Pitagoro teoremos formulės išvedimas. Statusis trikampis

Įsitikinkite, kad pateiktas trikampis yra stačiakampis, nes Pitagoro teorema taikoma tik stačiakampiams trikampiams.

  • Stačiakampiuose trikampiuose vienas iš trijų kampų visada yra 90 laipsnių.

Statusis kampas stačiakampiame trikampyje žymimas kvadrato piktograma, o ne kreive, kuri reiškia įstrižus kampus. Pažymėkite trikampio kraštines. Kojas pažymėkite raidėmis „a“ ir „b“ (kojos yra kraštinės, susikertančios stačiu kampu), o hipotenuzą – „c“ (pagrindinė yra didžiausia didžioji pusė stačiakampis trikampis, priešingas).

  • stačiu kampu Nustatykite, kurią trikampio pusę norite rasti.

  • (jei jums duota vieno iš pasvirųjų kampų reikšmė). Pakeiskite jums suteiktas reikšmes (arba rastas reikšmes) į formulę a 2 + b 2 = c 2.

    • Atminkite, kad a ir b yra kojos, o c yra hipotenuzė.
  • Mūsų pavyzdyje parašykite: 3² + b² = 5². Kiekvienos žinomos pusės kvadratas.

    • Arba palikite galias – vėliau galėsite kvadratuoti skaičius.
  • Mūsų pavyzdyje parašykite: 9 + b² = 25. Išskirkite nežinomą pusę vienoje lygties pusėje. Norėdami tai padaryti, perkelkitežinomos vertės

    • į kitą lygties pusę. Jei radote hipotenuzą, tai Pitagoro teoremoje ji jau yra izoliuota vienoje lygties pusėje (taigi jums nieko nereikia daryti). Mūsų pavyzdyje perkelkite 9 į dešinėje pusėje
  • lygtys, skirtos atskirti nežinomą b². Gausite b² = 16. Pašalinti kvadratinė šaknis iš abiejų lygties pusių po vienos lygties pusės yra nežinomasis (kvadratas), o kita pusė turi nemokamas narys

    • (skaičius).
  • Naudokite Pitagoro teoremą kasdienybė, nes jis gali būti naudojamas didelis skaičius praktines situacijas.

    • Norėdami tai padaryti, išmokite atpažinti stačiuosius trikampius kasdieniame gyvenime – bet kurioje situacijoje, kai du objektai (arba linijos) susikerta stačiu kampu, o trečias objektas (arba linija) jungia (įstrižai) pirmųjų dviejų objektų viršūnes (arba eilutės), galite naudoti Pitagoro teoremą, kad surastumėte nežinomą pusę (jei žinomos kitos dvi pusės). Pavyzdys: laiptai, atremti į pastatą. Laiptų apačia yra 5 metrai nuo sienos pagrindo. Viršutinė dalis
      • Laiptai yra 20 metrų nuo žemės (į sieną). Koks laiptų ilgis?
        • „5 metrai nuo sienos pagrindo“ reiškia, kad a = 5; „Įsikūręs 20 metrų nuo žemės“ reiškia, kad b = 20 (tai yra, jums duotos dvi stačiojo trikampio kojos, nes pastato siena ir Žemės paviršius susikerta stačiu kampu). Laiptų ilgis yra hipotenuzės ilgis, kuris nežinomas.
        • a² + b² = c²
        • (5)² + (20)² = c²
        • 25 + 400 = c²
        • 425 = c²
        • c = √425
  • c = 20,6. Taigi apytikslis laiptų ilgis – 20,6 metro. Kada pirmą kartą pradėjote mokytis apie kvadratines šaknis ir kaip jas išspręsti? neracionalios lygtys (lygybės, kurių šaknies ženklas yra nežinomas), tikriausiai pirmą kartą apie jas supratote praktinis naudojimas

    . Gebėjimas paimti skaičių kvadratinę šaknį taip pat būtinas sprendžiant uždavinius naudojant Pitagoro teoremą. Ši teorema susieja bet kurio stačiojo trikampio kraštinių ilgius.

    Stačiojo trikampio kojelių ilgiai (tos dvi kraštinės, kurios susikerta stačiu kampu) žymimi raidėmis ir, o hipotenuzės ilgis (ilgiausia trikampio kraštinė, esanti priešais stačią kampą) bus pažymėta laišką. Tada atitinkami ilgiai yra susieti tokiu ryšiu: Ši lygtis leidžia rasti stačiojo trikampio kraštinės ilgį, kai žinomas kitų dviejų kraštinių ilgis. Be to, tai leidžia nustatyti, ar aptariamas trikampis yra stačiakampis, jei visų ilgių tris puses

    žinoma iš anksto.

