Massa punten. Hector Mommaerts

Vergelijkbare documenten
Meetkundige Ongelijkheden Groep 2

PQS en PRS PS is de bissectrice van ˆP

Samenvatting stellingen uit de meetkunde Moderne Wiskunde voor het VWO (bovenbouw)

Antwoordmodel - Vlakke figuren

Dossier 4 VECTOREN. Dr. Luc Gheysens. bouwstenen van de lineaire algebra

1 Introductie. 2 Oppervlakteformules

8.1 Gelijkvormige en congruente driehoeken [1] Willem-Jan van der Zanden

CEVA-DRIEHOEKEN. Eindwerk wiskunde Heilige-Drievuldigheidscollege 6WeWIi. Soetemans Dokus

STELLINGEN & BEWIJZEN 5VWO wiskunde B 1 e versie

Hoofdstuk 1 : Hoeken ( Zie ook : boek pag 1 tot en met pag 33)

Laat men ook transversalen toe buiten de driehoek, dan behoren bij één waarde van v 1 telkens twee transversalen l 1 en l 2. Men kan ze onderscheiden

Een bekende eigenschap van de middens van de zijden van een driehoek is de volgende.

Vlakke meetkunde. Verwijzingen naar definities en stellingen die bij een bewijs mogen worden gebruikt zonder nadere toelichting.

1 Coördinaten in het vlak

Driehoeksongelijkheid en Ravi (groep 1)

Enkel-, Dubbelverhouding en Harmonische Objecten

Voorkennis meetkunde (tweede graad)

2.1 Cirkel en middelloodlijn [1]

Lijst van formules en verwijzingen naar definities/stellingen die in het examen vwo wiskunde B wordt opgenomen

1 Cartesische coördinaten

Neem [pr]=[ps] en beschrijf uit r en s twee cirkelbogen met dezelfde straal, die elkaar in c snijden. [cp] is de loodlijn op [ab].

Uitwerkingen toets 8 juni 2011

BRUGPAKKET 8: VLAKKE FIGUREN

Basisconstructies, de werkbladen 1 Het midden van een lijnstuk

Katern 3. Meetkunde. Inhoudsopgave. Inleiding. 1 Hoeken 2. 2 Congruentie en gelijkvormigheid 4. 3 Driehoeken 8. 4 Vierhoeken 12

Een bol die raakt aan de zijden van een scheve vierhoek

Hoofdstuk 5 : De driehoek

De Cirkel van Apollonius en Isodynamische Punten

Kleur de congruente vierhoeken in onderstaand mozaïek in eenzelfde kleur.

Spelen met passer en liniaal - werkboek

Pascal en de negenpuntskegelsnede

7.0 Voorkennis. Definitie = Een afspraak, die niet bewezen hoeft te worden.

Ruimtemeetkunde deel 1

Overzicht eigenschappen en formules meetkunde

1 Het midden van een lijnstuk

Vermoeden: De drie deellijnen gaan door 1 punt. 33c. Vermoeden: De drie zwaartelijnen gaan door 1 punt. 33d.

Stelling 1.5 Geven isometrieën J 1 en J 2 hetzelfde beeld in drie punten die niet op één lijn liggen, dan zijn ze identiek. Bewijs. De isometrie J 1 2

Cabri-werkblad. Driehoeken, rechthoeken en vierkanten. 1. Eerst twee macro's

Atheneum Wispelberg - Wispelbergstraat Gent Bijlage - Leerfiche (3 e jaar 5u wiskunde): Meetkunde overzicht

Hoofdstuk 6 Driehoeken en cirkels uitwerkingen

4.0 Voorkennis. 1) A B AB met A 0 en B 0 B B. Rekenregels voor wortels: Voorbeeld 1: Voorbeeld 2: Willem-Jan van der Zanden

Hoofdstuk 1 LIJNEN IN. Klas 5N Wiskunde 6 perioden

Gekletter van Cevianen*

Involutie: algebraïsch en meetkundig

Willem-Jan van der Zanden

Meetkunde. Trainingsweekend januari Gerichte hoeken. gerichte hoeken, driehoeksongelijkheid, Ravi

Meetkundige constructies Leerlingmateriaal

Hoofdstuk 11B - Meetkundig redeneren

4.0 Voorkennis. 1) A B AB met A 0 en B 0 B B. Rekenregels voor wortels: Voorbeeld 1: Voorbeeld 2: Willem-Jan van der Zanden

2. Waar of vals: Als een rechte a evenwijdig is met een vlak α en dat vlak staat loodrecht op een vlak β dan staat a loodrecht op β.

