Что такое доказательство теоремы в геометрии

Что такое аксиома и теорема

Решение всех задач в геометрии построено на логических рассуждениях. С их помощью мы решаем задачи или выводим новые доказательства.

Некоторые из утверждений в геометрии мы используем не задумываясь. Вспомним высказывание, которое мы слышим при самом первом знакомстве с геометрией:
«Через две точки можно провести прямую, и притом только одну».

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Но можно ли считать подобное рассуждение доказательством?

Другими словами, утверждение «Через две точки можно провести прямую, и притом только одну» не является доказанным только потому, что мы нарисовали рисунок и по рисунку «на глаз» стало все понятно.

В геометрии действует принцип: «Не верь глазам своим, пока не докажешь утверждение с помощью рассуждений».

Но что нам в таком случае делать? Ведь при решении задач мы используем какие-то очевидные утверждения, не задумываясь об их истинности.

Что такое аксиома

Слово аксиома произошло от древнегреческого слова «axioma» — утверждение, положение.

С точки зрения учащихся, аксиома — лёгкий способ получить отличную оценку. Достаточно просто выучить формулировку. Ведь никаких доказательств для аксиомы учить не требуется.

Всего в геометрии насчитывается около 15 аксиом. В школьном курсе используются далеко не все. Некоторые из них используются в школьном курсе как само собой разумеющееся для нас. Приведем некоторые примеры довольно известных аксиом из школьного курса геометрии:

Что такое теорема

Совсем по-другому обстоят дела с теоремами. Слово теорема происходит от древнегреческого слова «theorema» — смотреть, рассматривать какое-либо утверждение.

Теоремы менее «любимы» учащимися, чем аксиомы. Если учитель попросит рассказать теорему, будет недостаточно, как для аксиомы, сообщить только её формулировку. Потребуется также дать доказательство теоремы.

Примеры формулировок теорем:

Каждое слово или предлог в формулировке играет существенную роль в передаче смысла выражения. Даже просто поменяв порядок слов можно сильно изменить смысл утверждения.

Помните, что все формулировки в геометрии были выверены несколькими тысячами лет развития математики лучшими умами планеты и не терпят никаких словесных изменений.

Что такое лемма

Среди теорем выделяют такие теоремы, которые сами по себе не используются в решениях задач. Но их используют для доказательства других теорем.

Лемма происходит от древнегреческого слова «lemma» – предположение.

Что такое следствие в геометрии

Приведем примеры следствий из аксиомы о параллельности прямых:

Если подытожить все вышесказанное, то сравнивая геометрию с высотным домом, можно представить, что:

Каждая доказанная теорема служит основанием доказательства для следующей теоремы. Именно поэтому так важно изучать геометрию последовательно, переходя с самых основ (аксиом) к теоремам.

Невозможно понять геометрию 9 и 10 класса, не выучив аксиомы и теоремы 7 и 8 класса.

Источник

Что такое доказательство теоремы в геометрии

1. Геометрия – наука, занимающаяся изучением геометрических фигур (в переводе с греческого слово «геометрия» означает «землемерие»).
2.В планиметрии изучаются свойства фигур на плоскости. В стереометрии изучаются свойства фигур в пространстве.
3. Отрезок — это часть прямой, ограниченная двумя точками. Эти точки называются концами отрезка.
4. Угол — это геометрическая фигура, которая состоит из точки и двух лучей, исходящих из этой точки. Лучи называются сторонами угла, а точка — вершиной угла.
5. Угол называется развёрнутым, если обе его стороны лежат на одной прямой. ( Развёрнутый угол равен 180°).
6. Две геометрические фигуры называются равными, если их можно совместить наложением.
7. Середина отрезка — это точка отрезка, делящая его пополам, т.е. на два равных отрезка.
8. Биссектриса угла — это луч, исходящий из вершины угла и делящий его на два равных угла.
9.Угол называется прямым, если он равен 90°.
10. Угол называется острым, если он меньше 90° (т.е. меньше прямого угла).
11. Угол называется тупым, если он больше 90°, но меньше 180°. (т.е. больше прямого, но меньше развёрнутого).
12. Два угла, у которых одна сторона общая, а две другие являются продолжениями одна другой, называются смежными. Сумма смежных углов равна 180°.
13. Два угла называются вертикальными, если стороны одного угла являются продолжениями сторон другого. Вертикальные углы равны.
14. Две пересекающиеся прямые называются перпендикулярными, если они образуют четыре прямых угла.
15 Треугольник — это геометрическая фигура, которая состоит из трех точек, не лежащих на одной прямой и трех отрезков, соединяющих эти точки. Точки называются вершинами, а отрезки — сторонами треугольника.
16. Если два треугольника равны, то элементы (т.е. стороны и углы) одного треугольника соответственно равны элементам другого треугольника.
17. Теорема – утверждение, справедливость которого устанавливается путём рассуждений. Сами рассуждения называются доказательством теоремы.
18.Треугольник называется равнобедренным, если две его стороны равны. Равные стороны называются боковыми сторонами, а третья сторона — основанием равнобедренного треугольника.
19.Треугольник называется равносторонним, если все его стороны равны.
20.Аксиомы – это утверждения о свойствах геометрических фигур, которые принимаются в качестве исходных положений, на основе которых доказываются теоремы и строится вся геометрия.
21.(Аксиома) Через любые две точки проходит прямая, и притом только одна.
22. Если все три угла треугольника острые, то треугольник называется остроугольным.
23. Если один из углов треугольника тупой, то треугольник называется тупоугольным.
24. Если один из углов треугольника прямой, то треугольник называется прямоугольным.

