sborník

sborník sborník

mat.fsv.cvut.cz
from mat.fsv.cvut.cz More from this publisher
16.01.2015 Views

Miroslav Lávička 5 Conclusion In this short contribution some applications of the projective model of Möbius geometry were discussed. The main idea is to transfer given problem into 4-dimensional space of pentaspherical coordinates and there to manipulate it. Future work will be oriented on the application of rational extended stereographic projection and its inverse (both are rational mappings) on construction of rational parametrizations of special canal surfaces, eventually on construction of rational blending surfaces. Acknowledgements The author of this article has been supported by the Research Plan MSM 4977751301. References [1] Paluszny, M., Boehm, W.: General cyclides. Computer Aided Geometric Design 15 (1998), 699-710. [2] Mendez, E., Müller, A., Paluszny, M.: Tubelike joints: A classical geometry perspective. Applied Numerical Mathematics 40 (2002), 33-38. [3] Benz, W.: Möbius sphere geometry in inner product spaces. Aequationes Mathematicae 66 (2003), 284-320. [4] Pottmann, H., Leopoldseder, S.: Geometries for CAGD. In: Farin, G., Hoschek, J., Kim, M.S., eds.: Handbook of Computer Aided Geometric Design, Elsevier 2002. [5] Mendez, E., Müller, A., Paluszny, M.: Three views of Dupin cyclides and blending of cones. Applied Numerical Mathematics 40 (2002), 39-47. [6] Langevin, R.: Sets of spheres and applications. Sao Paulo 2004. [7] Cecil, T.E.: Lie Sphere Geometry: With Applications to Submanifolds. Springer, Berlin 1992. [8] Lávička, M.: Surfaces od Special Classes throuh Laguerre Geometry. In: Proceedings of ‘Geometry and Computer Graphics 2004’, Praděd–Jeseníky (2004), 130-134. 142

25. KONFERENCE O GEOMETRII A POČÍTAČOVÉ GRAFICE Pavel Leischner KRITÉRIA TĚTIVOVÉHO ČTYŘÚHELNÍKU Abstrakt Konvexní čtyřúhelník ABCD je tětivový, právě tehdy, když platí |AB|.|CD| + |BC|.|AD| = |AC|.|BD| (ptolemaiovské kritérium). Jiná, s touto větou ekvivalentní podmínka pro tětivový čtyřúhelník je: |AB|.|BC|.|CA| + |AC|.|CD|.|DA| = |BC|.|CD|.|DB| + |AB|.|BD|.|DA|. Klíčová slova Elementární geometrie, kritéria, tětivový čtyřúhelnik. 1 Úvod Jako kritérium tětivového čtyřúhelníku se všeobecně označuje věta, jež je důsledkem vlastností obvodových úhlů: Konvexní čtyřúhelník je tětivový právě tehdy, když jsou si rovny součty velikostí jeho protilehlých vnitřních úhlů. Nutnou a postačující podmínku pro to, aby byl konvexní čtyřúhelník ABCD tětivový, můžeme také vyjádřit pomocí délek stran a úhlopříček čtyřúhelníku. Uvedeme dvě taková kritéria a jejich méně známé důkazy postavené jen na středoškolské matematice. Druhé z nich je podle některých pramenů, viz například [8] a [9], považováno za nové. Vztah z této věty byl však znám již v minulých stoletích. 2 Ptolemaiovské kritérium Koncem roku 150 n.l. sepsal Klaudius Ptolemaios slavné dílo Almagest, v němž shrnul veškeré tehdy známé astronomické poznatky. Uvedl zde i podrobné tabulky, které přiřazovaly obloukům kružnice délky jejich tětiv, což lze dnes interpretovat jako tabulky funkce sinus. Základní hodnoty délek tětiv, které odpovídaly obvodovým úhlům velikostí 0 0 0 0 30 , 45 , 60 , 72 , … stanovil pomocí Pythagorovy věty z pravidelných vepsaných n-úhelníků. K výpočtu dalších hodnot užíval důsledky tvrzení známého dnes jako Ptolemaiova věta: V tětivovém konvexním čtyřúhelníku je součet součinů délek protilehlých stran roven součinu délek úhlopříček. Poměrně často uváděný Ptolemaiův důkaz této věty je možno obrátit (viz například [2]), a tak platí: 143

25. KONFERENCE O GEOMETRII A POČÍTAČOVÉ GRAFICE<br />

Pavel Leischner<br />

KRITÉRIA TĚTIVOVÉHO ČTYŘÚHELNÍKU<br />

Abstrakt<br />

Konvexní čtyřúhelník ABCD je tětivový, právě tehdy, když platí<br />

|AB|.|CD| + |BC|.|AD| = |AC|.|BD| (ptolemaiovské kritérium). Jiná,<br />

s touto větou ekvivalentní podmínka pro tětivový čtyřúhelník je:<br />

|AB|.|BC|.|CA| + |AC|.|CD|.|DA| = |BC|.|CD|.|DB| + |AB|.|BD|.|DA|.<br />

Klíčová slova<br />

Elementární geometrie, kritéria, tětivový čtyřúhelnik.<br />

1 Úvod<br />

Jako kritérium tětivového čtyřúhelníku se všeobecně označuje věta, jež je<br />

důsledkem vlastností obvodových úhlů: Konvexní čtyřúhelník je tětivový<br />

právě tehdy, když jsou si rovny součty velikostí jeho protilehlých vnitřních<br />

úhlů. Nutnou a postačující podmínku pro to, aby byl konvexní čtyřúhelník<br />

ABCD tětivový, můžeme také vyjádřit pomocí délek stran a úhlopříček<br />

čtyřúhelníku. Uvedeme dvě taková kritéria a jejich méně známé důkazy<br />

postavené jen na středoškolské matematice. Druhé z nich je podle některých<br />

pramenů, viz například [8] a [9], považováno za nové. Vztah z této věty byl<br />

však znám již v minulých stoletích.<br />

2 Ptolemaiovské kritérium<br />

Koncem roku 150 n.l. sepsal Klaudius Ptolemaios slavné dílo Almagest,<br />

v němž shrnul veškeré tehdy známé astronomické poznatky. Uvedl zde<br />

i podrobné tabulky, které přiřazovaly obloukům kružnice délky jejich tětiv,<br />

což lze dnes interpretovat jako tabulky funkce sinus. Základní hodnoty<br />

délek tětiv, které odpovídaly obvodovým úhlům velikostí<br />

0 0 0 0<br />

30 , 45 , 60 , 72 , … stanovil pomocí Pythagorovy věty z pravidelných<br />

vepsaných n-úhelníků. K výpočtu dalších hodnot užíval důsledky tvrzení<br />

známého dnes jako Ptolemaiova věta: V tětivovém konvexním čtyřúhelníku<br />

je součet součinů délek protilehlých stran roven součinu délek úhlopříček.<br />

Poměrně často uváděný Ptolemaiův důkaz této věty je možno obrátit (viz<br />

například [2]), a tak platí:<br />

143

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!