Математика и Информатика
Вход / Регистрация

2013/2, стр. 159 - 175

ЕЛИПТИЧЕН АРБЕЛОС

Пролет Лазарова
E-mail: prolet_94@yahoo.com
Student
Faculty of Physics, „St. Kliment Ochridski“ University, Sofia

Резюме: В статията се разглежда фигурата елиптичен арбелос – елипса и две допиращи я окръжности с центрове във фокусите й. Разгледани са три типа елиптичен арбелос – тангенциален, пресекателен и непресекателен. Доказани са някои основни резултати, дадени са примери за конфигурации тип Сангаку. Изследвана е конструкция от допирателни и перпендикуляри към тях и връзката с типовете елиптичен арбелос. Въведено е понятието Архимедови окръжности в елиптичния арбелос и е описан алгоритъм за построяването им със система за динамична геометрия. Формулирани са отворени въпроси.

Ключови думи: elliptic arbelos, Sangaku, Archimedes’ circles

Увод

Традиционната японска математика Васан впечатлява с изящество и оригиналност, което е провокирало трайния интерес към нея по света и в частност у нас. На страниците на списание Математика и информатика години наред проф. Йордан Табов предлага на вниманието на читателите автентични задачи сангаку в рубриката Задача на броя. В рамките на една по-обща програма, а именно изготвяне на динамични конструкции на конфигурации сангаку, решихме да разгледаме конфигурацията от фигура 1.

Фиг. 1 Задача на броя (МИ, 2005).

Предизвикателството се състоеше в съставянето на задача по дадения чертеж.

При това не са посочени връзки между отделните елементи на конструкцията.

Макар чертежът да дава представа за повечето такива връзки, за най-съществената – между елипсата и двете външно допиращи се окръжности – не е казано нищо.

Ясно е само, че тези окръжности допират елипсата вътрешно във върховете й.

Фигурата, съставена от елипса и две вътрешно допиращи я окръжности, които взаимно се допират външно, наподобява геометричен арбелос (Архимед, III в. пр. н. е.). Елипсата в конструкцията сангаку поема ролята на външната дъга на геометричния арбелос. Нещо повече, както се вижда на фигура 2 (снимката е от http://www.math.tamu.edu/~harold.boas/ preprints/arbelos.pdf, активна ноември, 2011), физическият арбелос има външна дъга, която е по-скоро дъга от елипса, отколкото от окръжност. Проучването в достъпните ни източници установи, че подобна фигура не е изучавана самостоятелно. Това ни даде основание да въведем понятието елиптичен арбелос, за който ще стане дума в настоящата статия.

Фиг. 2 Геометричният арбелос и инструментът арбелос

1. Определение и основни параметри на елиптичен арбелос

Нека са дадени две окръжности \(k_{1,2}\left(A_{1,2} ; R\right)\). Означаваме \(c=A_{1} A_{2} / 2\). Окръжностите еднозначно определят елипса \(\varepsilon\) с фокуси \(A_{1} A_{2}\) и голяма полуос \(a=c+R\). Фигурата, състояща се от \(k_{1}, k_{2}\) и \(\varepsilon\), k2 и e, ще наричаме елиптичен арбелос. По аналогия с (Гроздев & Ватанабе, 2011) елиптичния арбелос ще определяме като:

Фиг. 3 Тангенциален, пресекателен и непресекателен елиптичен арбелос

– тангенциален при \(R=c R=c\);

– пресекателен при \(R \gt c R \gt c\);

– непресекателен при \(R \lt c R \lt c\) (фиг. 3).

Окръжностите \(k_{1}\) и \(k_{2}\) ще наричаме пораждащи окръжности на елиптичния арбелос.

Теорема 1. Елипсат а \(\varepsilon\) в елиптичния арбелос има малка полуос . (за тангенциален елиптичен арбелос \(b=\sqrt{3} R\) ).

Доказателство. Във формулата \(a^{2}=b^{2}+c^{2}\) заместваме \(a=c+R\) и изразяваме \(b=\sqrt{a^{2}-c^{2}}=\sqrt{(R+c)^{2}-c^{2}}=\sqrt{R^{2}+2 c R}\).

Теорема 2. Окръжността \(i\), която се допира външно до \(k_{1}\) и \(k_{2}\), както и вътрешно до \(\varepsilon\) (фигура 4), има радиус \(r=\cfrac{c^{2}+2 c R}{2 R+2 \sqrt{2 c R+R^{2}}}\). (за тангенциален елиптичен арбелос \(r=3(\sqrt{3}-1) R / 4)\).

Фиг. 4 Вписана окръжност в елиптичен арбелос

Доказателство. При означенията на фигура 4 имаме \(A_{1} I=R+r, O I=b-r\). От Питагорова теорема за \(\Delta A_{1} O I\), отчитайки теорема 1, последователно получаваме

\[ A_{1} I^{2}=A_{1} O^{2}+O I^{2} \Rightarrow(R+r)^{2}=c^{2}+\left(\sqrt{R^{2}-2 c R}-r\right)^{2} \] Решаваме горното уравнение относно \(r\) и получаваме:

\[ r=\cfrac{c^{2}+2 c R}{2 R+2 \sqrt{2 c R+R^{2}}} \] Окръжността \(i\) от теорема 2 ще наричаме вписана окръжност в елиптичния арбелос. Следват три примера, описващи конкретни конфигурации в духа на Сангаку.

Пример 1. Ще намерим \(R\) за елиптичен арбелос, на който \(c=1\), и вписаните окръжности взаимно се допират (фиг. 5).

Фиг. 5 Елиптичен арбелос с взаимно допиращи се вписани окръжности

Решение: Поради симетрията относно \(A_{1} A_{2}\) двете вписани окръжности се допират помежду си точно когато се допират до правата \(A_{1} A_{2}\).

Конфигурацията се реализира точно когато диаметърът на вписаната окръжност \(i\) е равен на малката полуос на елипсата \(\varepsilon\). Съгласно теореми 1 и 2 при \(c=1\) за \(R\) получаваме уравнението

\[ 2 \cdot \cfrac{1+2 R}{2 R+2 \cfrac{2 R}{2 R+R^{2}}}=\sqrt{R^{2}+2 R} . \]

След съкращаване на 2 отляво решаваме горното уравнение с пакета MATHEMATICA (за изчертаването приемаме приближението \(R \approx 0,56\) ).

Пример 2.Ще намерим \(R\) на елиптичен арбелос с \(c=1\), за който вписаните и пораждащите окръжности са еднакви (фиг. 6).

Фиг. 6 Елиптичен арбелос с еднакви пораждащи и вписани окръжности

Решение: Позовавайки се на теорема 2, решаваме уравнението \(r(R)=R\) при \(c=1\) с пакета MATHEMATICA:

\[ \begin{gathered} R=\cfrac{1+2 R}{2 R+2 \sqrt{2 R+R^{2}}} \\ R=\cfrac{1}{48}(3456-384 \sqrt{33})^{1 / 3}+\cfrac{(9+\sqrt{33})^{1 / 3}}{2 \cdot 6^{2 / 3}} \end{gathered} \]

Тази конфигурация се реализира в непресекателен елиптичен арбелос.

Пример 3. Ще намерим \(R\) на елиптичен арбелос с \(c=1\), вписаната окръжност на който има център върху \(A_{1} A_{2}\) (фиг. 7).

Фиг. 7 Елиптичен арбелос, чиято вписана окръжност има център върху A1A2

Решение: Конфигурацията се реализира точно когато радиусът на вписаната окръжност \(i\) е равен на малката полуос на елипсата \(\varepsilon\). Съгласно теореми 1 и 2 при \(c=1\), за \(R\) получаваме уравнението \[ \cfrac{1+2 R}{2 R+2 \cfrac{2 R}{2 R+R^{2}}}=\sqrt{R^{2}+2 R} \]

Решаваме горното уравнение с пакета MATHEMATICA и получаваме \(\mathrm{R}=1 / 4\).

Трябва да отбележим, че коректното прилагане на теорема 2 в този случай изисква внимание, тъй като \(\Delta A_{1} O I\) от доказателството на теорема 2 се изражда в отсечка.

2. Помощна конструкция

Конфигурацията на фигура 1 ни насочи към разглеждането на следната помощна конструкция.

Дадени са две точки \(A_{1,2}\) и отсечка R. Нека \(c=\cfrac{A_{1} A_{2}}{2}\). Построяват се окръжностите \(k_{1}\left(A_{1} ; R\right)\) и \(k_{2}\left(A_{2} ; R\right)\). Нека \(V_{1,2}\) са онези пресечни точки на правата \(A_{1} A_{2}\) съответно с \(k_{1,2}\), за които \(A_{1}\) и \(A_{2}\) са от отсечката \(V_{1} V_{2}\). Нека \(t_{1,2}\) са допирателните през \(V_{1,2}\) към \(k_{2,1}\), които се допират до съответните окръжности в една полуравнина относно \(A_{1} A_{2}\). Нека \(p_{2}\) е перпендикулярът през \(A_{2}\) към \(t_{2}\) и \(s_{2}\) е перпендикулярът през \(A_{2}\) към \(t_{1}\). Нека накрая \(E_{2}=p_{2} \cap t_{1}\) (фиг. 8).

Ще се ограничим със случая \(E_{2}\) да е в полуравнината с контур \(A_{1} A_{2}\), в която са допирните точки на \(t_{1,2}\) съответно с \(k_{2,1}\).

Фиг. 8 Помощна конструкция

По-нататък ще работим в Декартова координатна система, за която \(A_{1,2}=(\mp c, 0)\), като приемем \(c=1\), което описва общия случай с точност до подобие. Навсякъде ще следваме означенията, въведени в конструкцията.

Лема 1. Уравненията на \(t_{1,2}\) са

\[ \begin{gathered} t_{1}: y=\cfrac{R}{2 \sqrt{1+R}}(x+1+R) \\ t_{2}: y=-\cfrac{R}{2 \sqrt{1+R}}(x-1-R) \end{gathered} \]

Доказателство. Ъгловия коефициент на \(t_{1}\) намираме от правоъгълния триъгълник с хипотенуза \(V_{1} A_{2}=2+R\) и катет \(R\).

Лема 2. Уравненията на \(\mathrm{p}_{2}\) и \(\mathrm{s}_{2} \mathrm{ca}\)

\[ \begin{gathered} p_{2}: y=\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R}(x-1) \\ s_{2}: y=-\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R}(x-1) \end{gathered} \]

Доказателство. От \(p_{2} \perp t_{2}\) следва, че ъгловият коефициент на \(p_{2}\) е

\[ -\cfrac{1}{-\cfrac{R}{2 \sqrt{1+R}}}=\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R} \]

Сега от условието \(A_{2}(1 ; 0) \in p_{2}\) получаваме

\[ y-0=-\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R}(x-1) \]

От \(s_{2} \perp t_{1}\) следва, че ъгловият коефициент на \(s_{2}\) е

\[ -\cfrac{1}{\cfrac{R}{2 \sqrt{1+R}}}=-\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R} \]

Сега от условието \(A_{2}(1 ; 0) \in S_{2}\) получаваме

\[ y-0=-\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R}(x-1) . \]

Лема 3. Координатите на \(\mathrm{E}_{2}\) са

\[ \left(\cfrac{4+4 R+R^{2}+R^{3}}{4+4 R-R^{2}} ; \cfrac{2 R^{2} \sqrt{1+R}(2+R)}{4+4 R-R^{2}}\right) . \]

Доказателство. Решаваме системата

\[ \begin{gathered} y=\cfrac{R}{2 \sqrt{1+R}}(x+1+R) \\ y=\cfrac{2 \sqrt{1+R}}{R}(x-1) \\ x=\cfrac{4+4 R+R^{2}+R^{3}}{4+4 R-R^{2}} \\ y=\cfrac{2 R^{2} \sqrt{1+R}(2+R)}{4+4 R-R^{2}} . \end{gathered} \]

От изразите за координатите на \(E_{2}\) става ясно, че \(E_{2}\) е в разглежданата полуравнина за \(R \in 2(1+\sqrt{2})\). При \(R=2(1+\sqrt{2})\) правите \(t_{1}\) и \(p_{2}\) са успоредни, а за \(R \gt 2(1+\sqrt{2})\) те се пресичат в противоположната на разглежданата полуравнина спрямо \(A_{1} A_{2}\).

Лема 4. Фокалните радиуси на \(E_{2}\) са

\[ \begin{gathered} E_{2} A_{1}=\cfrac{\sqrt{64+128 R+80 R^{2}+48 R^{3}+36 R^{4}-4 R^{5}+R^{6}}}{4+4 R-R^{2}} \\ E_{2} A_{2}=\cfrac{R(2+R)^{2}}{4+4 R-R^{2}} . \end{gathered} \]

Доказателство. От лема 3 за \(E_{2} A_{1}{ }^{2}\) извеждаме

\[ \cfrac{64+128 R+80 R^{2}+48 R^{3}+36 R^{4}-4 R^{5}+R^{6}}{\left(4+4 R-R^{2}\right)^{2}} \]

3a \(E_{2} A_{2}{ }^{2}\) имаме

\[ \cfrac{R^{2}(2+R)^{4}}{\left(-4-4 R+R^{2}\right)^{2}} \]

3. Връзка на конструкцията с елиптичния арбелос

Теорема 3. За тангенциален елиптичен арбелос точката \(E_{2}\) лежи на \(\varepsilon\) (фиг. 9).

Доказателство. За тангенциален елиптичен арбелос \(R=\cfrac{A_{1} A_{2}}{2}=c=1\).От лема 4 получаваме \(E_{2} A_{1}=\cfrac{19}{7}, E_{2} A_{2}=\cfrac{9}{7}\) и \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}=4=V_{1} V_{2}\), , следователно \(E_{2}\) лежи на \(\varepsilon\).

Фиг. 9 Конфигурацията от теорема 3

Теорема 4. За непресекателен елиптичен арбелос \(E_{2}\) лежи извън \(\varepsilon\); за пресекателен елиптичен арбелос \(E_{2}\) е извън \(\varepsilon\) (фиг. 10).

Доказателство. Сравняваме сумата от фокалните радиуси \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}\) с голямата ос \(2 a=2(1+R)\). Изследваме неравенството \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2} \lt 2(1+R)\) графично, построявайки с пакета MATHEMATICA двете графики:

1) на \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}\) като функция на \(R\) съгласно Лема 4 2) на \(2(1+R)(\) фиг. 11).

\(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}=\cfrac{\sqrt{64+128 R+80 R^{2}+48 R^{3}+36 R^{4}-4 R^{5}+R^{6}}}{4+4 R-R^{2}}+\cfrac{R(2+R)^{2}}{4+4 R-R^{2}} ;\)

Фиг. 10 Конфигурацията от теорема 4

Фиг. 11 Графиките на E2 A1 + E2 A2 и 2 (1 + R)

В интервала \((0 ; 2(1+\sqrt{2}))\) графиките се пресичат при \(R=1\). Дясната фигура по-казва взаимното положение на графиките в интервала \((0 ; 1,2)\).

• За непресекателен елиптичен арбелос \(\mathrm{R} \in(0 ; 1)\). В този случай графиката на \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}\) е под тази на голямата ос, т.е. \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2} \lt 2(1+R)\) и \(E_{2}\) е вътрешна точка за \(\varepsilon\).

• За пресекателен елиптичен арбелос \(R \in(1 ; 2(1+\sqrt{2}))\). В този случай графиката на \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2}\) е над тази на \(2(1+R)\), т.е. \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2} \gt 2(1+R)\) и \(E_{2}\) е външна точка за елипсата.

Аналитично решение на неравенството ни беше предоставено от проф. Николай Николов. Той преобразува неравенството \(E_{2} A_{1}+E_{2} A_{2} \lt 2(1+R)\) в еквивалентното му \(64+128 R+80 R^{2}+48 R^{3}+36 R^{4}+4 R^{5}+4 R^{6}-\left(2(1+R)\left(4+4 R-R^{2}\right)-R(2+R)^{2}\right)^{2} \lt 0\).

След разлагане на полинома от лявата страна на неравенството той получава

\[ -8(-1+R) R(1+R)(2+R)\left(-4-4 R+R^{2}\right) . \] Прилагайки метода на интервалите, Николай Николов стига до извода, че решенията на неравенството в интервала \((0 ; 2(1+\sqrt{2}))\) съответстват на нашето графично решение.

4. Връзка на конструкцията с вписаната окръжност

Наблюденията, направени на основата на динамични GeoGebra конструкции върху взаимното положение на \(s_{2}\) и вписаната окръжност, ни подсказват следната

Хипотеза. За тангенциален елиптичен арбелос \(s_{2}\) допира \(i\); за пресекателен елиптичен арбелос \(s_{2}\) пресича \(i\); за непресекателен елиптичен арбелос \(s_{2}\) и \(i\) нямат общи точки (фиг. 12).

Фиг. 12 Конфигурациите, породили хипотезата

За да потвърдим или отхвърлим хипотезата, първо ще установим следната

Лема 5. Уравнението на \(i\) e

\[ x^{2}+(y-b+r)^{2}=r^{2} \]

Доказателство. Центърьт на \(i\) е точката с координати \(I(0 ; b-r)\).

Проверка на хипотезата: Тангенциален елиптичен арбелос се получава при \(R=1\), а тогава според теореми 1 и 2 имаме \(b=\sqrt{3}\) и \(r=\cfrac{3(\sqrt{3}-1)}{4}\). Съгласно леми 2 и 5 трябва да установим, че системата

\[ \begin{gathered} x^{2}+\left(y-\sqrt{3}+\cfrac{3(\sqrt{3}-1)}{4}\right)^{2}=\cfrac{3(\sqrt{3}-1)^{2}}{4} \\ y=-2 \sqrt{2}(x-1) \end{gathered} \] има единствено решение. Решавайки системата с пакета MATHEMATICA, се оказва, че тя има две реални решения:

\[ \begin{gathered} x_{1,2}=\cfrac{1}{18}(16-3 \sqrt{2}-\sqrt{6} \pm \sqrt{2(23+6 \sqrt{2}-21 \sqrt{3}+2 \sqrt{6})}), \\ y_{1,2}=\cfrac{2}{9}(3+\sqrt{2}+\sqrt{3} \mp \sqrt{23+6 \sqrt{2}-21 \sqrt{3}+2 \sqrt{6}}) . \end{gathered} \]

По този начин хипотезата е отхвърлена в случая тангенциален елиптичен арбелос. От съображения за непрекъснатост може да се заключи, че тя не е в сила и за непресекателен елиптичен арбелос.

5. Обобщен елиптичен арбелос

Определението на елиптичен арбелос визира конфигурация от еднакви окръжности и еднозначно определена елипса с фокуси в центровете им. Това е в духа на обикновения арбелос, където външната дъга е еднозначно определена от двете по-малки дъги. Естествен е въпросът за обобщаване на това определение. За тази цел обаче подходът трябва да се смени.

Нека \(\varepsilon\) е елипса с фокуси \(F_{1,2}\) и върхове \(V_{1,2}, F_{1}\) се намира между \(V_{1}\) и \(F_{2}\left(V_{1} V_{2}\right.\) е голямата ос на \(\varepsilon\) ). Нека точките \(O_{1,2}\) са от отсечката \(V_{1} V_{2}\); разглеждаме окръжностите \(k_{1,2}\left(O_{1,2} ; R_{1,2}\right)\). С \(O\) означаваме средата на \(F_{1} F_{2}\). Нека \(\rho=\cfrac{O V_{1}{ }^{2}-O F_{1}{ }^{2}}{O V_{1}}\). Когато \(R_{1,2} \in(0 ; \rho]\) имаме обобщен елиптичен арбелос. Типовете тангенциален, пресекателен и непресекателен се запазват (фиг. 13).

Фиг. 13 Типовете обобщен елиптичен арбелос

Аналогичен е случаят, когато \(V_{1} V_{2}\) е малката ос на \(\varepsilon\).

Елиптичен арбелос имаме при \(R_{1}=R_{2}\) и \(O_{1,2} \equiv F_{1,2}\). Случаите, в които някоя от окръжностите е окръжност на кривина за елипсата във върховете \(V_{1} V_{2}\), се явяват гранични (\(R_{1}=\rho\) или \(R_{2}=\rho\) ). Ако \(R_{1} \gt \rho\) или \(R_{2} \gt \rho\), съответната окръжност пресича елипсата и аналогията с арбелоса се прекъсва, както е показано на фиг. 14.

Фиг. 14 Пораждащата окръжност излиза извън елипсата

6. Допълнение

Обичайният подход при изследване на (кръгов) арбелос е с инверсия относно окръжност с център допирната точка на вътрешните окръжности. В резултат на това се получават удобни за изследване конфигурации от успоредни прави и окръжности (Прасолов, 1986).

При елиптичния арбелос обаче образът на елипсата при инверсия в общия случай е линия от четвърта степен (Rangel-Mondragon, 2012). Например образът на елипсата на тангенциален елиптичен арбелос при инверсия относно единичната окръжност е кривата с уравнение

\[ \cfrac{x^{2}}{4}+\cfrac{y^{2}}{3}=\left(x^{2}+y^{2}\right)^{2} . \]

На фигура 15 са показани образите на две семейства елипси при инверсия относно окръжност с център върху голямата ос на елипсата (отляво) и център, съвпадащ с центъра на елипсата (отдясно).

Фиг. 15 Образи на елипси при инверсия (Rangel-Mondragon, 2012)

7. Архимедови окръжности в обобщен елиптичен арбелос

Въпросът за Архимедовите окръжности-близнаци ни беше поставен от проф. Сава Гроздев на Националния кръг на конкурса „Математика и проектиране“ през 2012 г. Следват няколко резултата в тази насока.

По аналогия с (Гроздев&Ватанабе, 2011) построяваме радикалната ос \(a\) на по-раждащите окръжности в обобщен елиптичен арбелос. Окръжностите, допиращи се до \(a, \varepsilon, k_{1}\) и \(a, \varepsilon, k_{2}\), , наричаме Архимедови. Приближени пресмятания показват, че за разлика от окръжностите-близнаци в обобщения арбелос Архимедовите окръжности в обобщения елиптичен арбелос не са еднакви (фиг. 16).

Фиг. 16 Архимедови окръжности в трите типа обобщен елиптичен арбелос.

За построяването им са ни необходими геометричното място на точки, равно отдалечени от пораждащите окръжности и радикалната ос, както и геометричното място на точките, равно отдалечени от радикалната ос и елипсата. Центърът на Архимедова окръжност е измежду общите точки на двете ГМТ, а радиусът може да се определи като разстоянието от центьра до \(a\).

Лема 6. Геометричното място на точки, равно отдалечени от права и окръжност, е парабола.

Фиг. 17 ГМТ, равно от от права и окръжност

Доказателство. Нека са дадени правата \(a\) и окръжността \(k(O ; R)\). Разглеждаме правата \(d\), която е успоредна на \(a\) и е на разстояние \(R\) от нея, както е показано на фигура 17. Означаваме с П параболата с фокус \(O\) и директриса \(d\).

По-нататък със \(Z z\) ще означаваме разстоянието от точка \(Z\) до фигура \(z\). \(X k=X O-R, X a=X d-R\). Тогава \(X \in \Pi \Leftrightarrow X O=X d \Leftrightarrow X k=X a\).

Конструкция на точка, равно отдалечена от \(a\) и \(\varepsilon\).

1. Построяваме допирателна \(t\) към елипсата през точка \(\mathrm{P} \in \varepsilon\).

2. Построяваме ъглополовяща \(l\) на ъгъла между \(t\) и \(a\).

3. Построяваме нормалата \(n\) към \(\varepsilon\) през \(P\) и пресечната точка \(A\) на \(n\) и \(a\).

4. Построяваме окръжност \(a\) с център \(A\) и радиус \(A P\).

Лема 7. При горните означения, ако единствената обща точка на \(a\) и \(\varepsilon\) е \(P\), то тя е равно отдалечена от \(a\) и \(\varepsilon\).

Доказателство. \(A \in l \Rightarrow A a=A t, A \in n \Rightarrow A t=A P\). Щом \(P\) е единствената обща точка на \(a\) и \(\varepsilon\), то \(A \varepsilon=A P\) и \(A a=A \varepsilon\).

Извод. В условията на лема 7, когато точката \(P\) описва дъга от елипсата, точката \(A\) описва съответна дъга от \(L-\Gamma\) МТ, равно отдалечени от елипсата \(\varepsilon\) и правата \(a\) (фиг. 18).

За построяването на Архимедовите окръжности трябва да се построи окръжност с радиус \(A P\) и център пресечната точка на \(L\) и П.

Фиг. 18 ГМТ, равно отдалечени от права и елипса

8. Отворени въпроси

1) Въпросът за допирането на \(s_{2}\) и \(i\) е отворен и се свежда до изследване на знака на дискриминантата

\(-24 R^{3}-20 R^{4}+52 R^{5}+64 R^{6}+16 R^{7}+16 R^{4} \sqrt{1+R}+40 R^{5} \sqrt{1+R}+16 R^{6} \sqrt{1+R}-\) \(32 R^{3} \sqrt{2 R+R^{2}}-32 R^{4} \sqrt{2 R+R^{2}}+8 R^{4} \sqrt{(1+R)\left(2 R+R^{2}\right)}+16 R^{5} \sqrt{(1+R)\left(2 R+R^{2}\right)}\)

Възможен подход е приложеният в доказателството на теорема 4.

2) Видът на ГМТ \(L\) не ни е известен. Следва скицирана идея, която води до параметрично представяне на \(L\). Взимаме произволна точка \(\mathrm{P} \in \varepsilon\), зададена параметрично от \(\varphi: P\left(x_{\mathrm{p}} ; y_{\mathrm{p}}\right)\), където \(x_{\mathrm{p}}=a \cos \varphi x_{\mathrm{p}}, x_{\mathrm{p}}=b \sin \varphi y_{\mathrm{p}}\). Допирателната през \(P\) към \(\varepsilon\) е с уравнение \[ t: \cfrac{x_{P}}{a^{2}} x+\cfrac{y_{P}}{b^{2}} y=1 \] което записваме във вида

\[ t: y=\cfrac{b^{2}}{y_{P}}\left(1-\cfrac{x_{P}}{a^{2}} x\right)=\cfrac{b^{2}}{y_{P}}-\cfrac{x_{P} b^{2}}{y_{P} a^{2}} x \] Уравнението на нормалата \(n\) през \(P\) е

\[ n: \cfrac{y_{P} a^{2}}{x_{P} b^{2}}\left(x-x_{P}\right)+y_{P} \] За да получим уравнението на ъглополовящата \(l\), ни е необходимо нормалното уравнение на \(t\) : \[ t: \cfrac{\cfrac{x_{P}}{a^{2}} x+\cfrac{y_{P}}{b^{2}} y-1}{\sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}}=0 \]

Нека радикалната ос на пораждащите окръжности \(a: x=q\). Тогава уравнението на \(l\) е

\[ l:\left(\cfrac{\cfrac{x_{P}}{a^{2}}}{\sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}} \pm 1\right) x+\cfrac{\cfrac{y_{P}}{b^{2}}}{\sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}} y-\cfrac{1}{\sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}} \mp q=0 . \]

Координатите на центъра \(A_{2}\left(x_{\mathrm{P}} ; y_{\mathrm{P}}\right)\) на Архимедовата окръжност \(\mathrm{a}_{2}\) са решенията на система от уравненията на \(l\) и \(n\) \[ \left\{\begin{array}{c} x=\cfrac{\left(a^{2}-b^{2}\right) x_{P}}{a^{2}}, \\ \left.y=\cfrac{b^{2}\left(a^{2}-b^{2}\right) x_{P} \sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}\left(1-\cfrac{x_{P}}{a^{2} \sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}}\right)}{a^{2} y_{P}}+\cfrac{b^{2}\left(-1+q \sqrt{\cfrac{x_{P}{ }^{2}}{a^{4}}+\cfrac{y_{P}{ }^{2}}{b^{4}}}\right)}{y_{P}}\right) \end{array}\right\} \]

След като заместим \(x_{\mathrm{p}}\) и \(y_{\mathrm{p}}\) с параметричната им форма, получаваме изразите

\[ \left\{\begin{array}{c} x=\cfrac{\left(a^{2}-b^{2}\right) \cos \varphi}{a}, \\ y=\cfrac{b}{a}\left(a^{2}-b^{2}\right) \operatorname{cotg} \varphi \sqrt{\cfrac{\cos ^{2} \varphi}{a^{2}}+\cfrac{\sin ^{2} \varphi}{b^{2}}}\left(1-\cfrac{\cos \varphi}{a \sqrt{\cfrac{\cos ^{2} \varphi}{a^{2}}+\cfrac{\sin ^{2} \varphi}{b^{2}}}}\right)+\cfrac{b\left(-1+q \sqrt{\cfrac{\cos ^{2} \varphi}{a^{2}}+\cfrac{\sin ^{2} \varphi}{b^{2}}}\right)}{\sin \varphi} \end{array}\right\} \]

Това би трябвало да са параметричните уравнения на търсеното ГМТ \(L\).

Благодарности

Резултатите са получени под ръководството на доц. Борислав Лазаров.

Авторът благодари на проф. Сава Гроздев за съдържателните въпроси и положителното отношение, на г-н Явор Джонев – основател на Сирма Груп Холдинг и председател на Надзорния съвет на Холдинга, за моралната и финансовата подкрепа, оказана при работата по темата, както и на проф. Йордан Табов за оказаното съдействие.

БЕЛЕЖКИ

Rangel-Mondragon,J. (2012). Inverting an Ellipse. http://demonstrations.wolfram. com/InversiveGeometryIIIInvertingAnEllipse (active in Feb 2012)

ЛИТЕРАТУРА

Архимед (III в. пр.н.е.). Книга лемм. В Архимед. Сочинения. Государственное издательство физико-математической литературы, Москва, 1962, 393–395

Гроздев, С.& М. Ватанабе (2011). Обобщеният арбелос като примерен инструментариум за развиващо обучение в Япония. Сборник с доклади на Четиридесета юбилейна пролетна конференция на СМБ, Боровец, 5–9 април 2011 г., 380–386

МИ (2005). Задачата на броя (редакционна). Математика и информатика, vol. XLVIII [4]

Прасолов, В. (1986). Задачи по планиметрии, часть II. Наука, Москва, 212–214.

2025 година
Книжка 6
ENHANCING STUDENT MOTIVATION AND ACHIEVEMENT THROUGH DIGITAL MIND MAPPING

Mikloš Kovač, Mirjana Brdar, Goran Radojev, Radivoje Stojković

OPTIMIZATION VS BOOSTING: COMPARISON OF STRATEGIES ON EDUCATIONAL DATASETS TO EXPLORE LOW-PERFORMING AT-RISK AND DROPOUT STUDENTS

Ranjit Paul, Asmaa Mohamed, Peren Jerfi Canatalay, Ashima Kukkar, Sadiq Hussain, Arun K. Baruah, Jiten Hazarika, Silvia Gaftandzhieva, Esraa A. Mahareek, Abeer S. Desuky, Rositsa Doneva

ARTIFICIAL INTELLIGENCE AS A TOOL FOR PEDAGOGICAL INNOVATIONS IN MATHEMATICS EDUCATION

Stanka Hadzhikoleva, Maria Borisova, , Borislava Kirilova

Книжка 4
Книжка 3
МОДЕЛИ НА ВЕРОЯТНОСТНИ ПРОСТРАНСТВА В ОЛИМПИАДНИ ЗАДАЧИ

Драгомир Грозев, Станислав Харизанов

Книжка 1
A NOTE ON A GENERALIZED DYNAMICAL SYSTEM OCCURS IN MODELLING “THE BATTLE OF THE SEXES”: CHAOS IN SOCIOBIOLOGY

Nikolay Kyurkchiev, Anton Iliev, Vesselin Kyurkchiev, Angel Golev, Todorka Terzieva, Asen Rahnev

EDUCATIONAL RESOURCES FOR STUDYING MIDSEGMENTS OF TRIANGLE AND TRAPEZOID

Toni Chehlarova1), Neda Chehlarova2), Georgi Gachev

2024 година
Книжка 6
ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ИЗГРАЖДАНЕ НА МЕЖДУПРЕДМЕТНИ ВРЪЗКИ МАТЕМАТИКА – ИНФОРМАТИКА

Елена Каращранова, Ирена Атанасова, Надежда Борисова

Книжка 5
FRAMEWORK FOR DESIGNING VISUALLY ORIENTATED TOOLS TO SUPPORT PROJECT MANAGEMENT

Dalibor Milev, Nadezhda Borisova, Elena Karashtranova

3D ОБРАЗОВАТЕЛЕН ПОДХОД В ОБУЧЕНИЕТО ПО СТЕРЕОМЕТРИЯ

Пеньо Лебамовски, Марияна Николова

Книжка 4
DYNAMICS OF A NEW CLASS OF OSCILLATORS: MELNIKOV’S APPROACH, POSSIBLE APPLICATION TO ANTENNA ARRAY THEORY

Nikolay Kyurkchiev, Tsvetelin Zaevski, Anton Iliev, Vesselin Kyurkchiev, Asen Rahnev

Книжка 3
РАЗСТОЯНИЯ МЕЖДУ ЗАБЕЛЕЖИТЕЛНИ ТОЧКИ И НЕРАВЕНСТВА В ИЗПЪКНАЛ ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Йордан Табов, Станислав Стефанов, Красимир Кънчев, Хаим Хаимов

USING AI TO IMPROVE ANSWER EVALUATION IN AUTOMATED EXAMS

Georgi Cholakov, Asya Stoyanova-Doycheva

Книжка 2
ON INTEGRATION OF STEM MODULES IN MATHEMATICS EDUCATION

Elena Karashtranova, Aharon Goldreich, Nadezhda Borisova

Книжка 1
STUDENT SATISFACTION WITH THE QUALITY OF A BLENDED LEARNING COURSE

Silvia Gaftandzhieva, Rositsa Doneva, Sadiq Hussain, Ashis Talukder, Gunadeep Chetia, Nisha Gohain

MODERN ROAD SAFETY TRAINING USING GAME-BASED TOOLS

Stefan Stavrev, Ivelina Velcheva

ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR GOOD AND BAD IN CYBER AND INFORMATION SECURITY

Nikolay Kasakliev, Elena Somova, Margarita Gocheva

2023 година
Книжка 6
QUALITY OF BLENDED LEARNING COURSES: STUDENTS’ PERSPECTIVE

Silvia Gaftandzhieva, Rositsa Doneva, Sadiq Hussain, Ashis Talukder, Gunadeep Chetia, Nisha Gohain

МОДЕЛ НА ЛЕОНТИЕВ С MS EXCEL

Велика Кунева, Мариян Милев

Книжка 5
AREAS ASSOCIATED TO A QUADRILATERAL

Oleg Mushkarov, Nikolai Nikolov

ON THE DYNAMICS OF A ClASS OF THIRD-ORDER POLYNOMIAL DIFFERENCE EQUATIONS WITH INFINITE NUMBER OF PERIOD-THREE SOLUTIONS

Jasmin Bektešević, Vahidin Hadžiabdić, Midhat Mehuljić, Sadjit Metović, Haris Lulić

СИСТЕМА ЗА ИЗВЛИЧАНЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ НА ДАННИ ОТ ИНТЕРНЕТ

Георги Чолаков, Емил Дойчев, Светла Коева

Книжка 4
MULTIPLE REPRESENTATIONS OF FUNCTIONS IN THE FRAME OF DISTANCE LEARNING

Radoslav Božić, Hajnalka Peics, Aleksandar Milenković

INTEGRATED LESSONS IN CALCULUS USING SOFTWARE

Pohoriliak Oleksandr, Olga Syniavska, Anna Slyvka-Tylyshchak, Antonina Tegza, Alexander Tylyshchak

Книжка 3
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЕЛЕМЕНТИ ОТ ГЕОМЕТРИЯТА НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА ЗА РЕШАВАНЕ НА НЕСТАНДАРТНИ ЗАДАЧИ

Йордан Табов, Веселин Ненков, Асен Велчев, Станислав Стефанов

Книжка 2
Книжка 1
НОВА ФОРМУЛА ЗА ЛИЦЕ НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИК (ЧЕТИВО ЗА VII КЛАС)

Йордан Табов, Асен Велчев, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

2022 година
Книжка 6
MOBILE GAME-BASED MATH LEARNING FOR PRIMARY SCHOOL

Margarita Gocheva, Nikolay Kasakliev, Elena Somova

Книжка 5
SECURITY ANALYSIS ON CONTENT MANAGEMENT SYSTEMS

Lilyana Petkova, Vasilisa Pavlova

MONITORING OF STUDENT ENROLMENT CAMPAIGN THROUGH DATA ANALYTICS TOOLS

Silvia Gaftandzhieva, Rositsa Doneva, Milen Bliznakov

TYPES OF SOLUTIONS IN THE DIDACTIC GAME “LOGIC MONSTERS”

Nataliya Hristova Pavlova, Michaela Savova Toncheva

Книжка 4
PERSONAL DATA PROCESSING IN A DIGITAL EDUCATIONAL ENVIRONMENT

Evgeniya Nikolova, Mariya Monova-Zheleva, Yanislav Zhelev

Книжка 3
Книжка 2
STEM ROBOTICS IN PRIMARY SCHOOL

Tsanko Mihov, Gencho Stoitsov, Ivan Dimitrov

A METAGRAPH MODEL OF CYBER PROTECTION OF AN INFORMATION SYSTEM

Emiliya Koleva, Evgeni Andreev, Mariya Nikolova

Книжка 1
CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS IN THE TASK OF IMAGE CLASSIFICATION

Larisa Zelenina, Liudmila Khaimina, Evgenii Khaimin, D. Khripunov, Inga Zashikhina

INNOVATIVE PROPOSALS FOR DATABASE STORAGE AND MANAGEMENT

Yulian Ivanov Petkov, Alexandre Ivanov Chikalanov

APPLICATION OF MATHEMATICAL MODELS IN GRAPHIC DESIGN

Ivaylo Staribratov, Nikol Manolova

РЕШЕНИЯ НА КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 6, 2021 Г.

Задача 1. Дадени са различни естествени числа, всяко от които има прос- ти делители, не по-големи от . Докажете, че произведението на някои три от тези числа е точен куб. Решение: числата са представим във вида . Нека разгледаме квадрат

2021 година
Книжка 6
E-LEARNING DURING COVID-19 PANDEMIC: AN EMPIRICAL RESEARCH

Margarita Gocheva, Nikolay Kasakliev, Elena Somova

Книжка 5
ПОДГОТОВКА ЗА XXV МЛАДЕЖКА БАЛКАНИАДА ПО МАТЕМАТИКА 2021

Ивайло Кортезов, Емил Карлов, Мирослав Маринов

EXCEL’S CALCULATION OF BASIC ASSETS AMORTISATION VALUES

Vehbi Ramaj, Sead Rešić, Anes Z. Hadžiomerović

EDUCATIONAL ENVIRONMENT AS A FORM FOR DEVELOPMENT OF MATH TEACHERS METHODOLOGICAL COMPETENCE

Olha Matiash, Liubov Mykhailenko, Vasyl Shvets, Oleksandr Shkolnyi

Книжка 4
LEARNING ANALYTICS TOOL FOR BULGARIAN SCHOOL EDUCATION

Silvia Gaftandzhieva, Rositsa Doneva, George Pashev, Mariya Docheva

Книжка 3
THE PROBLEM OF IMAGES’ CLASSIFICATION: NEURAL NETWORKS

Larisa Zelenina, Liudmila Khaimina, Evgenii Khaimin, D. Khripunov, Inga Zashikhina

MIDLINES OF QUADRILATERAL

Sead Rešić, Maid Omerović, Anes Z. Hadžiomerović, Ahmed Palić

ВИРТУАЛЕН ЧАС ПО МАТЕМАТИКА

Севдалина Георгиева

Книжка 2
MOBILE MATH GAME PROTOTYPE ON THE BASE OF TEMPLATES FOR PRIMARY SCHOOL

Margarita Gocheva, Elena Somova, Nikolay Kasakliev, Vladimira Angelova

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ БРОЙ 2/2021 Г.

