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AB = A B ; A = A ; AC = A C
❜✮ A = A ; AB = A B ; B = B
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⇒ IN ⊥ AD✳ ●ä✐ ❏ ❧➭
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M K ⊥ AC ✱ ❦❤✐ ➤ã ∆AHM =
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A2 s✉② r❛ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇▼ ❝➞♥ t➵✐ ❆
⇒ BH = M H ✭✷✮
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t❛♠ ❣✐➳❝ ✈✉➠♥❣ ❑▼❈ ❧➭ ♥ö❛ t❛♠ ❣✐➳❝
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❚❙✳ ◆❣✉②Ô♥ ❉ ❍♦➭♥❣
C = 30o ✱ s✉② r❛ M3 = 60o ✳ ❚❛ ❝ã M1 = M2 ✭❞♦ ∆AHM =
∆AKM ✮ ♥➟♥ M1 = M2 = 1/2HKM = 60o ✱ ⇒ A1 = A2 = A3 =
30o ✳ ❱❐② ∆ABC ✈✉➠♥❣ t➵✐ ❆ ✈➭ ❝ã B = 60o ; C = 30o
❉♦ ➤ã
➜Ò
✹✳ ❈❤♦ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈✱ ❦❰ ➤➢ê♥❣ ❝❛♦ ❆❍✳ ●ä✐ ❈✬ ❧➭ ➤✐Ó♠ ➤è✐ ①ø♥❣ ❝ñ❛
❍ q✉❛ ❆❇❀ ❇✬ ❧➭ ➤✐Ó♠ ➤è✐ ①ø♥❣ ❝ñ❛ ❍ q✉❛ ❆❈✳ ●ä✐ ❣✐❛♦ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛
❇✬❈✬ ✈í✐ ❆❈ ✈➭ ❆❇ t❤❡♦ t❤ø tù ❧➭ ■ ✈➭ ❑✳ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ r➺♥❣ ❇■✱ ❈❑
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❍➢í♥❣ ❞➱♥
✿
❚❛ ❝ã
AC K = AHK
✭❞♦ tÝ♥❤ ➤è✐ ①ø♥❣✮❀ AHI =
AB I ✳ ▼➭ AC K = AB I
✭t❛♠ ❣✐➳❝ ❈✬❆❇✬ ❝➞♥✮ s✉② r❛
AHK = AHI ⇒ ❆❍ ❧➭
♣❤➞♥ ❣✐➳❝ ❝ñ❛ ❣ã❝ KHI ✳ ❱❐②
❇❍ ❧➭ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ ♥❣♦➭✐ ❝ñ❛
t❛♠ ❣✐➳❝ ❍❑■✳
❚õ ➤Þ♥❤ ❧Ý ❜❛ ➤➢ê♥❣ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ s✉② r❛ ❇■ ❧➭ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ tr♦♥❣ ❝ñ❛ ❣ã❝
HIK ⇒ BI ⊥ IC ✭❤❛✐ ➤➢ê♥❣ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ tr♦♥❣ ✈➭ ♥❣♦➭✐ t❤× ✈✉➠♥❣
❣ã❝✮✳ ❱❐② ❇■ ❧➭ ➤➢ê♥❣ ❝❛♦ ❝ñ❛ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈✳ ❚➢➡♥❣ tù ❈❑ ❧➭ ➤➢ê♥❣
❝❛♦ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈
➜Ò
✺✳ ❈❤♦ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈ ✈✉➠♥❣ t➵✐ ❆ ❝ã √
AB
= c, AC = b ✈➭ ➤➢ê♥❣ ♣❤➞♥
2 1 1
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d
b c
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✿
❚❛ ❝ã
AC K = AHK ✭❞♦ tÝ♥❤ ➤è✐ ①ø♥❣✮❀ AHI = AB I ✳ ▼➭
AC K = AB I ✭t❛♠ ❣✐➳❝ ❈✬❆❇✬ ❝➞♥✮ s✉② r❛ AHK = AHI ⇒ ❆❍
❧➭ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ ❝ñ❛ ❣ã❝ KHI ✳ ❱❐② ❇❍ ❧➭ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ ♥❣♦➭✐ ❝ñ❛ t❛♠
❣✐➳❝ ❍❑■✳
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P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
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✻✳ ❈❤♦ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈ ➤Ò✉ ✈➭ ➤✐Ó♠ ▼ ë tr♦♥❣ t❛♠ ❣✐➳❝✳ ●ä✐ ❆✬✱ ❇✬✱ ❈✬
❧➬♥ ❧➢ît ❧➭ ❤×♥❤ ❝❤✐Õ✉ ✈✉➠♥❣ ❣ã❝ ❝ñ❛ ▼ ❧➟♥ ❝➳❝ ❝➵♥❤ ❇❈✱ ❈❆✱ ❆❇✳
❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ r➺♥❣✿
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M A + M B + M C ❦❤➠♥❣ ➤æ✐✳
❜✮
AC + BA + CB ❦❤➠♥❣ ➤æ✐✳
❍➢í♥❣ ❞➱♥
✿
❛✮ ➜➷t ❆❇❂❇❈❂❈❆❂❛✳ ❑❰ ➤➢ê♥❣ ❝❛♦ ❆❍❂❤✳ ❚❛ ❝ã SABC
= SM AB +
1
1
1
1
SM BC + SM CA ✳ ❙✉② r❛ a.h = a.M A + a.M B + a.M C ✳ ❍❛②
2
2
2
2
h = M A + M B + M C ❦❤➠♥❣ ➤æ✐✳
❜✮ ◗✉❛ ▼ ❦❰ ❝➳❝ ➤♦➵♥ t❤➻♥❣ s♦♥❣ s♦♥❣ ✈í✐ ❝➳❝ ❝➵♥❤ ❝ñ❛ t❛♠ ❣✐➳❝✳
❉Ô t❤✃② ❝➳❝ t❛♠ ❣✐➳❝ ▼■❏✱ ▼❑▲✱ ▼P◗ ➤Ò✉ ❝ã ❝➳❝ ➤➢ê♥❣ ❝❛♦ t➢➡♥❣
ø♥❣ ❧➭ ▼❆✬✱ ▼❇✬✱ ▼❈✬✳ ●ä✐ ①✱ ②✱ ③ ❧➬♥ ❧➢ît ❧➭ ❝➵♥❤ ❝ñ❛ t❛♠ ❣✐➳❝ ➤Ò✉
▼■❏✱ ▼❑▲✱ ▼P◗✱ t❛ ❝ã✿
❛❂❆❇❂❆P✰P◗✰◗❇❂▼▲✰P◗✰▼■❂①✰②✰③✳ ❉♦ ➤ã t❛ ❝ã✿
❆❈✬✰❇❆✬✰❈❇✬❂✭❆P✰P❈✬✮✰✭❇■✰■❆✬✮✰✭❈❑✰❑❇✬✮✳
z
x
y
(y + ) + (z + ) + (x + )
2
2
2
3
3a
❂ (x + y + z) =
✳
2
2
❂
➜Ò
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◗ s❛♦ ❝❤♦ ❇P❂❈◗✳ ●ä✐ ▼✱ ◆ ❧➬♥ ❧➢ît ❧➭ tr✉♥❣ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛ ❝➳❝ ➤♦➵♥
❇❈✱ P◗✳ ➜➢ê♥❣ t❤➻♥❣ ▼◆ ❝➽t ➤➢ê♥❣ t❤➻♥❣ ❆❇ ✈➭ ❆❈ t❤❡♦ t❤ø tù
