- LX OM
- LIX OM
- LVIII OM
- LVII OM
- LVI OM
- LV OM
- LIV OM
- LIII OM
- LII OM
- LI OM
- L OM
- XLIX OM
- XLVIII OM
- XLVIII OM - I etap
- XLVIII OM - I - Zadanie 1
- XLVIII OM - I - Zadanie 2
- XLVIII OM - I - Zadanie 3
- XLVIII OM - I - Zadanie 4
- XLVIII OM - I - Zadanie 5
- XLVIII OM - I - Zadanie 6
- XLVIII OM - I - Zadanie 7
- XLVIII OM - I - Zadanie 8
- XLVIII OM - I - Zadanie 9
- XLVIII OM - I - Zadanie 10
- XLVIII OM - I - Zadanie 11
- XLVIII OM - I - Zadanie 12
- XLVIII OM - II etap
- XLVIII OM - III etap
- XLVIII OM - I etap
- XLVII OM
- XLVI OM
- XLV OM
- XLIV OM
- XLIII OM
- XLII OM
- XLI OM
- XL OM
- XXXIX OM
- XXXVIII OM
- XXXVIII OM - I etap
- XXXVIII OM - I - Zadanie 1
- XXXVIII OM - I - Zadanie 2
- XXXVIII OM - I - Zadanie 3
- XXXVIII OM - I - Zadanie 4
- XXXVIII OM - I - Zadanie 5
- XXXVIII OM - I - Zadanie 6
- XXXVIII OM - I - Zadanie 7
- XXXVIII OM - I - Zadanie 8
- XXXVIII OM - I - Zadanie 9
- XXXVIII OM - I - Zadanie 10
- XXXVIII OM - I - Zadanie 11
- XXXVIII OM - I - Zadanie 12
- XXXVIII OM - II etap
- XXXVIII OM - III etap
- XXXVIII OM - I etap
- XXXVII OM
- XXXVII OM - I etap
- XXXVII OM - I - Zadanie 1
- XXXVII OM - I - Zadanie 2
- XXXVII OM - I - Zadanie 3
- XXXVII OM - I - Zadanie 4
- XXXVII OM - I - Zadanie 5
- XXXVII OM - I - Zadanie 6
- XXXVII OM - I - Zadanie 7
- XXXVII OM - I - Zadanie 8
- XXXVII OM - I - Zadanie 9
- XXXVII OM - I - Zadanie 10
- XXXVII OM - I - Zadanie 11
- XXXVII OM - I - Zadanie 12
- XXXVII OM - II etap
- XXXVII OM - III etap
- XXXVII OM - I etap
- XXXVI OM
- XXXV OM
- XXXIV OM
- XXXIII OM
- XXXIII OM - I etap
- XXXIII OM - I - Zadanie 1
- XXXIII OM - I - Zadanie 2
- XXXIII OM - I - Zadanie 3
- XXXIII OM - I - Zadanie 4
- XXXIII OM - I - Zadanie 5
- XXXIII OM - I - Zadanie 6
- XXXIII OM - I - Zadanie 7
- XXXIII OM - I - Zadanie 8
- XXXIII OM - I - Zadanie 9
- XXXIII OM - I - Zadanie 10
- XXXIII OM - I - Zadanie 11
- XXXIII OM - I - Zadanie 12
- XXXIII OM - II etap
- XXXIII OM - III etap
- XXXIII OM - I etap
- XXXII OM
- XXXI OM
- XXX OM
- XXIX OM
- XXVIII OM
- XXVII OM
- XXVI OM
- XXV OM
- XXIV OM
- XXIII OM
- XXII OM
- XXI OM
- XX OM
- XIX OM
- XVIII OM
- XVII OM
- XVI OM
- XV OM
- XIV OM
- XIII OM
- XII OM
- XI OM
- X OM
- IX OM
- VIII OM
- VII OM
- V OM
- VI OM
- IV OM
- III OM
- II OM
- I OM
- Skład komitetów Olimpiady
- Zawody stopnia I (przygotowawcze)
- Zadania z pierwszej olimpiady matematycznej
- I OM - B
- I OM - B - Zadanie 1
- I OM - B - Zadanie 2
- I OM - B - Zadanie 3
- I OM - B - Zadanie 4
- I OM - B - Zadanie 5
- I OM - B - Zadanie 6
- I OM - B - Zadanie 7
- I OM - B - Zadanie 8
- I OM - B - Zadanie 9
- I OM - B - Zadanie 10
- I OM - B - Zadanie 11
- I OM - B - Zadanie 12
- I OM - B - Zadanie 13
- I OM - B - Zadanie 14
- I OM - B - Zadanie 15
- I OM - B - Zadanie 16
- I OM - B - Zadanie 17
- I OM - B - Zadanie 18
- I OM - B - Zadanie 19
- I OM - B - Zadanie 20
- I OM - I etap
- I OM - II etap
- I OM - III etap
- I OM - B
XXIX OM - III - Zadanie 6
Dowieść, że jeżeli w dowolnym czworościanie
są długościami czterech wysokości,
zaś odległościami trzech par prostych zawierających przeciwległe krawędzie, to
![]() |
Rozwiązanie
Niech dany będzie czworościan
. Rozpatrzmy graniastosłup
o podstawie
i tworzącej
. Objętość
tego graniastosłupa jest trzy razy większa od objętości
danego czworościanu. Poza tym
, gdzie
jest długością wysokości czworościanu poprowadzonej z wierzchołka
.

