Доказательство существования треугольника Шарыгина — истинное математическое искусство

Приветствую Вас, Уважаемые Читатели! В прошлом материале я рассказывал про единственный в своём роде треугольник Шарыгина.

Доказательство Перельмана, конечно, сложнее. но и в этой статье будет непросто!Источник: https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/3707516/pub_60622a3ee0f03f689ec39654_60622a9f2b765146eff36077/scale_1200

Напомню, что он образован точками пересечения биссектрисами противоположных сторон произвольного (но не равнобедренного!) треугольника. Сам же треугольник Шарыгина — равнобедренный, и это уникальный факт!

А1B1C1 — треугольник Шарыгина

Между тем, хоть такой треугольник и существует, на один из его углов действует очень жесткое требование: он должен попадать в диапазон от 102 до 104 градусов. Давайте разберемся, откуда это требования возникло.

Опуская геометрическую часть доказательства, направленную на то, чтобы выразить стороны исходного треугольника друг через друга, приступим к алгебраической. Итак, получается вот такое чудо:

Начинаем страдать! Нам нужно понять, что за условия накладываются на переменную х. Заметим абсолютную симметричность левой части выражения (9 слагаемых, полученных перемножением друг друга + 1 произведение сторон) и путём подбора получим:

Мы подставили левую часть из теоремы косинусов.

В последней строчке записано неравенство треугольника. Теперь решаем уравнение и неравенство совместно:

Получили первое условие. Не пугайтесь, ведь x — в нашем случае это косинус угла, поэтому всё нормально. Идём дальше. подставляем выражение для стороны a в теорему косинусов:

Получили квадратное уравнение относительно y. Необходимо проверить, когда оно имеет решение, причём положительные (ведь y — это отношение сторон треугольника). Разделим на (4x+1) и вычислим дискриминант и получаем жёсткую жесть:

Ну что же, я — человек простой. Вижу уравнение высших степеней — начинаю подбирать корни и делить, делить, делить уголком! Никаких попыток привести слагаемые!

В первом случае корнем является 1/2, а во втором -1. Получаем неравенство, решаемое методами 9 класса.

Помним, что змейка не прыгает вверх-вниз при переходе через четную степень!

Итак, барабанная дробь! Мы получили, что косинус одного из углов треугольника Шарыгина должен быть больше минус 1/4 и меньше вот этого вот всего с радикалом. Вычисляем на калькуляторе:

А вот и реальные углы! Оцените полученный диапазон! Не знаю как Вы, но я испытал истинное наслаждение. Спасибо за внимание!

  • Те, кто дочитал до конца просто обязаны подписаться на TELEGRAM и Facebookтам много всего интересного!
  • Читайте про кнопку-загадку на калькуляторе, о назначении которой Вы могли и не догадываться.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Математика не для всех
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: