Naar inhoud springen

Bestand:GS RQ dia.png

Pagina-inhoud wordt niet ondersteund in andere talen.
Uit Wikivoyage

Oorspronkelijk bestand(1.446 × 713 pixels, bestandsgrootte: 94 kB, MIME-type: image/png)

Beschrijving

Beschrijving
English: General formula for a square inscribed in an right triangle
Deutsch: Generelle Berechnung eines Quadrats in einem rechtwinkligen Dreieck
Datum
Bron Eigen werk
Auteur Hans G. Oberlack

Problem

Given is a right triangle with side length and the in vertex B. These two elements determine the triangle.

What is the general formula to determine the side length of any square within the triangle provided that at least three vertices of the square touch the triangle?

Solution

General remark

Since at least three vertices of the square touch the triangle there must be a point where the square touches the line . Similarily the vertices and touch the triangle sides and respectively.

So for any inscribed there is a right with two of the square's vertices and the vertex of the base triangle .

The triangle has an angle in the vertex . Or put the other way: To any angle with there is a specific square that satisfies the condition of being "three-touchy".
Within the the angle in vertex has the size .

Concerning the vertices and the following has to be considered:
As long as then the vertex touches the side of (see Figure 1).
Once then vertex dissolves from the side and it is vertex that touches of .

Solution for 0 <= δ <= β

General solution

Drawing a perpendicular from triangle side to vertex gives two further right triangles and .
Within the the angle in vertex has the size . So the angle in is math>\delta</math>.

Considering the above delivers the following equations:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

Starting with equation (2) we have:

, applying equation (3)
, applying equation (1)
, applying equation (5)
, applying equation (5)
, applying equation (6)
, applying equation (4)
, applying equation (1)
, rearranging
, rearranging
, rearranging

Special solutions

If then
If then
If (i.e. the triangle is a right isosceles triangle) then:
If and then
If then

Extremal points

For a given the function can be transformed to with .

The derivative is:

For the derivative is:

For the derivative is:

So in the interval the derivative changes from negative to positive. This means there is a with

To find , we put


So, in the intervall the smallest square with at least three vertices touching the surrounding right triangle occurs when

In the case of a right isosceles triangle with the smallest square occurs when

Solution for β <= δ <= 90°

General solution

Drawing a perpendicular from triangle side to vertex gives two further right triangles and .
Within the the angle in vertex has the size .
The triangle is similar to the triangle

Considering the above delivers the following equations:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

Applying equations (3), (4) and (5) to equation (2) leads to




Special solutions

If then

If then

If (i.e. the triangle is a right isosceles triangle) then

If and then

If then

Position of the vertices

Putting on , will put the other vertices in both figures to:






Licentie

Ik, de auteursrechthebbende van dit werk, maak het hierbij onder de volgende licentie beschikbaar:
w:nl:Creative Commons
naamsvermelding Gelijk delen
Dit bestand is gelicenseerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationaal licentie.
De gebruiker mag:
  • Delen – het werk kopiëren, verspreiden en doorgeven
  • Remixen – afgeleide werken maken
Onder de volgende voorwaarden:
  • naamsvermelding – U moet op een gepaste manier aan naamsvermelding doen, een link naar de licentie geven, en aangeven of er wijzigingen in het werk zijn aangebracht. U mag dit op elke redelijke manier doen, maar niet zodanig dat de indruk wordt gewekt dat de licentiegever instemt met uw werk of uw gebruik van zijn werk.
  • Gelijk delen – Als u het werk heeft geremixt, veranderd, of erop heeft voortgebouwd, moet u het gewijzigde materiaal verspreiden onder dezelfde licentie als het oorspronkelijke werk, of een daarmee compatibele licentie.

Bijschriften

Beschrijf in één regel wat dit bestand voorstelt

image/png

Bestandsgeschiedenis

Klik op een datum/tijd om het bestand te zien zoals het destijds was.

Datum/tijdMiniatuurAfmetingenGebruikerOpmerking
huidige versie23 aug 2022 23:21Miniatuurafbeelding voor de versie van 23 aug 2022 23:211.446 × 713 (94 kB)Hans G. Oberlacknew version
20 aug 2022 14:03Miniatuurafbeelding voor de versie van 20 aug 2022 14:031.446 × 713 (92 kB)Hans G. Oberlacksecond figure added
16 aug 2022 21:28Miniatuurafbeelding voor de versie van 16 aug 2022 21:281.058 × 937 (42 kB)Hans G. OberlackUploaded own work with UploadWizard

Geen enkele pagina gebruikt dit bestand.

Metadata