    Užduočių sprendimas naudojant Pitagoro teoremą

    Norėdami konsoliduoti medžiagą, naudodamiesi Pitagoro teorema išspręsime šiuos uždavinius.

    1. Taigi, atsižvelgiant į:
    2. Vienos kojos ilgis – 48, hipotenuzė – 80.

    Kojos ilgis 84, hipotenuzė 91.

    Pereikime prie sprendimo:

    48 2 + a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 80 2

    2304 + a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 6400

    a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 4096

    a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: b a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: = -64

    Kadangi trikampio kraštinės ilgio išreikšti negalima neigiamas skaičius, antroji parinktis automatiškai atmetama.

    Atsakymas į pirmą nuotrauką: a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: = 64.

    b) Antrojo trikampio kojos ilgis randamas tokiu pačiu būdu:

    84 2 + a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 91 2

    7056 + a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 8281

    a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2 = 1225

    a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai:= 35 arba a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: = -35

    Kaip ir ankstesniu atveju, neigiamas sprendimas išmesti.

    Atsakymas į antrą paveikslėlį: a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: = 35

    Mums duota:

    1. Mažesnių trikampio kraštinių ilgiai yra atitinkamai 45 ir 55, o didesnių kraštinių ilgis yra 75.
    2. Mažųjų trikampio kraštinių ilgiai yra atitinkamai 28 ir 45, o didesnių kraštinių ilgiai yra 53.

    Išspręskime problemą:

    a) Reikia patikrinti, ar trumpesnių kraštinių ilgių kvadratų suma yra lygi duotas trikampis didesnio ilgio kvadratas:

    45 2 + 55 2 = 2025 + 3025 = 5050

    Todėl pirmasis trikampis nėra stačiakampis.

    b) Atliekama ta pati operacija:

    28 2 + 45 2 = 784 + 2025 = 2809

    Todėl antrasis trikampis yra stačiakampis.

    Pirmiausia suraskime didžiausios atkarpos, sudarytos iš taškų, kurių koordinatės (-2, -3) ir (5, -2), ilgį. Tam mes naudojame gerai žinoma formulė Norėdami rasti atstumą tarp taškų stačiakampė sistema koordinatės:

    Panašiai randame atkarpos, esančios tarp taškų su koordinatėmis (-2, -3) ir (2, 1), ilgį:

    Galiausiai nustatome atkarpos ilgį tarp taškų su koordinatėmis (2, 1) ir (5, -2):

    Kadangi lygybė galioja:

    tada atitinkamas trikampis yra stačiakampis.

    Taigi galime suformuluoti atsakymą į problemą: kadangi trumpiausio ilgio kraštinių kvadratų suma yra lygi kraštinės su ilgiausio ilgio, taškai yra stačiojo trikampio viršūnės.

    Pagrindas (nustatytas griežtai horizontaliai), stakta (griežtai vertikaliai) ir kabelis (ištemptas įstrižai) sudaro stačią trikampį, norint nustatyti kabelio ilgį, galima naudoti Pitagoro teoremą:

    Taigi kabelio ilgis bus maždaug 3,6 metro.

    Duota: atstumas nuo taško R iki taško P (trikampio kojelė) yra 24, nuo taško R iki taško Q (hipotenuzė) yra 26.

    Taigi, padėkime Vitai išspręsti problemą. Kadangi paveiksle pavaizduoto trikampio kraštinės turėtų sudaryti stačiakampį trikampį, trečiosios kraštinės ilgį galite rasti naudodami Pitagoro teoremą:

    Taigi, tvenkinio plotis yra 10 metrų.

    Sergejus Valerjevičius

    Vidutinis lygis

    Statusis trikampis. Visas iliustruotas vadovas (2019 m.)

    STAČIAKAMPIS TRIKAMPIS. ĮĖJIMO LYGIS.

    Problemose stačias kampas visai nereikalingas - apatinis kairysis, todėl reikia išmokti atpažinti stačią trikampį šioje formoje,

    ir šiame

    ir šiame

    Kuo geras stačiakampis trikampis? Na... visų pirma, yra ypatingų gražūs vardai už jo puses.

