenere una equazione in x.
Per (a, b, c) = (6, 3, 2), risolvendo la detta equazione col mio "Grapher" ricavo:
x = 1,10102051443364.
La detta equazione, dopo aver eliminato i denominatori, mi vìene:
che per (a, b, c) = (6, 3, 2) è risolta appunto da:
x = 1,10102051443364.
––––––
:hello:

Erasmus 13-12-18 00:05

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827367)
Se ho capito quello che hai scritto (ma non ne sono sicuro :D, dici che si potrebbero mettere fino a 64 puntini...) hai sbagliato (o hai risolto un quiz diverso).:

No! Ti prego di andare a rileggere, perché (invece) mi pare di aver risolto bene proprio il tuo quiz!
E di averlo fatto con condizioni più stringenti, ossia con cerchi di raggio solo un pelo (infinitesimo!) maggiore di [√(2)]/2 < 1.

Non ho detto che si possono mettere 64 punti!
Ho detto che, cercando di mettere i punti uno più diatante il più possibile da quello più vicino, ivido il rettangolo 7 X 7 in 49 quadratini 1 X 1 e metto 36 punti nelle intersezioni delle rette che dividono quel quadrato in quadratini 1 X 1.
Allora, che i punti siano 51 o 64 fa lo stesso!
Infatti i 36 punti (distanti al massimo uno dall'altro distano 1 da quelli più vicini e quindi la circonferenza di un cerchio di diametro un pelo maggiore di √(2) può accirarne quattro (e quindi 3 "a fortiori"). Gli altri 51 – 36 = 15 punti li posso mettere un pelo solo meno distanti di 1 da qaulcun altro mettendoli a ridosso (appema "dentro") del perimetro. Il perimetro è lungo 28, e quindi potrei mettere altri 28 punti a ridosso del perimetro (appema "dentro") ciascuno dei quali distante solo un pelo meno di 1 cm da quello più a lui vicino.
Insomma: ti ho fatto bvedere che non cp0'è bisogno (nel testo) di prendere i cerchi di raggio 1, ma quello che è da dimostrare si può dimostrare anche sassumendo che i cercchi siano di raggio solo un pelo maggiore di [√(2)]/2 < 1.
Rileggi con più attenzione ... e vedrai che va bene!
Ho visto quel che dici tu. Ma quel che ho detto o mi pare più semplice (e più chiaro). :)
–––
:hello:

nino280 13-12-18 01:06

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827443)
Per (a, b, c) = (6, 3, 2), risovendo la detta equazione col mio "Grapher" ricavo:
x = 1,10102051443364.
la detta equazione, dopo aver eliminato i denominatori, mi vìene:
che per (a, b, c) = (6, 3, 2) è risolta appunto da:
x = 1,10102051443364.
––––––
:hello:

Vado a inserire questa sfera dal calcolo di Erasmus nel mio disegno precedente e mi sembra che ci entri perfettamente.
https://i.postimg.cc/yNqNjfVG/Le-Quattro-Sfere.png



La quarta sfera di raggio 1,101020 è naturalmente quella blu.
Solo ho girato l'immagine in mille modi ma non esiste una bella vista che renda giustizia alla sferetta nell'interstizio perché è sempre coperta da almeno una o due sfere.
Ciao

aspesi 13-12-18 07:59

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827443)
png[/img][/center]
che per (a, b, c) = (6, 3, 2) è risolta appunto da:
x = 1,10102051443364.
––––––
:hello:

:ok: Quindi è proprio x = 6 - 2*RADQ(6)
e immagino che la sfera più grossa che contiene le altre 3 abbia raggio = 6 + 2*RADQ(6)

Sarebbe interessante scoprire se il primo 6 indica il valore del raggio della sfera maggiore, il 2 il valore della sfera minore e il 6 sotto radice il prodotto dei due raggi delle sfere più piccole (ma dubito sia così bello!).
In questo caso, se le 3 sfere avessero raggio 3, 4, 12 quella quadritangente piccola potrebbe avere raggio 1,607695155 ???