t➵✐ ❇✬✱ ❈✬✳ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ r➺♥❣ t❛♠ ❣✐➳❝ ❇✬❆❈✬ ❝➞♥✳
❍➢í♥❣ ❞➱♥
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✼
P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
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t❛♠ ❣✐➳❝ ❇❈◗✳ ❙✉② r❛ ■▼ ✴✴ ❈◗ ✈➭
IM = 1/2CQ ✭✶✮
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✈➭
IN = 1/2BP ✭✷✮
❚❤❡♦ ❣✐➯ t❤✐Õt ❇P❂❈◗ ♥➟♥ tõ ✭✶✮ ✈➭ ✭✷✮ s✉② r❛ ■▼❂■◆✳
❉♦ ➤ã t❛♠ ❣✐➳❝ ■▼◆ ❝➞♥ ✈➭
IM N = IN M ✭✸✮
❚❤❡♦ ✭✶✮ t❛ ❝ã ■▼ ✴✴ ❆◗✱ s✉② r❛
❞♦ ➤ã
IM N = C1 ✭✹✮
❚❤❡♦ ✭✷✮ t❛ ❝ã ■◆ ✴✴ ❆P✱ s✉② r❛
❚õ ✭✸✮✱ ✭✹✮✱ ✭✺✮ s✉② r❛
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IM N = C2 ✭➤å♥❣ ✈Þ✮✳ ▼➭ C1 = C2
IN M = AB C ✭s♦ ❧❡ tr♦♥❣✮ ✭✺✮
C1 = AB C ✳ ❉♦ ➤ã t❛♠ ❣✐➳❝ ❇✬❆❈✬ ❝➞♥✳
❍×♥❤ t❤❛♥❣
❦✐Õ♥ t❤ø❝ ❝➬♥ ♥❤í
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• ➜♦➵♥ t❤➻♥❣ ♥è✐ tr✉♥❣ ➤✐Ó♠ ❤❛✐ ❝➵♥❤ ❜➟♥ ➤➢î❝ ❣ä✐ ❧➭ ➤➢ê♥❣ tr✉♥❣ ❜×♥❤
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❜➺♥❣ ♥ö❛ tæ♥❣ ➤é ❞➭✐ ❤❛✐ ➤➳②✳
• ❍×♥❤ t❤❛♥❣ ❝➞♥ ❧➭ ❤×♥❤ t❤❛♥❣ ❝ã ❤❛✐ ❣ã❝ ë ➤➳② ❜➺♥❣ ♥❤❛✉✳
• ❍×♥❤ t❤❛♥❣ ❝ã ❤❛✐ ➤➢ê♥❣ ❝❤Ð♦ ❜➺♥❣ ♥❤❛✉ ❧➭ ❤×♥❤ t❤❛♥❣ ❝➞♥ ✈➭ ♥❣➢î❝
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EBD > DCB > DEB ⇒ ED > BD ⇒ AC > BD✳
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A + D = 90o ⇒ AID = 90o ✳
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⇒ EF = IF − IE =
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IE =
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BAC + EAF = 360o − (60o + 60o = 240o ✭✶✮
BED + EAF = 60o + AED + EAF = 60o + 180o = 240o ✭✷✮
❙♦ s➳♥❤ ✭✶✮ ✈➭ ✭✷✮ t❛ ➤➢î❝ BAC = BED
AB = EB
❳Ðt ❤❛✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈ ✈➭ ❊❇❉ ❝ã BAC = BED
AC = ED
▼➭
⇒ ∆ABC = ∆EBD ✭❝✱❣✱❝✮ ⇒ BC = BD ✭✸✮
❚➢➡♥❣ tù t❛ ❝ò♥❣ ❝ã ∆ABC = ∆F DC ⇒ BC = DC ✭✹✮
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❊ ❧➭ trù❝ t➞♠ ❝ñ❛
∆ ❆❑❇✳ ❙✉② r❛ AE ⊥ BK ✳ ❚❛ ❝ã ❑■ ✴✴ ❆❉ ✈➭ ❑■
✴✴ ❇❈ ✭✈× ❑■ ⊥ ❆❇✮✱ s✉② r❛ ❑❊ ❧➭ ➤➢ê♥❣ tr✉♥❣ ❜×♥❤ ❝ñ❛ ∆ ❍❇❈✳
BC
⇒ KE//BC ✈➭ KE =
2
⇒ KE//M A ✈➭ KE = M A✳
❉♦ ➤ã tø ❣✐➳❝ ▼❆❊❑ ❧➭ ❤×♥❤ ❜×♥❤ ❤➭♥❤✳ ❚õ ➤ã s✉② r❛ ❆❊ ✴✴ ▼❑✳
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❝➽t ♥❤❛✉ t➵♦ t❤➭♥❤ ♠ét ❤×♥❤ ❝❤÷ ♥❤❐t ❝ã ➤➢ê♥❣ ❝❤Ð♦ ❜➺♥❣ ❤✐Ö✉ ❤❛✐
❝➵♥❤ ❦Ò ❝ñ❛ ❤×♥❤ ❜×♥❤ ❤➭♥❤✳
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P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
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❚❙✳ ◆❣✉②Ô♥ ❉ ❍♦➭♥❣
✿ ❚❛ ❝❤ø♥❣ ♠✐♥❤ tø ❣✐➳❝ ▼◆P◗ ❝ã ✸ ❣ã❝ ✈✉➠♥❣ ✈➭
▼P❂❆❇✲❆❉✳
❳Ðt
∆ ❆▼❉ t❛ ❝ã✿
A+D
180o
A1 + D1 =
=
= 90o
2
2
⇒ AM D = 90o ⇒ N M Q = 90o ✭✶✮
❚➢➡♥❣ tù N P Q = 90o ✭✷✮
❳Ðt ∆ ◆❊❋ ❝ã E1 = D2 ✭s♦ ❧❡ tr♦♥❣✮ ✈➭ F1 = C2 ✭s♦ ❧❡ tr♦♥❣✮
1800
D+C
=
= 90o
⇒ E1 + F1 = D2 + C2 =
2
2
⇒ F N E = 90o ⇒ M N P = 90o ✭✸✮
❚õ ✭✶✮✱ ✭✷✮✱ ✭✸✮ s✉② r❛ tø ❣✐➳❝ ▼◆P◗ ❧➭ ❤×♥❤ ❝❤÷ ♥❤❐t✳
❚❛ ❝❤ø♥❣ ♠✐♥❤ ▼P❂ ❊❇✳ ❚❛ ❝ã t❛♠ ❣✐➳❝ ❉❆❊ ❝➞♥ t➵✐ ❆ ✈× ❝ã
D1 =
E1 ✱ ❆▼ ❧➭ ♣❤➞♥ ❣✐➳❝ ♥➟♥ ❆▼ ❧➭ tr✉♥❣ t✉②Õ♥✱ tø❝ ❧➭ DM = M E
✭✹✮✳
▼➷t ❦❤➳❝✱ ①Ðt ❤❛✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆▼❉ ✈➭ ❈P❇ ❝ã✿
A1 = C1 , D1 =
B1 , AD = BC ✳ ❙✉② r❛ ∆ ❆▼❉❂∆ ❈P❇ ✭❣✱❝✱❣✮✳ ❙✉② r❛ DM = P B
✭✺✮✳
❚õ ✭✹✮ ✈➭ ✭✺✮ s✉② r❛ ▼❊❂P❇✱ ➤å♥❣ t❤ê✐ ▼❊ ✴✴ P❇ ❞ã ➤ã tø ❣✐➳❝
▼P❇❊ ❧➭ ❤×♥❤ ❜×♥❤ ❤➭♥❤✳
❱❐② ▼P❂❊❇ ❤❛② ▼P❂❆❇✲❆❉ ✭✈× ❆❉❂❆❊✮✳
➜Ò
✸✳ ❈❤♦ ❤×♥❤ ❝❤÷ ♥❤❐t ❆❇❈❉✳ ❑❰ ❇❍ ✈✉➠♥❣ ❣ã❝ ✈í✐ ❆❈✳ ●ä✐ ❑✱ ▼ ❧➬♥
❧➢ît ❧➭ tr✉♥❣ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛ ❆❍ ✈➭ ❈❉✳ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ ❇✱ ❑✱ ▼✱ ❈ ♥➺♠ tr➟♥
♠ét ➤➢ê♥❣ trß♥✳
❍➢í♥❣ ❞➱♥
✿ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ ❇❑
⊥ ❑▼✳ ●ä✐ ■ ❧➭ tr✉♥❣ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛ ❇▼
t❤× ❑■❂❈■❂▼■❂❇■✳ ❱❐② ✹ ➤✐Ó♠ ❇✱ ❑✱ ▼✱ ❈ ♥➺♠ tr➟♥ ➤➢ê♥❣ trß♥ t➞♠