    Dėmesio piešimui!

    Prisiminkite ir nesupainiokite: yra dvi kojos ir tik viena hipotenuzė(vienintelis, unikalus ir ilgiausias)!

    Na, mes aptarėme pavadinimus, dabar svarbiausias dalykas: Pitagoro teorema.

    Pitagoro teorema.

    Ši teorema yra daugelio problemų, susijusių su stačiu trikampiu, sprendimas. Pitagoras tai visiškai įrodė neatmenami laikai, ir nuo tada ji atnešė daug naudos ją pažįstantiems. Ir geriausia, kad tai paprasta.

    Taigi, Pitagoro teorema:

    Ar prisimenate pokštą: „Pitagoro kelnės iš visų pusių lygios!

    Nupieškime tuos pačius Pitagoro kelnės ir pažiūrėkime į juos.

    Ar tai neatrodo kaip šortai? Na, iš kurių pusių ir kur jie yra lygūs? Kodėl ir iš kur kilo pokštas? Ir šis pokštas yra susijęs būtent su Pitagoro teorema, o tiksliau su tuo, kaip pats Pitagoras suformulavo savo teoremą. Ir jis tai suformulavo taip:

    "Suma kvadratų plotai, pastatytas ant kojų, yra lygus kvadratinis plotas, pastatytas ant hipotenuzės“.

    Ar tikrai skamba šiek tiek kitaip? Taigi, kai Pitagoras nubrėžė savo teoremos teiginį, išėjo būtent toks paveikslas.


    Šiame paveikslėlyje mažų kvadratų plotų suma yra lygi didelio kvadrato plotui. O kad vaikai geriau prisimintų, jog kojų kvadratų suma lygi hipotenuzės kvadratui, kažkas šmaikštuolio sugalvojo šį pokštą apie pitagoro kelnes.

    Kodėl dabar formuluojame Pitagoro teoremą?

    Ar Pitagoras kentėjo ir kalbėjo apie aikštes?

    Matote, senovėje nebuvo... algebros! Nebuvo jokių ženklų ir pan. Nebuvo jokių užrašų. Ar įsivaizduojate, kaip baisu buvo vargšams senovės studentams viską prisiminti žodžiais?! Ir galime džiaugtis, kad turime paprasta formuluotė Pitagoro teorema. Pakartokime dar kartą, kad geriau prisimintume:

    Dabar turėtų būti lengva:

    Hipotenuzės kvadratas lygi sumai kojų kvadratai.

    Na, štai, labiausiai pagrindinė teorema diskutuota apie statųjį trikampį. Jei jus domina, kaip tai įrodoma, perskaitykite šiuos teorijos lygius, o dabar pereikime prie... tamsus miškas... trigonometrija! Prie baisių žodžių sinusas, kosinusas, tangentas ir kotangentas.

    Sinusas, kosinusas, liestinė, kotangentas stačiakampiame trikampyje.

    Tiesą sakant, viskas nėra taip baisu. Žinoma, straipsnyje reikėtų pažvelgti į „tikrąjį“ sinuso, kosinuso, liestinės ir kotangento apibrėžimą. Bet aš tikrai nenoriu, ar ne? Galime pasidžiaugti: norėdami išspręsti stačiakampio trikampio problemas, galite tiesiog užpildyti šiuos paprastus dalykus:

    Kodėl viskas tik už kampo? Kur yra kampas? Norėdami tai suprasti, turite žinoti, kaip žodžiais rašomi teiginiai nuo 1 iki 4. Žiūrėk, suprask ir prisimink!

    1.
    Iš tikrųjų tai skamba taip:

    O kaip kampas? Ar yra koja, kuri yra priešais kampą, tai yra, priešinga (kampui) koja? Žinoma, yra! Tai koja!

    O kaip kampas? Atidžiai pažiūrėk. Kuri koja yra greta kampo? Žinoma, koja. Tai reiškia, kad kampui koja yra greta, ir

    Dabar atkreipkite dėmesį! Pažiūrėkite, ką gavome:

    Pažiūrėkite, kaip tai šaunu:

    Dabar pereikime prie tangento ir kotangento.

    Kaip dabar galiu tai užrašyti žodžiais? Kokia koja yra kampo atžvilgiu? Žinoma, priešingai - jis „guli“ priešais kampą. O koja? Šalia kampo. Taigi ką mes turime?