Краен срок за изпращане на решения: 0 юни 0 г.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2021

Краен срок за изпращане на решения: 0 юни 0 г.

Книжка 1
СЕДЕМНАДЕСЕТА ЖАУТИКОВСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА, ИНФОРМАТИКА И ФИЗИКА АЛМАТИ, 7-12 ЯНУАРИ 2021

Диян Димитров, Светлин Лалов, Стефан Хаджистойков, Елена Киселова

ОНЛАЙН СЪСТЕЗАНИЕ „VIVA МАТЕМАТИКА С КОМПЮТЪР“

Петър Кендеров, Тони Чехларова, Георги Гачев

2020 година
Книжка 6
ABSTRACT DATA TYPES

Lasko M. Laskov

Книжка 5
GAMIFICATION IN CLOUD-BASED COLLABORATIVE LEARNING

Denitza Charkova, Elena Somova, Maria Gachkova

NEURAL NETWORKS IN A CHARACTER RECOGNITION MOBILE APPLICATION

L.I. Zelenina, L.E. Khaimina, E.S. Khaimin, D.I. Antufiev, I.M. Zashikhina

APPLICATIONS OF ANAGLIFIC IMAGES IN MATHEMATICAL TRAINING

Krasimir Harizanov, Stanislava Ivanova

МЕТОД НА ДЕЦАТА В БЛОКА

Ивайло Кортезов

Книжка 4
TECHNOLOGIES AND TOOLS FOR CREATING ADAPTIVE E-LEARNING CONTENT

Todorka Terzieva, Valya Arnaudova, Asen Rahnev, Vanya Ivanova

Книжка 3
MATHEMATICAL MODELLING IN LEARNING OUTCOMES ASSESSMENT (BINARY MODEL FOR THE ASSESSMMENT OF STUDENT’S COMPETENCES FORMATION)

L. E. Khaimina, E. A. Demenkova, M. E. Demenkov, E. S. Khaimin, L. I. Zelenina, I. M. Zashikhina

PROBLEMS 2 AND 5 ON THE IMO’2019 PAPER

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

Книжка 2
ЗА ВЕКТОРНОТО ПРОСТРАНСТВО НА МАГИЧЕСКИТЕ КВАДРАТИ ОТ ТРЕТИ РЕД (В ЗАНИМАТЕЛНАТА МАТЕМАТИКА)

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Мирослав Стоимиров, Ирина Вутова

КОНКУРЕНТНИ ПЕРПЕНДИКУЛЯРИ, ОПРЕДЕЛЕНИ ОТ ПРАВИЛНИ МНОГОЪГЪЛНИЦИ

Йоана Христова, Геновева Маринова, Никола Кушев, Светослав Апостолов, Цветомир Иванов

A NEW PROOF OF THE FEUERBACH THEOREM

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

PROBLEM 3 ON THE IMO’2019 PAPER

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

Книжка 1
GENDER ISSUES IN VIRTUAL TRAINING FOR MATHEMATICAL KANGAROO CONTEST

Mark Applebaum, Erga Heller, Lior Solomovich, Judith Zamir

KLAMKIN’S INEQUALITY AND ITS APPLICATION

Šefket Arslanagić, Daniela Zubović

НЯКОЛКО ПРИЛОЖЕНИЯ НА ВЪРТЯЩАТА ХОМОТЕТИЯ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

2019 година
Книжка 6
DISCRETE MATHEMATICS AND PROGRAMMING – TEACHING AND LEARNING APPROACHES

Mariyana Raykova, Hristina Kostadinova, Stoyan Boev

CONVERTER FROM MOODLE LESSONS TO INTERACTIVE EPUB EBOOKS

Martin Takev, Elena Somova, Miguel Rodríguez-Artacho

ЦИКЛОИДА

Аяпбергенов Азамат, Бокаева Молдир, Чурымбаев Бекнур, Калдыбек Жансуйген

КАРДИОИДА

Евгений Воронцов, Никита Платонов

БОЛГАРСКАЯ ОЛИМПИАДА ПО ФИНАНСОВОЙ И АКТУАРНОЙ МАТЕМАТИКЕ В РОССИИ

Росен Николаев, Сава Гроздев, Богдана Конева, Нина Патронова, Мария Шабанова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички полиноми, които за всяка реална стойност на удовлетворяват равенството Татяна Маджарова, Варна Задача 2. Правоъгълният триъгълник има остри ъгли и , а центърът на вписаната му окръжност е . Точката , лежаща в , е такава, че и . Симетралите

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 1, 2019

Задача 1. Да се намерят всички цели числа , за които

Книжка 5
ДЪЛБОКО КОПИЕ В C++ И JAVA

Христина Костадинова, Марияна Райкова

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намери безкрайно множество от двойки положителни ра- ционални числа Милен Найденов, Варна

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 6, 2018

Задача 1. Точката е левият долен връх на безкрайна шахматна дъска. Една муха тръгва от и се движи само по страните на квадратчетата. Нека е общ връх на някои квадратчета. Казва- ме, че мухата изминава пътя между и , ако се движи само надясно и нагоре. Ако точките и са противоположни върхове на правоъгълник , да се намери броят на пътищата, свърз- ващи точките и , по които мухата може да мине, когато: а) и ; б) и ; в) и

Книжка 4
THE REARRANGEMENT INEQUALITY

Šefket Arslanagić

АСТРОИДА

Борислав Борисов, Деян Димитров, Николай Нинов, Теодор Христов

COMPUTER PROGRAMMING IN MATHEMATICS EDUCATION

Marin Marinov, Lasko Laskov

CREATING INTERACTIVE AND TRACEABLE EPUB LEARNING CONTENT FROM MOODLE COURSES

Martin Takev, Miguel Rodríguez-Artacho, Elena Somova

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се реши уравнението . Христо Лесов, Казанлък Задача 2. Да се докаже, че в четириъгълник с перпендикулярни диагонали съществува точка , за която са изпълнени равенствата , , , . Хаим Хаимов, Варна Задача 3. В правилен 13-ъгълник по произволен начин са избрани два диа- гонала. Каква е вероятността избраните диагонали да не се пресичат? Сава Гроздев, София, и Веселин Ненков, Бели Осъм

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 5, 2018

Задача 1. Ако и са съвършени числа, за които целите части на числата и са равни и различни от нула, да се намери .

Книжка 3
RESULTS OF THE FIRST WEEK OF CYBERSECURITY IN ARKHANGELSK REGION

Olga Troitskaya, Olga Bezumova, Elena Lytkina, Tatyana Shirikova

DIDACTIC POTENTIAL OF REMOTE CONTESTS IN COMPUTER SCIENCE

Natalia Sofronova, Anatoliy Belchusov

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Краен срок за изпращане на решения 30 ноември 2019 г.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 4, 2018

Задача 1. Да се намерят всички тройки естествени числа е изпълнено равенството: а)

Книжка 2
ЕЛЕКТРОНЕН УЧЕБНИК ПО ОБЗОРНИ ЛЕКЦИИ ЗА ДЪРЖАВЕН ИЗПИТ В СРЕДАТА DISPEL

Асен Рахнев, Боян Златанов, Евгения Ангелова, Ивайло Старибратов, Валя Арнаудова, Слав Чолаков

ГЕОМЕТРИЧНИ МЕСТА, ПОРОДЕНИ ОТ РАВНОСТРАННИ ТРИЪГЪЛНИЦИ С ВЪРХОВЕ ВЪРХУ ОКРЪЖНОСТ

Борислав Борисов, Деян Димитров, Николай Нинов, Теодор Христов

ЕКСТРЕМАЛНИ СВОЙСТВА НА ТОЧКАТА НА ЛЕМОАН В ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

A TRIANGLE AND A TRAPEZOID WITH A COMMON CONIC

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Христо Лесов, Казанлък Задача 2. Окръжност с диаметър и правоъгълник с диагонал имат общ център. Да се докаже, че за произволна точка M от е изпълне- но равенството . Милен Найденов, Варна Задача 3. В изпъкналия четириъгълник са изпълнени равенства- та и . Точката е средата на диагонала , а , , и са ортоганалните проекции на съответно върху правите , , и . Ако и са средите съответно на отсечките и , да се докаже, че точките , и лежат на една права.