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A = 60o ✳ ❚r➟♥ ❝➳❝ ❝➵♥❤ ❆❉ ✈➭ ❈❉ ❧✃②
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s♦♥❣ ✈í✐ ❈❉✳
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❆❇❉ ❝➞♥ t➵✐ ❆ ✈➭ ❝ã A = 60o ♥➟♥ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❉ ➤Ò✉✱ ❞♦ ➤ã
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P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
❚❙✳ ◆❣✉②Ô♥ ❉ ❍♦➭♥❣
✳✳✳
❇❉❂❆❇❂❇❈ ✈➭ ADB = 60o ✳ ❳Ðt ❤❛✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❇▼❉ ✈➭ ❇❈◆ ❝ã
BD = BC
BDM = BCN = 60o ✳ ❙✉② r❛ ∆ ❇▼❉❂ ∆ ❇❈◆ ✭❝✳❣✳❝✮✳ ❱❐②
DM = CN
❇▼❂❇◆ ✭✶✮
B2 + B3 = 60o ✈➭ B1 = B3 ✳ ❉♦ ➤ã B1 + B2 = 60o ❤❛②
M BN = 60o ✭✷✮
❚❛ ❧➵✐ ❝ã
❚õ ✭✶✮ ✈➭ ✭✷✮ s✉② r❛
∆ ❇▼◆ ➤Ò✉✳
❜✮ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ ▼P ✴✴ ❈❉✿
❑❰ ▼❊ ✈➭ P❋ ✈✉➠♥❣ ❣ã❝ ✈í✐ ❈❉✳ ❚❛ ❝ã ▼❉❂◆❈❂❈P ✭✈×
∆ ◆❈P
❝➞♥✮✳ ✭✸✮
M DE = 180o − D = 180o − 120o = 60o ✈➭ P CF =
180o − N CP = 180o − 2.60o = 60o
▼➷t ❦❤➳❝
❉♦ ➤ã
M DE = P CF = 60o ✭✹✮
❚õ ✭✸✮ ✈➭ ✭✹✮ s✉② r❛ ❤❛✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ✈✉➠♥❣ ▼❊❉ ✈➭ P❋❈ ❜➺♥❣ ♥❤❛✉
✭❝➵♥❤ ❤✉②Ò♥ ✈➭ ❣ã❝ ♥❤ä♥ ❜➺♥❣ ♥❤❛✉✮✳ ❙✉② r❛ ▼❊❂P❋✱ t❛ ❧➵✐ ❝ã ▼❊
✴✴ P❋✳ ❚ø ❣✐➳❝ ▼P❋❊ ❧➭ ❤×♥❤ ❜×♥❤ ❤➭♥❤ ♥➟♥ ▼P ✴✴ ❈❉ ✭➤❝♠✮✳
➜Ò
✷✳ ❈❤♦ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆❇❈✳ ❉ù♥❣ ✈Ò ♣❤Ý❛ ♥❣♦➭✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❝➳❝ ❤×♥❤ ✈✉➠♥❣
❆❇❉❊ ✈➭ ❆❈●❍✳ ●ä✐ ▼✱ ◆✱ P✱ ◗ ❧➬♥ ❧➢ît ❧➭ tr✉♥❣ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛ ❊❍✱
❊❇✱ ❇❈✱ ❈❍✳ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ r➺♥❣✿
❛✮
BH = CE; BH ⊥ CE ✳
❜✮ ❚ø ❣✐➳❝ ▼◆P◗ ❧➭ ❤×♥❤ ✈✉➠♥❣✳
❍➢í♥❣ ❞➱♥
✿
❛✮ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ ❇❍❂❈❊ ✈➭ ❇❍
⊥ ❈❊✳
AB = AE ❝➵♥❤ ❤✈ ❆❇❉❊
❳Ðt ❤❛✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❇❆❍ ✈➭ ❊❆❈ t❛ ❝ã✿ BAH = EAC = 90o + BAC