    Pažiūrėkite, kaip skaitiklis ir vardiklis apsikeitė vietomis?

    O dabar vėl kampai ir pasikeitė:

    Tęsti

    Trumpai surašykime viską, ką sužinojome.

    Pitagoro teorema:

    Pagrindinė stačiųjų trikampių teorema yra Pitagoro teorema.

    Pitagoro teorema

    Beje, ar gerai prisimeni, kas yra kojos ir hipotenuzė? Jei nelabai gerai, tai pažiūrėkite į paveikslėlį – atnaujinkite žinias

    Visai gali būti, kad jau daug kartų naudojote Pitagoro teoremą, bet ar kada susimąstėte, kodėl tokia teorema yra teisinga? Kaip aš galiu tai įrodyti? Darykime kaip senovės graikai. Nubrėžkime kvadratą su kraštine.

    Pažiūrėkite, kaip sumaniai suskirstėme jo puses į ilgio segmentus ir!

    Dabar sujungkime pažymėtus taškus

    Tačiau čia mes atkreipėme dėmesį į ką nors kita, bet jūs pats žiūrite į piešinį ir galvojate, kodėl taip yra.

    Koks yra didesnio kvadrato plotas? Teisingai,. O kaip dėl mažesnio ploto? Be abejo,. Išlieka bendras keturių kampų plotas. Įsivaizduokite, kad paėmėme juos po du ir priglaudėme vienas prie kito su jų hipotenomis. Kas atsitiko? Du stačiakampiai. Tai reiškia, kad „pjūvių“ plotas yra lygus.

    Sudėkime viską dabar.

    Transformuokime:

    Taigi mes aplankėme Pitagorą – senoviniu būdu įrodėme jo teoremą.

    Statusis trikampis ir trigonometrija

    Stačiajam trikampiui galioja šie santykiai:

    Smagiojo kampo sinusas lygus santykiui priešinga kojaį hipotenuzę

    Smailaus kampo kosinusas lygus gretimos kojos ir hipotenuzės santykiui.

    Smailiojo kampo liestinė yra lygi priešingos pusės ir gretimos pusės santykiui.

    Smailiojo kampo kotangentas yra lygus gretimos ir priešingos pusės santykiui.

    Ir dar kartą visa tai tabletės pavidalu:

    Tai labai patogu!

    Stačiųjų trikampių lygybės ženklai

    I. Iš dviejų pusių

    II. Pagal koją ir hipotenuzę

    III. Pagal hipotenuzę ir smailią kampą

    IV. Išilgai kojos ir smailaus kampo

    a)

    b)

    Dėmesio! Čia labai svarbu, kad kojos būtų „tinkamos“. Pavyzdžiui, jei viskas vyksta taip:

    TUOMET TRIKAMPAI NĖRA LYGI, nepaisant to, kad jie turi vieną identišką smailią kampą.

    Tai būtina abiejuose trikampiuose koja buvo greta arba abiejuose buvo priešinga.

    Ar pastebėjote, kaip stačiųjų trikampių lygybės ženklai skiriasi nuo įprastų trikampių lygybės ženklų? Pažvelkite į temą „ir atkreipkite dėmesį į tai, kad „paprastų“ trikampių lygybei trys jų elementai turi būti lygūs: dvi kraštinės ir kampas tarp jų, du kampai ir kraštinė tarp jų arba trys kraštinės. Tačiau stačiųjų trikampių lygybei pakanka tik dviejų atitinkamų elementų. Puiku, tiesa?

    Apytiksliai tokia pati situacija ir su stačiųjų trikampių panašumo ženklais.

    Stačiųjų trikampių panašumo ženklai

    I. Išilgai smailiojo kampo

    II. Iš dviejų pusių

    III. Pagal koją ir hipotenuzę

    Mediana stačiakampiame trikampyje

    Kodėl taip yra?

    Vietoj stačiakampio apsvarstykite visą stačiakampį.

    Nubrėžkime įstrižainę ir apsvarstykime tašką – įstrižainių susikirtimo tašką. Kas žinoma apie stačiakampio įstrižaines?

    Ir kas iš to seka?

    Taigi paaiškėjo, kad

    1. - mediana:

    Prisiminkite šį faktą! Labai padeda!

    Dar labiau stebina tai, kad yra ir priešingai.

    Ką gero galima gauti iš to, kad mediana, nubrėžta į hipotenuzę, yra lygi pusei hipotenuzės? Pažiūrėkime į paveikslėlį

    Atidžiai pažiūrėk. Turime: , tai yra, atstumai nuo taško iki visų trijų trikampio viršūnių pasirodė lygūs. Tačiau trikampyje yra tik vienas taškas, nuo kurio atstumai nuo visų trijų trikampio viršūnių yra lygūs, ir tai yra APRATUMO CENTRAS. Taigi kas atsitiko?

    Taigi pradėkime nuo šio „be to...“.

    Pažiūrėkime ir.

    Bet panašūs trikampiai visi kampai lygūs!

    Tą patį galima pasakyti apie ir

    Dabar nupieškime kartu:

    Kokia nauda iš šio „trigubo“ panašumo?

    Na, pavyzdžiui - dvi stačiojo trikampio aukščio formulės.

    Užrašykime atitinkamų šalių santykius:

    Norėdami rasti aukštį, išsprendžiame proporciją ir gauname pirmoji formulė "Aukštis stačiakampiame trikampyje":

    Taigi, pritaikykime panašumą: .

    Kas bus dabar?

    Vėlgi išsprendžiame proporciją ir gauname antrą formulę:

    Reikia labai gerai atsiminti abi šias formules ir naudoti patogesnę. Užrašykime juos dar kartą

    Pitagoro teorema:

    Stačiakampiame trikampyje hipotenuzės kvadratas yra lygus kojų kvadratų sumai: .

    Stačiųjų trikampių lygybės ženklai:

    • iš dviejų pusių:
    • pagal koją ir hipotenuzę: arba
    • išilgai kojos ir gretimo smailiojo kampo: arba
    • išilgai kojos ir priešingo smailaus kampo: arba
    • pagal hipotenuzę ir smailią kampą: arba.

    Stačiakampių trikampių panašumo ženklai:

    • vienas ūmus kampas: arba
    • iš dviejų kojų proporcingumo:
    • nuo kojos ir hipotenuzės proporcingumo: arba.

    Sinusas, kosinusas, liestinė, kotangentas stačiakampiame trikampyje

    • Stačiakampio trikampio smailiojo kampo sinusas yra priešingos kraštinės ir hipotenuzės santykis:
    • Stačiojo trikampio smailaus kampo kosinusas yra gretimos kojos ir hipotenuzės santykis:
    • Stačiojo trikampio smailaus kampo liestinė yra priešingos kraštinės ir gretimos kraštinės santykis:
    • Stačiojo trikampio smailiojo kampo kotangentas yra gretimos kraštinės ir priešingos kraštinės santykis: .

    Stačiojo trikampio aukštis: arba.

    Stačiakampiame trikampyje iš stačiojo kampo viršūnės nubrėžta mediana yra lygi pusei hipotenuzės: .

    Stačiojo trikampio plotas:

    • per kojas:

    Pitagoro teorema

    Kitų teoremų ir problemų likimas savotiškas... Kaip paaiškinti, pavyzdžiui, tokį išskirtinį matematikų ir matematikos mylėtojų dėmesį Pitagoro teoremai? Kodėl daugelis jų nepasitenkino jau žinomais įrodymais, o surado savų, todėl įrodymų skaičius per dvidešimt penkis santykinai nuspėjamus šimtmečius padidėjo iki kelių šimtų?
    Kada mes kalbame apie apie Pitagoro teoremą neįprasta prasideda jos pavadinimu. Manoma, kad ne Pitagoras pirmasis ją suformulavo. Taip pat abejotina, kad jis tai įrodė. Jei Pitagoras yra tikras žmogus (kai kurie tuo net abejoja!), tai greičiausiai jis gyveno VI–V a. pr. Kr e. Pats nieko nerašė, vadino save filosofu, o tai, jo supratimu, reiškė „išminties siekimą“, įkūrė Pitagoro sąjungą, kurios nariai mokėsi muzikos, gimnastikos, matematikos, fizikos ir astronomijos. Matyt, jis taip pat buvo puikus oratorius, ką liudija tokia legenda, susijusi su jo viešnage Krotono mieste: „Pirmasis Pitagoro pasirodymas Krotono žmonėms prasidėjo kalba jauniems vyrams, kurioje jis buvo toks. griežtai, bet kartu taip žaviai išdėstė jaunuolių pareigas, o miesto seniūnai prašė nepalikti jų be nurodymų. Šioje antroje kalboje jis atkreipė dėmesį į teisėtumą ir moralės grynumą kaip šeimos pamatus; kitose dviejose jis kreipėsi į vaikus ir moteris. Pasekmė paskutinė kalba, kurioje jis ypač smerkė prabangą, buvo tai, kad į Heros šventyklą buvo pristatyta tūkstančiai brangių suknelių, nes ne viena moteris nebedrįso jomis pasirodyti gatvėje...“ Vis dėlto net antrajame mūsų eros amžiuje, t.y. Po 700 metų jie gyveno ir dirbo gana gerai. tikrų žmonių, neeiliniai mokslininkai, kuriuos aiškiai paveikė Pitagoro aljansas ir kurie labai gerbė tai, ką, pasak legendos, sukūrė Pitagoras.
    Taip pat neabejotina, kad susidomėjimą teorema sukelia ir tai, kad ji užima vieną iš centrinės vietos, ir įrodymų autorių, įveikusių sunkumus, pasitenkinimas, kurį gerai pasakė romėnų poetas Kvintas Horacijus Flakas, gyvenęs prieš mūsų erą: „Sunku išreikšti gerai žinomus faktus“.
    Iš pradžių teorema nustatė ryšį tarp kvadratų, pastatytų ant hipotenuzės ir stačiojo trikampio kojų, plotų:
    .
    Algebrinė formulė:
    Stačiakampiame trikampyje hipotenuzės ilgio kvadratas yra lygus kojų ilgių kvadratų sumai.
    Tai reiškia, kad trikampio hipotenuzės ilgį pažymime c, o kojų ilgius – a ir b: a 2 + b 2 =c 2. Abi teoremos formuluotės yra lygiavertės, tačiau antroji formuluotė yra elementaresnė jai nereikia ploto sąvokos. Tai yra, antrąjį teiginį galima patikrinti nieko nežinant apie plotą ir matuojant tik stačiojo trikampio kraštinių ilgius.
    Atvirkštinė teorema Pitagoras. Bet kuriam teigiamų skaičių a, b ir c trigubui, kad
    a 2 + b 2 = c 2, yra stačiakampis trikampis su kojomis a ir b ir hipotenuze c.

    Įrodymas

    Įjungta šiuo metu V mokslinė literatūra Užregistruoti 367 šios teoremos įrodymai. Tikriausiai Pitagoro teorema yra vienintelė teorema, turinti tokį įspūdingą įrodymų skaičių. Tokią įvairovę galima paaiškinti tik pagrindine teoremos reikšme geometrijai.
    Žinoma, konceptualiai visas jas galima suskirstyti į nedidelį skaičių klasių. Žymiausi iš jų: įrodymai sričių metodu, aksiomatiniai ir egzotiniai įrodymai (pavyzdžiui, naudojant diferencialines lygtis).

    Per panašius trikampius

    Šis algebrinės formuluotės įrodymas yra paprasčiausias iš įrodymų, sudarytas tiesiai iš aksiomų. Visų pirma, jame nenaudojama figūros ploto sąvoka.
    Tegu ABC yra stačiakampis trikampis su stačiu kampu C. Nubrėžkite aukštį iš C ir jo pagrindą pažymėkite H. Trikampis ACH panašus į trikampį ABC dviem kampais.
    Panašiai trikampis CBH yra panašus į ABC. Įvedant užrašą

    gauname

    Kas yra lygiavertė

    Sudėjus, gauname

    arba

    Įrodymai naudojant ploto metodą

    Žemiau pateikti įrodymai, nepaisant akivaizdaus jų paprastumo, nėra tokie paprasti. Visi jie naudoja ploto savybes, kurių įrodymas yra sudėtingesnis nei pačios Pitagoro teoremos įrodymas.

    Įrodymas naudojant lygiavertį papildymą

    1. Padėkite keturis vienodus stačiuosius trikampius, kaip parodyta paveikslėlyje.
    2. Keturkampis, kurio kraštinės yra c, yra kvadratas, nes dviejų suma aštrių kampų 90°, o išskleistas kampas yra 180°.
    3. Visos figūros plotas, viena vertus, lygus kvadrato su kraštine (a + b) plotui, kita vertus, plotų sumai. keturi trikampiai ir vidinė aikštė.



    Q.E.D.