:hello:

nino280 13-12-18 08:41

Re: Qualche quiz
 
Volevo fare dei veri complimenti ad Erasmus per la soluzione (sempre grande)
Ad Aspesi per i bellissimi quizzi che ci propone.
A me che pure alla fine li faccio diventare in un certo qual modo "vivibili" no volevo dire visibili.
E anche a Mizarino che ci sopporta.:D:D
Ma attenzione è in arrivo un nuovo disegno. Tenetevi pronti.
Ciao

nino280 13-12-18 08:49

Re: Qualche quiz
 
https://i.postimg.cc/G3P53DdS/Tetraedro-dei-Centri.png

Abbiamo dunque, in generale, un tetraedro di vertici A, B, C e D costituiti dai centri delle 4 sfere.






Sopra in blu una frase presa dal paper di Erasmus sempre sul problema delle 4 sfere.
Parla di un non precisato tetraedro.
Eccolo il tetraedro.
E' sempre e soltanto lo stesso disegno in cui ho nascosto le sfere che mi coprivano il tetraedro. Naturalmente B E G J sono i centri delle nostre sfere.
E se no, come avrei potuto fare il disegno se non avessi avuto tali punti?
Ciao
Ad ogni modo una spiegazione del mio modo di procedere ve la devo.
Io avevo sin dal primo giorno i centri B E G perché centri delle sfere di raggi già note ( 2 3 6 )
Avuto da Erasmus il raggio della quarta, lo andavo a sommare ad ognuno dei raggi noti.
Che diventavano dopo l'aggiunta di 1,101020 rispettivamente
3,101020 ; 4,101020 ; e 7,101020.
Tracciato ancora altre tre sfere con questi tre raggi maggiorati, li facevo intersecare fra di loro.
Tali intersezioni andavano ad incontrarsi in un unico punto J
In realtà avevo due punti comuni a tutte e tre le intersezioni, ma ho preso quello più logico e più vicino al pavimento.
Ciao

aspesi 13-12-18 09:21

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827445)
ti ho fatto vedere che non c'è bisogno (nel testo) di prendere i cerchi di raggio 1, ma quello che è da dimostrare si può dimostrare anche assumendo che i cerchi siano di raggio solo un pelo maggiore di [√(2)]/2 < 1.
Rileggi con più attenzione ... e vedrai che va bene!
Ho visto quel che dici tu. Ma quel che ho detto o mi pare più semplice (e più chiaro). :)
–––
:hello:

OK, se i punti li disponi nel modo che vuoi tu, va bene.
Ma il quiz chiede di dimostrare che (in qualunque modo si mettano i 51 punti, al limite anche con due punti sovrapposti) esiste almeno un cerchio di raggio 1 cm che ne contiene almeno tre.

Non sono convinto (ma potrei benissimo sbagliarmi, nelle visualizzazioni spaziali sono scarso) che non ci sia una disposizione di 51 punti all'interno del quadrato 7*7 tale che un qualsiasi cerchio di raggio solo un pelo maggiore di RADQ(2)/2 ne possa contenere almeno 3.
Un quadrato 7x7, area 49, in teoria è divisibile in 26 pezzetti (in ciascuno dei quali possiamo mettere 2 punti) di area ciascuno 1,8846... e supponendoli quadrati, di lato 1,3728..., la cui diagonale (che sarebbe il diametro del cerchio) è 1,94..., valore ben superiore a RADQ(2) che tu affermi essere sufficiente (un pelo di più).

:hello:

Erasmus 13-12-18 10:40

Re: Qualche quiz
 
Quote:

aspesi (Scrivi 827455)
[...] Ma il quiz chiede di dimostrare che (in qualunque modo si mettano i 51 punti, (ecc. ecc.) ...

Oh pofferbacco! :mad:
Metto i punti il più lontano possibile uno dal più prossimo, e constato che ci sono sempre cerchi di raggio solo un pelo di più di [√(2)]/2 che abbracciano almeno tre punti.
In aualunqua altro modo vengano messi i punti non potranno essere tutti più distanti di così da quelli più vicini.
––––
:hello:

Erasmus 13-12-18 16:20

Re: Qualche quiz
 
Quote:

Erasmus (Scrivi 827443)
[...] è possibile determinare il raggio x della quarta sfera in funzione dei nraggi a, b e c delle altre tre sfere.
[Per esempio: uguagliando l'area di HKL alla somma delle aree di HKX, KLX e LHX.

Ho provato anche questo criterio.
E ho trovato esattamente lo stesso raggio x calcolato con l'altro criterio.