7 Totaalbeeld. Samenvatten. Achtergronden. Testen

Vl. M. Nadruk verboden 1

1 Vlaamse Wiskunde Olympiade : Tweede Ronde.

wiskunde B Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

INHOUDSTABEL. 1. TRANSFORMATIES (fiche 1) SYMMETRIE (fiche 2) MERKWAARDIGE LIJNEN IN EEN DRIEHOEK (fiche 3)...6

Vandaag 11/22/11$ ALS WE KIEZEN VOOR BEWIJZEN, LATEN WE DAN NIET TOVEREN. Moeilijk onderdeel van de leerstof

Pienter 1ASO Extra oefeningen hoofdstuk 7

Katern 3. Meetkunde. Inhoudsopgave. Inleiding. 1 Hoeken 2. 2 Congruentie en gelijkvormigheid 5. 3 Driehoeken 9. 4 Vierhoeken 14

Oefeningen analytische meetkunde

Cabri-werkblad Negenpuntscirkel

Opgave 1 Bekijk de Uitleg, pagina 1. Bekijk wat een vectorvoorstelling van een lijn is.

12.1 Omtrekshoeken en middelpuntshoeken [1]

Over de construeerbaarheid van gehele hoeken

De arbelos. 1 Definitie

Wiskunde oefentoets hoofdstuk 10: Meetkundige berekeningen

Hoofdstuk 7 : Gelijkvormige figuren

Hoofdstuk 5 - Meetkundige plaatsen

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 21 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Bewijzen onder leiding van Ludolph van Ceulen

Vlakke meetkunde en geogebra

Vlakke Analytische Meetkunde

Ruimtemeetkunde. (

Twee kegelsneden en een driehoek

WISKUNDE-ESTAFETTE RU 2006 Antwoorden

R. Van Nieuwenhuyze. Hoofdlector wiskunde, lerarenopleiding HUB, Brussel. Auteur Van Basis tot Limiet.

SAMENSTELLEN EN ONTBINDEN VAN SNIJDENDE KRACHTEN

Inversie. r 2 P Q. P Q =

Vlakke Meetkunde. Les 1 Congruentie en gelijkvormig

Hoofdstuk 6 : Projectie en Stelling van Thales

4 A: = 10 B: 4 C: 8 D: 8

Diagnostische toets. AMB stelling van de omtrekshoek AMB ˆ ANB. AQB ARB ˆ 180 koordenvierhoekstelling =

Vlaamse Wiskunde Olympiade : tweede ronde

Antwoorden De juiste ondersteuning

RECHTEN. 1. Vul in met of. co(a) = (-2,3) a y = -2x + 1 A a want 3-2.(-2)+3 co(a) = (4,1) a 3x -5y -2 = 0 A a want

Dan is de afstand A B = lengte van lijnstuk [A B]: AB = x x )² + ( y ²

Eindexamen vwo wiskunde B 2014-I

Driehoeken. Enkele speciale topics. Arne Smeets. Trainingsweekend Februari 2008

IMO-selectietoets I vrijdag 6 juni 2014

Blok 3 - Vaardigheden

Pijlenklokken. 1 Inleiding

25 JAAR VLAAMSE WISKUNDE OLYMPIADE. De slechtst beantwoorde vragen in de eerste ronde per jaar

Over het Monge-punt van een viervlak

Voorbeeldoplossing toets: Analytische meetkunde loodrechte stand

Hoofdstuk 10 Meetkundige berekeningen

2 Meten Kaarten Materialen en technieken Meten en schetsen Praktijkopdrachten 2.16

PROBLEEMOPLOSSEND DENKEN MET

Dag van de wiskunde. Ideeën voor de klaspraktijk. Kortrijk 26 november Spreker: E. Jennekens

4 ab. 5 a lijnstuk b lijnstuk c halve lijn d lijnstuk. 6 a. 7 a. 8 ac. b 20 mm. 9 a. de Wageningse Methode Antwoorden H10 AFSTANDEN 1

Paragraaf 4.1 : Gelijkvormigheid

Uitwerkingen toets 9 juni 2010

Transcriptie:

Massa punten Hector Mommaerts

2

Hoofdstuk 1 Definities Een massa punt is een paar (n, P ), waarbij n een positief getal is en het gewicht genoemd wordt en waarbij P een punt is. Soms gebruikt men ook de notatie np. Twee massa punten (a, A) en (b, B) zijn gelijk als en slechts als a = b en A = B. Met andere woorden als de punten samenvallen en ze hetzelfde gewicht hebben. De som van twee massa punten (a, A) en (b, B) is het massa punt (a + b, C) waarbij C een punt is op [A, B] zodat AC : CB = b : a. Een voorbeeld: 2P + 1Q = 3R met R tussen P en Q zodat P R : RQ = 1 : 2 of RQ = 2 P R. De optelling van twee massa punten geeft een uniek resultaat. Bovendien is de optelling associatief en commutatief. De som (a, A) + (b, B) + (c, C) is dus goed gedefinieerd en noemt men het massacentrum van het systeem gepaald door de punten A, B en C. Het verschil van twee massapunten (a, A) en (b, B) met a > b is het massa punt (a b, C) waarbij A een punt is op [B, C] zodat AC : AB = b : (a b). 3