    Įrodymai per lygiavertiškumą

    Vieno tokio įrodymo pavyzdys parodytas brėžinyje dešinėje, kur ant hipotenuzės pastatytas kvadratas perskirstomas į du kvadratus, pastatytus ant kojų.

    Euklido įrodymas

    Euklido įrodymo idėja yra tokia: pabandykime įrodyti, kad pusė kvadrato, pastatyto ant hipotenuzos, ploto yra lygi kvadratų, pastatytų ant kojų, pusės plotų sumai, o tada didelis ir du maži kvadratai yra lygūs. Pažiūrėkime į piešinį kairėje. Ant jo stačiojo trikampio kraštinėse sukonstravome kvadratus ir nubrėžėme spindulį s iš stačiojo kampo C viršūnės statmenai įdubai AB, jis perpjauna kvadratą ABIK, pastatytą ant hipotenuzės, į du stačiakampius - BHJI ir HAKJ, atitinkamai. Pasirodo, šių stačiakampių plotai yra tiksliai lygūs kvadratų, pastatytų ant atitinkamų kojų, plotams. Pabandykime įrodyti, kad kvadrato DECA plotas yra lygus stačiakampio AHJK plotui. duotas stačiakampis yra lygus pusei nurodyto stačiakampio ploto. Tai yra trikampio ploto apibrėžimo kaip pusės pagrindo ir aukščio sandaugos pasekmė. Iš šio stebėjimo matyti, kad trikampio ACK plotas yra lygus trikampio AHK plotui (neparodytas paveikslėlyje), kuris savo ruožtu yra lygus pusei stačiakampio AHJK ploto. Dabar įrodykime, kad trikampio ACK plotas taip pat lygus pusei kvadratinio DECA ploto. Vienintelis dalykas, kurį reikia padaryti, yra įrodyti trikampių ACK ir BDA lygybę (nes trikampio BDA plotas yra lygus pusei kvadrato ploto pagal aukščiau pateiktą savybę). Lygybė akivaizdi, trikampiai yra vienodi iš abiejų pusių ir kampas tarp jų. Būtent - AB=AK,AD=AC - kampų CAK ir BAD lygybę nesunku įrodyti judėjimo metodu: trikampį CAK pasukame 90° prieš laikrodžio rodyklę, tada akivaizdu, kad atitinkamos dviejų trikampių kraštinės klausimas sutaps (dėl to, kad kampas ties kvadrato viršūne yra 90°). Kvadrato BCFG ir stačiakampio BHJI plotų lygybės motyvai yra visiškai panašūs. Taigi mes įrodėme, kad kvadrato, pastatyto ant hipotenuzės, plotas susideda iš kvadratų, pastatytų ant kojų, plotų.

    Leonardo da Vinci įrodymas

    Pagrindiniai įrodymo elementai yra simetrija ir judėjimas.

    Panagrinėkime brėžinį, kaip matyti iš simetrijos, atkarpa CI perpjauna kvadratą ABHJ į dvi identiškas dalis (nes trikampiai ABC ir JHI yra vienodi pagal konstrukciją). Naudodami 90 laipsnių pasukimą prieš laikrodžio rodyklę, matome nuspalvintų figūrų CAJI ir GDAB lygybę. Dabar aišku, kad mūsų nuspalvintos figūros plotas yra lygus pusės kvadratų, pastatytų ant kojų, plotų ir pradinio trikampio ploto sumai. Kita vertus, jis yra lygus pusei kvadrato, pastatyto ant hipotenuzės, ploto, pridėjus pradinio trikampio plotą. Paskutinis įrodymo žingsnis paliekamas skaitytojui.

    Pitagoro teorema- viena iš pagrindinių Euklido geometrijos teoremų, nustatančių ryšį

    tarp stačiojo trikampio kraštinių.

    Manoma, kad tai įrodė graikų matematikas Pitagoras, kurio vardu jis ir buvo pavadintas.

    Geometrinė Pitagoro teoremos formuluotė.

    Iš pradžių teorema buvo suformuluota taip:

    Stačiakampiame trikampyje ant hipotenuzos pastatyto kvadrato plotas lygus kvadratų plotų sumai,

    pastatytas ant kojų.

    Pitagoro teoremos algebrinė formuluotė.

    Stačiakampiame trikampyje hipotenuzės ilgio kvadratas yra lygus kojų ilgių kvadratų sumai.

