Yandaki piramit ve ABC üçgenine ilişkin 7. sorunun çözümü nasıldır?
Soru Özeti:
Yanda ABC üçgeni tabanında bir piramit gösterilmiştir.
- AB kenarı üzerinde öyle bir K noktası vardır ki, 3|AK| = 2|BK|.
- [AH] \perp [BC] ve [AH] \perp [CK] olarak E noktası belirlenmiş.
- |BH| = |HC| = |EK| = 6 birim verilmiş.
Buna göre amaç |KC| uzunluğunu bulmaktır.
Çözüm Adımları
1. Verilen bilgilerin analizi
-
AB üzerinde K noktası var. 3|AK| = 2|BK| ifadesinden AK : BK = 2 : 3 oranı çıkar.
Toplam uzunluk AB = AK + BK = x, AK = \frac{2}{5} AB, BK = \frac{3}{5} AB.
-
[AH] noktası hem [BC] ye hem de [CK] ye diktir. Bu, AH hem BC hem de CK doğrularına dik olduğunun göstergesidir.
-
H noktası BC üzerinde ve AE dik olduğuna göre E AH üzerinde düzlemdeki dikme noktasıdır.
-
Ayrıca |BH| = |HC| = 6, yani H BC kenarının orta noktası.
-
|EK| = 6.
2. Geometrik ilişkiler ve koordinatlar
Sorunun rahat çözümü için koordinat sistemi kuralım:
- B = (0,0)
- C = (12,0) (çünkü |BH|=|HC|=6, BC=12 birim, çünkü H orta nokta)
- H = (6,0)
A noktası BC çizgisine dik ve [AH] \perp BC, AH dik.
Bu durumda A noktasının koordinatı: A = (6,h), h bilinmiyor.
3. K noktasının bulunması:
K noktası AB doğrusu üzerindedir.
AB doğrusu: A=(6,h), B=(0,0) arası doğrunun parametresi t ile ifade edilebilir:
K = B + \alpha \cdot \overrightarrow{AB} = (0,0) + \alpha (6 - 0, h - 0) = (6 \alpha, h \alpha)
Burada, \alpha değerini bulalım.
AK : BK = 2 : 3 ise,
Toplam AB uzunluğu:
|AB| = \sqrt{(6 - 0)^2 + (h - 0)^2} = \sqrt{36 + h^2}
AK = \alpha |AB|, BK = (1 - \alpha)|AB|.
Oran:
\frac{AK}{BK} = \frac{\alpha}{1 - \alpha} = \frac{2}{3}
Bunu çöz:
3\alpha = 2(1-\alpha) \Rightarrow 3\alpha = 2 - 2\alpha \Rightarrow 5\alpha = 2 \Rightarrow \alpha = \frac{2}{5} = 0.4
Yani,
K = (6 \times 0.4, h \times 0.4) = (2.4, 0.4 h)
4. E noktası ve diklik şartı
Soruya göre E noktası AH üzerindedir ve
AH doğrusunu kontrol ettik, A = (6,h), H=(6,0) olduğundan AH doğrusu x=6 olarak düşey doğrudur.
E noktası AH doğrusu üzerinde olduğuna göre,
5. [AH] \perp [CK] şartı
CK doğrusu: C = (12, 0), K = (2.4, 0.4 h) noktaları ile tanımlıdır.
CK doğrusu vektörü:
AH doğrusu vektörü:
Dik olma şartı vektörlerin iç çarpımı sıfır olmalı:
Burası ancak h=0 olduğunda sağlanır ki bu A ve H aynı doğrudadır, anlamlı değil. Demek ki AH \perp CK zorunlu anlamda doğru değil gibi görünüyor.
Ama soru da [AH] \perp [CK] olarak verilmiş, o zaman farklı bir yorum: E noktası [AH] doğru parçası üzerinde, ve E noktası CK doğru parçasını dik olarak kesen ortaktır.
Yani E noktası AH üzerinde ve E noktası CK doğrusu üzerindedir.
Bu durumda E noktası hem AH, hem de CK üzerinde ortak noktadır.
6. E noktasının bulunması (E = projeksiyon noktası)
E noktası AH üzerindedir:
E = (6, y_E)
Ayrıca E noktası CK doğrusu üzerindedir.
CK parametrik doğrusu:
C + t \cdot \overrightarrow{CK} = (12,0) + t(-9.6, 0.4h) = (12 - 9.6 t, 0.4h t)
E noktası aynı zamanda AH üzerindedir (x=6), bu yüzden:
x_E = 6 = 12 - 9.6 t \Rightarrow 9.6 t = 6 \Rightarrow t = \frac{6}{9.6} = \frac{5}{8}
Bu durumda:
y_E = 0.4 h \times \frac{5}{8} = 0.4 h \times 0.625 = 0.25 h
Yani:
E = (6, 0.25 h)
7. Uzunluk |EK| = 6 ile h'nin bulunması
E = (6, 0.25 h)
K = (2.4, 0.4 h)
İki nokta arasındaki mesafe:
Hesaplayalım:
Eşitlik:
8. Son olarak |KC| uzunluğu:
K = (2.4, 0.4 h) = (2.4, 0.4 \times 32) = (2.4, 12.8)
C = (12, 0)
Mesafe:
Cevap:
|KC| = 16 birimdir.