De skalaire vermenigvuldiging van (a, A) met het positief reëel getal r, genoteerd als r.(a, A), is het massa punt (ra, P ). De skalaire vermenigvuldiging is distributief ten opzichte van de optelling van massa punten. De achterliggende gedachte van de techniek is het principe van de hefboom, die Archimedes gebruikte om veel van zijn resultaten te ontdekken. Het basisidee is dat van een wip met massa s aan elk uiteinde. De wip is in evenwicht te brengen als het product van de massa en de afstand tot het draaipunt hetzelfde voor elke massa. Kijk in onderstaande tekening van een babyolifant van 100 kg en een mier van 1 gram. 4

Hoofdstuk 2 Een paar voorbeelden Gegeven is een driehoek ABC, het midden D van [B, C], E het punt op [A, C] zodat AE = 1 AC en F het punt op [A, B] zodat AF = 4 AB. Toon aan dat AD, BE en CF door 1 punt gaan. 1 4 Geef de punten B en C als gewicht 1. Dan is 1B + 1C = 2D. Geef A als gewicht 3, dan is 3A + 1C = 4E en 3A + 1B = 4F. Wegens de associativiteit van de optelling is 1B + 1C + 3A = 2D + 3A = 1B + 4E = 5O waarbij O op [A, D] ligt en AO = 2 OD. Maar O 3 ligt ook op [C, F ] zodat CO = 4 OF. Met andere woorden O is het snijpunt van AD met CF. Maar wegens de commutativiteit is ook 1B + 1C + 3A = 3A + 1B + 1C = 3A + 2D = 4F + 1C dus ligt het massacentrum O ook op CF. Bijgevolg gaan AD, BE en CF door 1 punt. De drie zwaartelijnen van een driehoek gaan door 1 punt Z, dat op 2 3 van het hoekpunt en 1 van de zijde gelegen is. Bewijs! 3 5

Geef de punten A, B en C als gewicht 1. Dan is 1B + 1C = 2D, 1A + 1C = 2E en 1A + 1B = 2F. Door gebruik te maken van de commutativiteit en de associativiteit van de optelling vinden we als massacentrum 3G. Hieruit volgt het gestelde. Als je de middens van opeenvolgende zijden van een willekeurige vierhoek ABCD verbindt, dan bekom je een parallelogram. Geef de punten A, B, C en D als gewicht 1. Dan is 1A + 1B = 2E, 1B + 1C = 2F, 1C + 1D = 2G en 1D + 1A = 2H. Het snijpunt van EG en F H noemen we K. Nu is 2E + 2G = 4K en 2F + 2H = 4K. De diagonalen van de vierhoek EF GH snijden elkaar dus middendoor, bijgevolg is EF GH en paralellogram. 6

De drie deellijnen van een driehoek gaan door 1 punt. Bewijs. Noem de lengtes van de zijden tegenover A, B en C respectievelijk a, b en c. De deellijn uit A snijdt de overstaande zijde in P zodat b : c = CP : P B. Geef de punten C en B als gewichten c en b, dan is cc + bb = (c + b)p. Analoog is aa + cc = (a + c)q en aa+bb = (a+b)r. Het is duidelijk dat (a+b+c)g het massacentrum is van deze driehoek en daaruit volgt dat de drie deellijnen door 1 punt gaan. 7

8

Hoofdstuk 3 Massa s opsplitsen bij de vorige voorbeelden werkten we steeds met lijnstukken door een hoekpunt en een punt van de overstaande zijde. We noemen dergelijke lijnstukken cevianen. Zwaartelijnen, deellijnen en loodlijnen zijn dus cevianen. In het volgende probleem werken we met een lijnstuk dat steunt op twee zijden van de driehoek. We spreken dan van een transversaal. ED verbindt de punten E and D op de zijden van driehoek ABC. Verder verdeelt BG het lijnstuk AC in een verhouding van 3 tot 7 en snijdt het ED in F. Vind de verhoudingen EF : F D en BF : F G. We geven B gewicht 4 en A gewicht 3 opdat E het evenwichtspunt zou zijn. Om G tot evenwichtspunt te maken moeten we C als gewicht 9 geven. Om tenslotte D als evenwichtpunt te krijgen moet B als 7 gewicht 18 18 krijgen. We hebben nu (4 + )B. Dit geeft 44 als massa 35 35 5 punt van A, B en C. Uit de associativitiet volgt dat dit massapunt op ED en BG ligt, dus in F. We vinden tenslotte EF : F D = 9 en 35 BF : F G = 75. 79 9