    Tai reiškia, kad trikampio hipotenuzės ilgį reiškia c, o kojų ilgiai per a Ir a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai::

    Abi formulės Pitagoro teorema yra lygiaverčiai, tačiau antroji formuluotė yra elementaresnė, tai nėra

    reikalauja ploto sampratos. Tai yra, antrąjį teiginį galima patikrinti nieko nežinant apie sritį ir

    matuojant tik stačiojo trikampio kraštinių ilgius.

    Konversinė Pitagoro teorema.

    Jei trikampio vienos kraštinės kvadratas yra lygus kitų dviejų kraštinių kvadratų sumai, tada

    stačiakampis trikampis.

    Arba, kitaip tariant:

    Kiekvienam teigiamų skaičių trigubui a, a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: Ir c, toks

    yra stačiakampis trikampis su kojomis a Ir a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: ir hipotenuzė c.

    Pitagoro teorema lygiašoniam trikampiui.

    Lygiakraščio trikampio Pitagoro teorema.

    Pitagoro teoremos įrodymai.

    Šiuo metu mokslinėje literatūroje yra užfiksuoti 367 šios teoremos įrodymai. Tikriausiai teorema

    Pitagoras yra vienintelė teorema, turinti tokį įspūdingą įrodymų skaičių. Tokia įvairovė

    galima paaiškinti tik pagrindine teoremos reikšme geometrijai.

    Žinoma, konceptualiai visas jas galima suskirstyti į nedidelį skaičių klasių. Garsiausi iš jų:

    įrodymas ploto metodas, aksiominis Ir egzotiškų įrodymų(Pavyzdžiui,

    naudojant diferencialines lygtis).

    1. Pitagoro teoremos įrodymas naudojant panašius trikampius.

    Šis algebrinės formuluotės įrodymas yra paprasčiausias iš sukonstruotų įrodymų

    tiesiai iš aksiomų. Visų pirma, jame nenaudojama figūros ploto sąvoka.

    Leiskite ABC yra stačiakampis trikampis su stačiu kampu C. Nubrėžkime aukštį iš C ir žymėti

    per jo pamatą H.

    Trikampis ACH panašus į trikampį AB C dviejuose kampuose. Taip pat trikampis CBH panašus ABC.

    Įvesdami užrašą:

    gauname:

    ,

    kuris atitinka -

    Sulankstytas a 2 ir a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai: 2, gauname:

    arba , ką reikėjo įrodyti.

    2. Pitagoro teoremos įrodymas ploto metodu.

    Žemiau pateikti įrodymai, nepaisant akivaizdaus jų paprastumo, nėra tokie paprasti. Visi jie

    naudoti ploto savybes, kurių įrodymai yra sudėtingesni nei pačios Pitagoro teoremos įrodymas.

    • Įrodymas per lygiavertiškumą.

    Išdėskime keturis vienodus stačiakampius

    trikampis, kaip parodyta paveikslėlyje

    teisingai.

    Keturkampis su šonais c- kvadratas,

    kadangi dviejų smailiųjų kampų suma yra 90°, ir

    atlenktas kampas - 180°.

    Visos figūros plotas yra, viena vertus,

    kvadrato su kraštine plotas ( a+b), ir, kita vertus, sumą keturi kvadratai trikampiai ir

    Q.E.D.

    3. Pitagoro teoremos įrodymas be galo mažu metodu.


    Žvelgiant į brėžinį, parodytą paveikslėlyje ir

    stebi, kaip keičiasi pusėa, galime

    parašykite tokį ryšį begalybei

    mažas šoniniai prieaugiaiSu Ir a(naudojant panašumą

    trikampiai):

    Naudodami kintamojo atskyrimo metodą randame:

    Daugiau bendra išraiška pakeisti hipotenuzę, kai padidėja abi kojos:

    Integruojantis duota lygtis ir naudojant pradines sąlygas, gauname:

    Taigi gauname norimą atsakymą:

    Kaip nesunku pastebėti, kvadratinė priklausomybė galutinėje formulėje atsiranda dėl tiesinės

    proporcingumas tarp trikampio kraštinių ir prieaugių, o suma yra susijusi su nepriklausomu

    įnašai iš skirtingų kojų prieaugio.

    Paprastesnį įrodymą galima gauti, jei manome, kad viena iš kojų nepatiria padidėjimo

    (V šiuo atveju koja a) Pakeitus duomenis į aukščiau pateiktą lygtį, gaunami tokie rezultatai:). Tada integravimo konstantai gauname:



    Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!