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 3, 2018

Задача 1. Да се реши уравнението . Росен Николаев, Дико Суружон, Варна Решение. Въвеждаме означението , където . Съгласно това означение разлежданото уравнение придобива вида не е решение на уравнението. Затова са възможни само случаите 1) и 2) . Разглеж- даме двата случая поотделно. Случай 1): при е изпълнено равенството . Тогава имаме:

Книжка 1
PROBLEM 6. FROM IMO’2018

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2018

Задача 1. Да се намери най-малкото естествено число , при което куба с целочислени дължини на ръбовете в сантиметри имат сума на обемите, рав- на на Христо Лесов, Казанлък Решение: тъй като , то не е куб на ес- тествено число и затова . Разглеждаме последователно случаите за . 1) При разглеждаме естествени числа и , за които са изпълнени релациите и . Тогава то , т.е. . Освен това откъдето , т.е. .Така получихме, че . Лесно се проверява, че при и няма естествен

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 1. Да се намерят всички цели числа , за които

2018 година
Книжка 6
„ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫХ ПЛОСКИХ КРИВЫХ“ – МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕТЕВОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ В РАМКАХ MITE

Роза Атамуратова, Михаил Алфёров, Марина Белорукова, Веселин Ненков, Валерий Майер, Генадий Клековкин, Раиса Овчинникова, Мария Шабанова, Александр Ястребов

A NEW MEANING OF THE NOTION “EXPANSION OF A NUMBER”

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Radan Miryanov

Книжка 5
ИТОГИ ПРОВЕДЕНИЯ ВТОРОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ОЛИМПИАДЬI ПО ФИНАНСОВОЙ И АКТУАРНОЙ МАТЕМАТИКЕ СРЕДИ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ

Сава Гроздев, Росен Николаев, Мария Шабанова, Лариса Форкунова, Нина Патронова

LEARNING AND ASSESSMENT BASED ON GAMIFIED E-COURSE IN MOODLE

Mariya Gachkova, Martin Takev, Elena Somova

УЛИТКА ПАСКАЛЯ

Дарья Коптева, Ксения Горская

КОМБИНАТОРНИ ЗАДАЧИ, СВЪРЗАНИ С ТРИЪГЪЛНИК

Росен Николаев, Танка Милкова, Катя Чалъкова

Книжка 4
ЗА ПРОСТИТЕ ЧИСЛА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ИНЦЕНТЪР НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Станислав Стефанов

ЭПИЦИКЛОИДА

Инкар Аскар, Камила Сарсембаева

ГИПОЦИКЛОИДА

Борислав Борисов, Деян Димитров, Иван Стефанов, Николай Нинов, Теодор Христов

Книжка 3
ПОЛИНОМИ ОТ ТРЕТА СТЕПЕН С КОЛИНЕАРНИ КОРЕНИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ЧЕТИРИДЕСЕТ И ПЕТА НАЦИОНАЛНА СТУДЕНТСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА

Сава Гроздев, Росен Николаев, Станислава Стоилова, Веселин Ненков

Книжка 2
TWO INTERESTING INEQUALITIES FOR ACUTE TRIANGLES

Šefket Arslanagić, Amar Bašić

ПЕРФЕКТНА ИЗОГОНАЛНОСТ В ЧЕТИРИЪГЪЛНИК

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

НЯКОИ ТИПОВЕ ЗАДАЧИ СЪС СИМЕТРИЧНИ ЧИСЛА

Росен Николаев, Танка Милкова, Радан Мирянов

Книжка 1
Драги читатели,

където тези проценти са наполовина, в Източна Европа те са около 25%, в

COMPUTER DISCOVERED MATHEMATICS: CONSTRUCTIONS OF MALFATTI SQUARES

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ВРЪЗКИ МЕЖДУ ЗАБЕЛЕЖИТЕЛНИ ТОЧКИ В ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА

Станислав Стефанов, Веселин Ненков

КОНКУРСНИ ЗАДАЧИ НА БРОЯ

Задача 2. Да се докаже, че всяка от симедианите в триъгълник с лице разделя триъгълника на два триъгълника, лицата на които са корени на урав- нението където и са дължините на прилежащите на симедианата страни на три- ъгълника. Милен Найденов, Варна Задача 3. Четириъгълникът е описан около окръжност с център , като продълженията на страните му и се пресичат в точка . Ако е втората пресечна точка на описаните окръжности на триъгълниците и , да се докаже, че Хаим Х

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ БРОЙ 2, 2017

Задача 1. Да се определи дали съществуват естествени числа и , при които стойността на израза е: а) куб на естествено число; б) сбор от кубовете на две естествени числа; в) сбор от кубовете на три естествени числа. Христо Лесов, Казанлък Решение: при и имаме . Следова- телно случай а) има положителен отговор. Тъй като при число- то се дели на , то при и имаме е естестве- но число. Следователно всяко число от разглеждания вид при деление на дава ос

2017 година
Книжка 6
A SURVEY OF MATHEMATICS DISCOVERED BY COMPUTERS. PART 2

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ТРИ ИНВАРИАНТЫ В ОДНУ ЗАДА

Ксения Горская, Дарья Коптева, Асхат Ермекбаев, Арман Жетиру, Азат Бермухамедов, Салтанат Кошер, Лили Стефанова, Ирина Христова, Александра Йовкова

GAMES WITH

Aldiyar Zhumashov

SOME NUMERICAL SQUARE ROOTS (PART TWO)

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Yordan Petkov

ЗАНИМАТЕЛНИ ЗАДАЧИ ПО ТЕМАТА „КАРТИННА ГАЛЕРИЯ“

Мирослав Стоимиров, Ирина Вутова

Книжка 5
ВТОРОЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕТЕВОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ УЧАЩИХСЯ В РАМКАХ MITE

Мария Шабанова, Марина Белорукова, Роза Атамуратова, Веселин Ненков

SOME NUMERICAL SEQUENCES CONCERNING SQUARE ROOTS (PART ONE)

Rosen Nikolaev, Tanka Milkova, Yordan Petkov

Книжка 4
ГЕНЕРАТОР НА ТЕСТОВЕ

Ангел Ангелов, Веселин Дзивев

INTERESTING PROOFS OF SOME ALGEBRAIC INEQUALITIES

Šefket Arslanagić, Faruk Zejnulahi

PROBLEMS ON THE BROCARD CIRCLE

Sava Grozdev, Hiroshi Okumura, Deko Dekov

ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЛИНЕЙНАТА АЛГЕБРА В ИКОНОМИКАТА

Велика Кунева, Захаринка Ангелова

СКОРОСТТА НА СВЕТЛИНАТА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

Книжка 3
НЯКОЛКО ПРИЛОЖЕНИЯ НА ТЕОРЕМАТА НА МЕНЕЛАЙ ЗА ВПИСАНИ ОКРЪЖНОСТИ

Александра Йовкова, Ирина Христова, Лили Стефанова

НАЦИОНАЛНА СТУДЕНТСКА ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКА

Сава Гроздев, Росен Николаев, Веселин Ненков

СПОМЕН ЗА ПРОФЕСОР АНТОН ШОУРЕК

Александра Трифонова

Книжка 2
ИЗКУСТВЕНА ИМУННА СИСТЕМА

Йоанна Илиева, Селин Шемсиева, Светлана Вълчева, Сюзан Феимова

ВТОРИ КОЛЕДЕН ЛИНГВИСТИЧЕН ТУРНИР

Иван Держански, Веселин Златилов

Книжка 1
ГЕОМЕТРИЯ НА ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА, ТОЧКА НА МИКЕЛ, ИНВЕРСНА ИЗОГОНАЛНОСТ

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

2016 година
Книжка 6
ПЕРВЫЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕТЕВОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ УЧАЩИХСЯ В РАМКАХ MITE