Un veloce ripasso!
Il quadrato dell'area S di un triangolo di lati dilunghezza a, b e c è:
Codice:

          2[(ab)^2 + (bc)^2 + (ca)^2] –  (a^4 + b^4 + c^4)
S^2 = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                                          16

Ricordo che la proiezione sul pavimento del triangolo di vertici i centri di tre palle sferiche di raggi rispettivi a, b e c, tangenti a due a due e poggiate sul pavimento – triangolo di lati
[a+b, b+c , c+a] –
è un triangolo di lati:
[2√(ab), 2√(bc), 2√(ca)]
Il quadrato dell'area di un triangolo di lati 2√(ab), 2√(bc), 2√(ca) vale:
Codice:

2[16(cab^2 +abc^2 +bca^2] –16[(ab)^2 +(bc)^2 +(ca)^2)] 
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– =2[abc(a+b+c)–[(ab)^2+(bc)^2+(ca)^2].
                                          16

I quadrati delle aree dei tre triangolini HKX, KLX e LHX in cui è ripartito il triangolo HKL si ricavano dalla formula qui sopra sostituendovi con x un colpo a, un altro b e un terzo c.
Riassumendo:
[S(HKL)]^2 = 2[abc(a+b+c) – [(ab)^2+(bc)^2+(ca)^2];
[S(HKX)]^2 = 2[abx(a+b+x) – [(ab)^2+(bx)^2+(xa)^2];
[S(KLX)]^2 = 2[xbc(x+b+c) – [(xb)^2+(bc)^2+(cx)^2];
[S(LHX)]^2 = 2[axc(a+x+c) – [(ax)^2+(xc)^2+(ca)^2].
Occorre poi risolvere l'equazione (nell'incognita x):
S(HKL) – [S(HKX) + S(KLX) + S(LHX)] =0.
Naturalmente io ho risolto l'equazione col mio "Grapher" trovando – per (a, b, c) = (6, 3, 2) – lo stesso identico valore di x, cioè:
x = 1,10102051443364.
Quote:

aspesi (Scrivi 827450)
[...] è proprio x = 6 – 2*RADQ(6)
e immagino che la sfera più grossa che contiene le altre 3 abbia raggio = 6 + 2*RADQ(6)

Non credo! Potrei anche sbagliare ma (come ho già detto) questo è un caso particolare del problema del raggio della quinta sfera incastrata e tangente altre quattro date sfere ciascuna delle quali tangente le altre tre, dato che qui il piano tangente alle tre date sfere è pensabile come quarta sfera di raggio infinito.
E come fa una sedsta sfera di raggio grande quanto vuoi ma pur sempre finito ad essere tangente alle 4 date sfere di cui una ha raggio infinito? :mmh:
Quote:

aspesi (Scrivi 827450)
Sarebbe interessante scoprire se il primo 6 indica il valore del raggio della sfera maggiore, il 2 il valore della sfera minore e il 6 sotto radice il prodotto dei due raggi delle sfere più piccole (ma dubito sia così bello!).

Infatti non è così!
Se fosse così, partendo da sfere di raggi 15, 5 e 3 si dovrebbe trovare:
x = 15 –3√(15) ≈ 3,38104996137775
Invece si trova – con quell'equazione che ora anche tu potresti risolvere dando ad (a, b, c) i valori che vuoi –
x= 2,03464834591373.
Quote:

aspesi (Scrivi 827450)
In questo caso, se le 3 sfere avessero raggio 3, 4, 12 quella quadritangente piccola potrebbe avere raggio 1,607695155 ???

Con questi raggi il mio "Grapher" mi dà (circa):
x≈1,7142857...
Ma ora che ti ho scritto due modi di risolvere il problema, puoi risolvere tu stesso l'una o l'altra equazione partendo da tre sfere con dati raggi (a, b, c) che preferisci! :)
–––
:hello:

aspesi 14-12-18 14:56

Re: Qualche quiz
 
In un rombo ABCD avente lato = 1 u e angoli ABC = ADC = 60° è inscritto un altro rombo A’B’C’D’.
Sapendo che l’area di quest’ultimo è metà dell’area di ABCD, calcolare la misura del lato di A’B’C’D’.

:hello:

nino280 14-12-18 17:15

Re: Qualche quiz
 
Mi sembrerebbe radice di 2 fratto 2 = 0.7071 circa
Ciao
Però non ho idea come si inscrive un rombo in un altro rombo.
Ora devo andare alla cena del circolo, intanto che ceno ci penso.
Magari tracciando righe sul tovagliolo.:D
Ciao, buona serata.


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