Rozważany graniastosłup jest sumą danego czworościanu i ostrosłupa
(rys. 17). Wobec tego
, gdzie
jest długością wysokości ostrosłupa poprowadzonej z wierzchołka
, czyli odległością krawędzi przeciwległych
i
danego czworościanu, a
- polem równoległoboku wyznaczonego przez parę wektorów
i
odpowiadających parze krawędzi przeciwległych
i
danego czworościanu.
Z powyższych zależności otrzymujemy
![]() |
Analogicznie znajdujemy podobne wyrażenia dla
,
,
,
,
. Podstawiając je do równości podanej w zadaniu dochodzimy do równości równoważnej:
![]() |
gdzie
,
,
są polami równoległoboków wyznaczonych przez wektory odpowiadające parom krawędzi przeciwległych danego czworościanu.
Udowodnimy wzór (1) za pomocą rachunku wektorowego. Kwadrat pola równoległoboku wyznaczonego przez wektory
i
jest
równy
. Oznaczając
,
,
otrzymamy
,
,
. Wobec tego równość (1) przyjmuje postać
![]() |
Przekształcamy stronę prawą
równości (2) korzystając z następujących praw działań na wektorach:
![]() |
Ponieważ
![]() |
więc strona lewa
równości (2) jest równa
![]() |
Wobec tego widzimy, że
, to znaczy równość (2) jest prawdziwa.


![\[<br />
\frac{1}{h_1^2} + \frac{1}{h_2^2} + \frac{1}{h_3^2} + \frac{1}{h_4^2} =<br />
\frac{1}{d_1^2} + \frac{1}{d_2^2} + \frac{1}{d_3^2}<br />
\]](/files/tex/fe1c4bd66d8b8a5264d0e02a6c45ce72d8cb0d02.png)
![\[<br />
\frac{1}{h_1} = \frac{S_{ABC}}{3V} \ \textrm{i} \ \frac{1}{d_1} = \frac{S_1}{6v}.<br />
\]](/files/tex/617aaf4cff93723fa154001bc8449ffa799850dd.png)
![\[<br />
(1) \qquad 4 (S^2_{ABC} + S2_{BCD} + S2_{ACD} + S2_{ABD}) = S_1^2 + S_2^2 + S_3^2,<br />
\]](/files/tex/d3538d087c2f1e26ed47b6b8506d349574f960de.png)
![\[<br />
\begin{split}<br />
(2) \qquad & (\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b})^2 + ((\overrightarrow{b} - \overrightarrow{a}) \times (\overrightarrow{c} -\overrightarrow{a}))^2 + (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})^2 + (\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})^2 =\\<br />
&\quad = ((\overrightarrow{b} - \overrightarrow{a}) \times \overrightarrow{c})^2 +<br />
((\overrightarrow{c} - \overrightarrow{b}) \times \overrightarrow{a})^2 +<br />
((\overrightarrow{c} - \overrightarrow{a}) \times \overrightarrow{b})^2.<br />
\end{split}<br />
\]](/files/tex/7eaab2826d27f58c947b73037818fb336570b711.png)
![\[<br />
\begin{split}<br />
(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v}) \times \overrightarrow{w} &=<br />
\overrightarrow{u} \times \overrightarrow{w} + \overrightarrow{v} \times \overrightarrow{w},\<br />
(\overrightarrow{u} + \overrightarrow{v} ) \cdot \overrightarrow{w} = \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{w} + \overrightarrow{v} \cdot \overrightarrow{w},\\<br />
\overrightarrow{u} \times \overrightarrow{v} &= -(\overrightarrow{v} \times \overrightarrow{u}), \ \textrm{stąd} \ \overrightarrow{u} \times \overrightarrow{u} = 0, \overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = \overrightarrow{v} \cdot \overrightarrow{u}.\\<br />
P &= (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})^2 - 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c}) +<br />
(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})^2+\\<br />
& \quad + (\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{a})^2 - 2(\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{a})(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a}) + (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a})^2+\\<br />
& \quad + (\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{b})^2 - 2(\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{b})(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b}) + (\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b})^2.<br />
\end{split}<br />
\]](/files/tex/2491710164c39f8d2f42de41a7a809830c3b3c29.png)
![\[<br />
\begin{split}<br />
((\overrightarrow{b} - \overrightarrow{a}) \times (\overrightarrow{c} - \overrightarrow{a}))^2 &= (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c} - \overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a} - \overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})^2 =\\<br />
&= (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})^2 + (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a})^2 + (\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})^2+\\<br />
&\quad - 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a}) - 2 (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c}) (\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})+\\<br />
&\quad - 2 (\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a}) (\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{a}),<br />
\end{split}<br />
\]](/files/tex/ed2330e3edfcf2d75ce7275fa6bcb7d6bdb0b7d5.png)
![\[<br />
\begin{split}<br />
L = & 2(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b})^2 + 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})^2 + 2(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c})^2 - 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a}) +\\<br />
& - 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{c})(\overrightarrow{a} \times \overrightarrow{c}) - 2(\overrightarrow{b} \times \overrightarrow{a})(\overrightarrow{c} \times \overrightarrow{a}).<br />
\end{split}<br />
\]](/files/tex/0b39c03ade2c09d192c02b74d975efee693e01b9.png)
Komentarze
Dodaj nową odpowiedź