AC = AH ❝➵♥❤ ❤✈ ❆❈●❍
❙✉② r❛ ∆ ❇❍❆❂∆ ❊❆❈ ✭❝✳❣✳❝✮✳ ❙✉② r❛ ❇❍❂❊❈✳
●ä✐ ❖✱ ■ ❧➬♥ ❧➢ît ❧➭ ❣✐❛♦ ➤✐Ó♠ ❝ñ❛ ❊❈ ✈í✐ ❆❇ ✈➭ ❇❍✳ ❚❛ ❝ã O1
✭➤è✐ ➤Ø♥❤✮✱
▼➭
= O2
E1 = B1 ✭∆ ❇❍❆ ❂ ∆ ❊❆❈✮✳
E1 + O1 = 90o ♥➟♥ B1 + O2 = 90o ✱ s✉② r❛ BIO = 90o ❤❛② ❇❍
⊥ ❈❊ ✭➤❝♠✮✳
✫
✶✽
P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
❚❙✳ ◆❣✉②Ô♥ ❉ ❍♦➭♥❣
✳✳✳
❜✮ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ tø ❣✐➳❝ ▼◆P◗ ❧➭ ❤×♥❤ ✈✉➠♥❣✳
1
2
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❊❇❍✮✳
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1
2
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1
2
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▼➭ ❇❍❂❊❈ ✈➭ ❇❍
⊥ ❊❈ ♥➟♥ ▼◆❂◆P ✈➭ ▼◆ ⊥ ◆P✳ ❑❤✐ ➤ã ▼◆P◗
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➜Ò
✸✳ ❈❤♦ ❝➵♥❤ ❤×♥❤ ✈✉➠♥❣ ❆❇❈❉ ❝ã ➤é ❞➭✐ ❧➭ ✶✳ ❚r➟♥ ❝➳❝ ❝➵♥❤ ❆❇✱ ❆❉
❧✃② ❝➳❝ ➤✐Ó♠ P ✈➭ ◗ s❛♦ ❝❤♦ ❝❤✉ ✈✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆P◗ ❜➺♥❣ ✷✳ ❈❤ø♥❣
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P CQ = 45o ✳
❍➢í♥❣ ❞➱♥
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t❛♠ ❣✐➳❝ ✈✉➠♥❣ ❈❉❊ ✈➭ ❈❇P ❜➺♥❣ ♥❤❛✉ ✭❝✳❣✳❝✮✳ ❙✉② r❛ ❈❊❂❈P ✈➭
ECD = P CB ✳ ❚❛ ❝ã✿
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P❤➢➡♥❣ ♣❤➳♣ ❞➵② ❤ä❝
❚❙✳ ◆❣✉②Ô♥ ❉ ❍♦➭♥❣
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ECP = ECD + DCP = P CB +
DCP = 90o
❈❤✉ ✈✐ t❛♠ ❣✐➳❝ ❆P◗ ❜➺♥❣✿
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∆
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2
2
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= 90o ✳ ❚r➟♥ ❝➵♥❤ ❣ã❝ ✈✉➠♥❣ ❇❈ t❛ ❧✃② ❝➳❝
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90o ✳
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15o ✳ ❈❤ø♥❣ ♠✐♥❤ r➺♥❣ t❛♠
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