Теорема Пифагора
Содержание:
1. Вводная часть
2. Исторический экскурс
- Рассказ о Пифагоре;
- Из истории теоремы Пифагора
3. Теорема Пифагора
4. Доказательство теоремы
5. Теорема обратная теореме Пифагора
6. Задачи по готовым чертежам
7. Старинные задачи
8. Самопроверка
Теорема Пифагора – одна из самых знаменитых положений геометрии. Хотя она и названа именем великого древнегреческого математика и философа, жившего более 25 веков тому назад, история ее началась задолго до самого Пифагора.
Исторический экскурс
Говоря о Пифагоре, следует сразу отметить, что о его жизни известно немного. Мы знаем, что в 6 в. до н.э. в Др.Греции жил ученый по имени Пифагор, родом из Самоса. В молодости он много путешествовал по странам Востока, где изучал разные науки. Вернувшись на родину, Пифагор основал философскую школу, так называемый пифагорейский союз. Пифагорейцами были сделаны важные открытия в области арифметики и геометрии.
Исторический экскурс
- Из истории теоремы Пифагора
Интересна история теоремы Пифагора. Она была известна задолго до Пифагора. Эта теорема встречалась за 1200 лет до него. Возможно еще тогда не знали доказательство, а отношения между гипотенузой и катетом устанавливали опытным путем. Пифагор нашел доказательство этого соотношениям. Сохранилось древнее поверие, что Пифагор в честь своего открытия принес жертву богам быка. Позже были найдены различные доказательства теоремы, в настоящее время их более 100.
Учащиеся средних веков считали доказательство этой теоремы трудным и прозвали его «ослиным мостом» или «бегством убогих»,т.к. слабые ученики бежали от геометрии.
Теорема Пифагора В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.
C 2 = a 2 + b 2
Доказательство теоремы
Рассмотрим прямоугольный треугольник с катетами a, b и гипотенузой c. (рис. 1).
Докажем что c 2 = a 2 + b 2 .
Достроим треугольник до квадрата со стороной a+b так, как показано на рис.2. Площадь S этого квадрата равна (a+b) 2 . С другой стороны, этот квадрат составлен из четырех равных прямоугольных треугольников, площадь каждого из которых равна ½ a*b,и квадрата со стороной c, поэтому S = 4* ½ a*b + с 2 = 2a*b + с 2 .
Таким образом (a+b) 2 = 2a*b + с 2 , откуда: с 2 = a 2 + b 2 . Теорема доказана.
Рис. 1
Рис. 2
Если дан нам треугольник, И притом с прямым углом, То квадрат гипотенузы Мы всегда легко найдем: Катеты в квадрат возводим, сумму степеней находим- И таким простым путем К результату мы придем .
Существует теорема, обратная теореме Пифагора
Если квадрат одной стороны треугольника
равен сумме квадратов двух других сторон,
то треугольник прямоугольный.
С помощью готовых чертежей вычислить, если возможно :
1
2
Сторону АС треугольника АВС
Сторону MN треугольника KMN
3
4
Сторону KP треугольника KPR
Диагональ BD квадрата BCDF
Рассмотрим несколько старинных задач на применение теоремы Пифагора
Задача 1 (из «Арифметики» Л.Ф.Магницкого)
Случися некоему человеку к стене лествицу прибрати, стены же тоя высота есть 117 стоп. И обрете лествицу долготою 125 стоп. И ведати хощет, колико стоп сея лествицы нижний конец от стены отстояти имать .
Решение задачи 1
Решение. Треугольник ABC – прямоугольный. Пусть BC = x стоп, тогда по теореме Пифагора AC 2 + BC 2 = AB 2 ,
117 2 + x 2 = 125 2 ;
x 2 = 125 2 – 117 2 ,
x 2 = (125-117)*(125+117),
x 2 = 8*242, x = 44.
Ответ: 44 стопы
Задача 2 (индийского математика XII в. Бхаскары)
На берегу реки рос тополь одинокий.
Вдруг ветра порыв его ствол надломал.
Бедный тополь упал. И угол прямой
С течением реки его ствол составлял.
Запомни теперь, что в том месте река
В четыре лишь фута была широка.
Верхушка склонилась у края реки,
Осталось три фута всего от ствола.
Прошу тебя, скоро теперь мне скажи:
У тополя как велика высота?
Решение задачи 2
Решение :
Пусть AB – высота тополя, тогда AB = AC + CD. Найдем CD. Треугольник ABC – прямоугольный. По теореме Пифагора CD 2 = AC 2 + AD 2 , CD 2 = 3 2 + 4 2 , откуда CD = 5 футов. Значит, AB = 3 + 5 = 8футов
Ответ : 8 футов
Задача 3 (из древнеиндийского трактата)
Над озером тихим,
С полфута размером, высился лотоса цвет.
Он рос одиноко. И ветер порывом
Отнес его в сторону.
Нет боле цветка над водой.
Нашел же рыбак его ранней весной
В двух футах от места, где рос.
Итак, предложу я вопрос:
Как озера вода здесь глубока?
Решение задачи 3
Решение:
Треугольник ABC – прямоугольный, AB = AC + ½
Тогда по теореме Пифагора AB 2 = AC 2 + CB 2 , (AC + ½ ) 2 = AC 2 + 2 2 , AC = 3¾ фута
Ответ: 3¾ фута
http://th-pif.narod.ru
На этом сайте вы сможете найти сведения об истории открытия и доказательства теоремы Пифагора, а так же о самом Пифагоре. Здесь приведены около 30 различных доказательств этой теоремы от древнейндийского математика Басхары до векторного доказательства. Вы сможете узнать, как использовали свойства и теорему прямоугольного треугольника древние египтяне, архитекторы средневековья и как она используется в наше время.