Özet ve Tablo
| Veri | Değer / Koordinatlar |
|---|---|
| B | (0,0) |
| C | (12,0) |
| H (orta nokta BC) | (6,0) |
| A (yükseklik) | (6, 32) |
| K (AB üzerinde, \alpha=0.4) | (2.4, 12.8) |
| E (hem AH hem CK üzerinde) | (6, 0.25 \times 32) = (6, 8) |
| $ | EK |
| $ | KC |
Eğer sorunun başka parçası varsa veya daha fazla açıklama isterseniz, seve seve yardımcı olurum.
**Soru 7: Piramidin bir yüzeyi olan ABC üçgeni biçimindeki yüzeyde;
AB üzerinde K noktası 3·AK = 2·BK olacak şekilde,
[AH] ⟂ [BC], H ortası BC’nin,
CK kesiti ile AH kesişim noktası E,
BH = HC ve EK = 6 birim ise KC kaçtır?**
Çözüm Adımları
-
Koordinat sistemi kurun:
• B = (0, 0)
• C = (c, 0)
• H, BC’nin ortası ⇒ H = (c/2, 0)
• AH ⟂ BC ve H’de olduğu için A = (c/2, h) -
K noktası AB üzerinde, 3·AK = 2·BK ⇒ AK:BK = 2:3 ⇒ AK/AB = 2/5.
Dolayısıyla
K = A + (2/5)(B–A)
= (c/2, h) + (2/5)((0,0) – (c/2,h))
= (c/2, h) + (–c/5, –2h/5)
= (3c/10, 3h/5). -
E = AH ∩ CK.
– AH dikey x = c/2,
– CK parametreli: C + s(K–C) = (c,0) + s(3c/10 – c, 3h/5 – 0)
= (c(1 – 7s/10), 3hs/5).
AH ile kesişim ⇒ x = c/2 ⇒ 1 – 7s/10 = 1/2 ⇒ s = 5/7. -
CK uzunluğunu bulalım.
E, C’den K’ye giderken s = 5/7 noktasında,
→ CE = (5/7)·CK, EK = (2/7)·CK.
Verilen EK = 6 ⇒ (2/7)·CK = 6 ⇒ CK = 6·(7/2) = 21 birim.
Yanıt₇: KC = 21 birim.
Soru 8: Özdeş ikizkenar üçgen ve aralarında 4×25 dikdörtgenlerle oluşturulan merdivende G₁, G₂, G₃ ağırlık merkezlerine çizilen kırmızı parçaların toplamı kaçtır?
Genel Yaklaşım
- Üçgenler ikizkenar, eşit olan iki kenarı dikdördgenin dik kenarına eşittir (25 birim).
- Üçgen tabanları, dikdörtgenin diğer kenarına (4 birim) oturur.
- Her üçgende ağırlık merkezi (Gᵢ), tepe noktasından tabana inen medyan üzerinde ve tepeden 2/3 uzaklıkta yer alır.
- Üçgende yükseklik
h = \sqrt{25^2 - \bigl(\tfrac{4}{2}\bigr)^2} = \sqrt{625 - 4} = \sqrt{621} - Medyan ⟂ tabana olduğu için medyan uzunluğu = yükseklik = \sqrt{621}.
- Merkez–tepe arası = \tfrac{2}{3}\,h = \tfrac{2}{3}\sqrt{621}.
- Üçü de özdeş olduğundan, üç kırmızı parça toplamı
3 \times \tfrac{2}{3}\sqrt{621} = 2\,\sqrt{621} = 6\,\sqrt{69}.
Yanıt₈: Kırmızı parçaların toplamı = 2\sqrt{621} = 6\sqrt{69} birim.
Soru 9: Mavi-yeşil yüzü olan ABC dik üçgeninde B köşesi, katlamayla C’nin üzerine gelmiş, katlama çizgisi DE; DE = 6, BC = 16 ise AE:DC kaçtır?
Çözüm Adımları
-
Koordinatlarla yerleştirelim:
• BC yatay, B=(0,0), C=(16,0).
• A noktası öyle ki ∠A = 90° ve AB ⟂ AC. -
“B’yi C’ye” katladığımızda DE, BC’nin orta dikmesi ⇒
DE, x = 8 dikey doğrusu. -
E = DE ∩ BC ⇒ E = (8,0).
D = DE ∩ AB ⇒ AB doğrusunda parametre ile; bulunan D = (8,6) ve DE = 6. -
AE = mesafesi
AE = \sqrt{(10.24-8)^2 + (7.68-0)^2} = 8
(Daha kısa hesapla direkt AE = \tfrac{BC}{2} \cdot \sqrt2 = 8\sqrt2/\sqrt2 =8) -
DC = mesafesi
DC = \sqrt{(16-8)^2 + (0-6)^2} = \sqrt{64 + 36} = 10. -
Oran
\frac{AE}{DC} = \frac{8}{10} = \frac45.
Yanıt₉: \displaystyle \frac{AE}{DC} = \tfrac{4}{5}.
Özet Tablosu
| Soru No | İstenen | Sonuç |
|---|---|---|
| 7 | KC | 21 birim |
| 8 | $\sum\limits_{i=1}^3 | ,\overline{G_i\text{-tepeden}} |
| 9 | \dfrac{AE}{DC} oranı | \tfrac{4}{5} |
@Kaptanim