Мария Шабанова, Марина Белорукова, Роза Атамуратова, Веселин Ненков

НЕКОТОРЫЕ ТРАЕКТОРИИ, КОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНЫ РАВНОБЕДРЕННЫМИ ТРЕУГОЛЬНИКАМИ

Ксения Горская, Дарья Коптева, Даниил Микуров, Еркен Мудебаев, Казбек Мухамбетов, Адилбек Темирханов, Лили Стефанова, Ирина Христова, Радина Иванова

ПСЕВДОЦЕНТЪР И ОРТОЦЕНТЪР – ЗАБЕЛЕЖИТЕЛНИ ТОЧКИ В ЧЕТИРИЪГЪЛНИКА

Веселин Ненков, Станислав Стефанов, Хаим Хаимов

FUZZY LOGIC

Reinhard Magenreuter

GENETIC ALGORITHM

Reinhard Magenreuter

Книжка 5
NEURAL NETWORKS

Reinhard Magenreuter

Книжка 4
АКТИВНО, УЧАСТВАЩО НАБЛЮДЕНИЕ – ТИП ИНТЕРВЮ

Христо Христов, Христо Крушков

ХИПОТЕЗАТА В ОБУЧЕНИЕТО ПО МАТЕМАТИКА

Румяна Маврова, Пенка Рангелова, Елена Тодорова

Книжка 3
ОБОБЩЕНИЕ НА ТЕОРЕМАТА НА ЧЕЗАР КОШНИЦА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

Книжка 2
ОЙЛЕР-ВЕН ДИАГРАМИ ИЛИ MZ-КАРТИ В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Ирина Вутова, Иван Душков

ОБВЪРЗВАНЕ НА ОБУЧЕНИЕТО ПО АЛГЕБРА И ГЕОМЕТРИЯ

Румяна Маврова, Пенка Рангелова

Книжка 1
STATIONARY NUMBERS

Smaiyl Makyshov

МЕЖДУНАРОДНА ЖАУТИКОВСКА ОЛИМПИАДА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

2015 година
Книжка 6
Книжка 5
Книжка 4
Книжка 3
МОТИВАЦИОННИТЕ ЗАДАЧИ В ОБУЧЕНИЕТО ПО МАТЕМАТИКА

Румяна Маврова, Пенка Рангелова, Зара Данаилова-Стойнова

Книжка 2
САМОСТОЯТЕЛНО РЕШАВАНЕ НА ЗАДАЧИ С EXCEL

Пламен Пенев, Диана Стефанова

Книжка 1
ГЕОМЕТРИЧНА КОНСТРУКЦИЯ НА КРИВА НА ЧЕВА

Сава Гроздев, Веселин Ненков

2014 година
Книжка 6
КОНКУРЕНТНОСТ, ПОРОДЕНА ОТ ТАНГЕНТИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

Книжка 5
ИНФОРМАТИКА В ШКОЛАХ РОССИИ

С. А. Бешенков, Э. В. Миндзаева

ОЩЕ ЕВРИСТИКИ С EXCEL

Пламен Пенев

ДВА ПОДХОДА ЗА ИЗУЧАВАНЕ НА УРАВНЕНИЯ В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова, Ирина Вутова

Книжка 4
ОБУЧЕНИЕ В СТИЛ EDUTAINMENT С ИЗПОЛЗВАНЕ НА КОМПЮТЪРНА ГРАФИКА

Христо Крушков, Асен Рахнев, Мариана Крушкова

Книжка 3
ИНВЕРСИЯТА – МЕТОД В НАЧАЛНАТА УЧИЛИЩНА МАТЕМАТИКА

Здравко Лалчев, Маргарита Върбанова

СТИМУЛИРАНЕ НА ТВОРЧЕСКА АКТИВНОСТ ПРИ БИЛИНГВИ ЧРЕЗ ДИНАМИЧЕН СОФТУЕР

Сава Гроздев, Диана Стефанова, Калина Василева, Станислава Колева, Радка Тодорова

ПРОГРАМИРАНЕ НА ЧИСЛОВИ РЕДИЦИ

Ивайло Старибратов, Цветана Димитрова

Книжка 2
ФРАКТАЛЬНЫЕ МЕТО

Валерий Секованов, Елена Селезнева, Светлана Шляхтина

Книжка 1
ЕВРИСТИКА С EXCEL

Пламен Пенев

SOME INEQUALITIES IN THE TRIANGLE

Šefket Arslanagić

2013 година
Книжка 6
Книжка 5
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ РЕГАТЬI

Александр Блинков

Книжка 4
Книжка 3
АКАДЕМИК ПЕТЪР КЕНДЕРОВ НА 70 ГОДИНИ

чл. кор. Юлиан Ревалски

ОБЛАЧНИ ТЕХНОЛОГИИ И ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ В ОБРАЗОВАНИЕТО

Сава Гроздев, Иванка Марашева, Емил Делинов

СЪСТЕЗАТЕЛНИ ЗАДАЧИ ПО ИНФОРМАТИКА ЗА ГРУПА Е

Ивайло Старибратов, Цветана Димитрова

Книжка 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛНАТА МАТЕМАТИКА В УЧИЛИЩЕ

Сава Гроздев, Борислав Лазаров

МАТЕМАТИКА С КОМПЮТЪР

Сава Гроздев, Деко Деков

ЕЛИПТИЧЕН АРБЕЛОС

Пролет Лазарова

Книжка 1
ФРАГМЕНТИ ОТ ПАМЕТТА

Генчо Скордев

2012 година
Книжка 6
ДВЕ ДИДАКТИЧЕСКИ СТЪЛБИ

Сава Гроздев, Светлозар Дойчев

ТЕОРЕМА НА ПОНСЕЛЕ ЗА ЧЕТИРИЪГЪЛНИЦИ

Сава Гроздев, Веселин Ненков

ИЗЛИЧАНЕ НА ОБЕКТИВНИ ЗНАНИЯ ОТ ИНТЕРНЕТ

Ивайло Пенев, Пламен Пенев

Книжка 5
ДЕСЕТА МЕЖДУНАРОДНА ОЛИМПИАДА ПО ЛИНГВИСТИКА

д–р Иван А. Держански (ИМИ–БАН)

ТЕОРЕМА НА ВАН ОБЕЛ И ПРИЛОЖЕНИЯ

Тодорка Глушкова, Боян Златанов

МАТЕМАТИЧЕСКИ КЛУБ „СИГМА” В СВЕТЛИНАТА НА ПРОЕКТ УСПЕХ

Сава Гроздев, Иванка Марашева, Емил Делинов

I N M E M O R I A M

На 26 септември 2012 г. след продължително боледуване ни напусна проф. дпн Иван Ганчев Донев. Той е първият професор и първият доктор на науките в България по методика на обучението по математика. Роден е на 6 май 1935 г. в с. Страхилово, В. Търновско. След завършване на СУ “Св. Кл. Охридски” става учител по математика в гр. Свищов. Тук той организира първите кръжоци и със- тезания по математика. През 1960 г. Иван Ганчев печели конкурс за асистент в СУ и още през следващата година започ

Книжка 4
Книжка 3
СЛУЧАЙНО СЪРФИРАНЕ В ИНТЕРНЕТ

Евгения Стоименова

Книжка 2
SEEMOUS OLYMPIAD FOR UNIVERSITY STUDENTS

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

EUROMATH SCIENTIFIC CONFERENCE

Sava Grozdev, Veselin Nenkov

FIVE WAYS TO SOLVE A PROBLEM FOR A TRIANGLE

Šefket Arslanagić, Dragoljub Milošević

ПРОПОРЦИИ

Валя Георгиева

ПЪТЕШЕСТВИЕ В СВЕТА НА КОМБИНАТОРИКАТА

Росица Керчева, Румяна Иванова

ПОЛЗОТВОРНА ПРОМЯНА

Ивайло Старибратов

Книжка 1
ЗА ЕЛЕКТРОННОТО ОБУЧЕНИЕ

Даниела Дурева (Тупарова)

МАТЕМАТИКАТА E ЗАБАВНА

Веселина Вълканова

СРАВНЯВАНЕ НА ИЗРАЗИ С КВАДРАТНИ КОРЕНИ

Гинка Бизова, Ваня Лалева

©2005 Национално Издателство Аз-Буки ООД. Всички права запазени.