Теоремы

Теорема 2
Первый признак равенства треугольников ( по двум сторонам и углу между ними)

Если две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны.
Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии
Доказательство:

Так как ∠A=∠A1, то можно треугольник A1B1C1 наложить на треугольник ABC так, чтобы
точка A1 совместилась с точкой A,
луч A1C1 наложился на луч AC,
луч A1B1 — на луч AB.
Так как AB=A1B1, то при таком наложении сторона A1B1 совместится со стороной AB, а значит, точка B1 совместится с точкой B.
Аналогично, сторона A1C1 совместится со стороной AC, а точка C1 — с точкой C.
Следовательно, сторона B1C1 совместится со стороной BC.
Значит, при наложении треугольники полностью совместятся, поэтому ΔABC= ΔA1B1C1 (по определению).
Что и требовалось доказать.

Теорема 3
Теорема единственности перпендикуляра, проведенного из произвольной точки к заданной прямой
Из любой точки А, не лежащей на данной прямой, можно провести перпендикуляр к прямой. К тому же этот перпендикуляр единственный.

Дано: точка А не принадлежит прямой a.

Доказать: существует единственный отрезок АН, где АН- перпендикуляр к a из точки A.
Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

1. Построим 2 равных угла. ∠АВС =∠МВС или ∠1 = ∠2.

2. Равные углы можно совместить наложением. При этом точка А перейдет в точку A1. ВА = ВA1(перегибание по прямой ВС).

3. Соединим точки А и A1. Получим точку Н. Углы ∠ВНА = ∠3, ∠ВНA1 = ∠4.
Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

4. Так как ∠1 = ∠2,ВА = ВA1, BC- общая,то треугольники ВНА = ВНA1 по первому признаку равенства треугольников, то есть по углу и двум прилежащим сторонам. Из равенства треугольников следует равенство всех элементов. А значит, ∠3 = ∠4. Эти углы лежат против равных сторон. Два смежных равны только в случае, если каждый из них равен по 90°. А значит, АН ⊥ ВС. Мы доказали, что из точки А можно провести перпендикуляр к прямой a.

Единственность перпендикуляра, проведенного из точки А к прямой, докажем методом «от противного».

5. Предположим, что из точки А можно провести к прямой a два разных перпендикуляра.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Это невозможно, поскольку из разных точек прямой a проведены 2 перпендикуляра, которые имеют общую точку А. Мы получили противоречие, значит, наше предположение неверно. Из точки А можно провести лишь один перпендикуляр к прямой a. Теорема доказана.

Источник

Статья «Изучение и доказательство теорем»

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Е.В. Петрова,учитель математики СОШ №25 г. Владимира

Изучение и доказательство теорем.

Реализация современной роли математики предполагает улучшение математической подготовки учащихся, важное место в котором отводится умению открывать закономерности, обосновывать их и применять на практике. Формирование алгоритмического, эвристического, абстрактного мышления учащихся осуществляется также главным образом в процессе доказательства. Обучение математике предполагает обучение способам деятельности по приобретению знаний, что требует выявления и освоения в процессе обучения математике различных схем используемых в математике рассуждений. В опытных науках мы постоянно обращаемся к наблюдениям и экспериментам, чтобы проверить те или иные утверждения. Совершенно иначе дело обстоит в математике. Теорема считается доказанной только в том случае, если она логически выведена из других предложений. Поэтому проблема обучения учащихся доказательству всегда являлась одной из центральных в методике преподавания математики.

В настоящее время, идущий процесс гуманизации образования предполагает направленность обучения на развитие личности, на формирование нравственности, чему способствует обучение доказательству, где важная роль отводится обучению поиска способов доказательства, их сравнения, выбора наиболее простого из них.

Что значит доказать теорему, что такое доказательство?

Когда вы убеждаете своего товарища в чем-либо или отстаиваете в споре с ним свое мнение, свою точку зрения, то вы по существу производите доказательство (умело или неумело — это уже другой вопрос).

Таким образом, при доказательстве теоремы мы сводим ее к ранее доказанным теоремам, а те в свою очередь еще к другим и т.д. Очевидно, что этот процесс сведения должен быть конечным, и поэтому всякое доказательство в конце концов сводит доказываемою теорему к исходным определениям и принятым без доказательства аксиомам.

Процесс доказательства – сложный процесс мышления, и он формируется лишь постепенно, от простых к более сложным структурам. Следовательно, обучение доказательству представляет собой сложную систему, структура которой обусловлена многочисленными связями между различными ее составляющими.

К 13 – 14 годам мозг школьника становится способным овладеть абстрактным, обоснованным, рассуждающим мышлением. Развитие доказательного мышления, отмечает П. П. Блонский, проходит две стадии. В подростковом возрасте школьник скорее усваивает доказательства, чем самостоятельно пользуется ими, и еще меньше он создает их: в этом возрасте доказывание скорее дело памяти. В юношеском же возрасте уже заметно выступают критическое мышление к даваемым доказательствам и стремление к своим доказательствам. Все вышесказанное приводит к выводу о необходимости исследования индивидуальных познавательных стратегий школьников при изучении и доказательстве теорем.

Над этой проблемой я работаю первый год. Сначала я определила цель, задачи и гипотезу исследования.

Цель: выявить и развить индивидуальные стратегии изучения и доказательства теоремы в 8 классе.

1. Выявить индивидуальные стратегии изучения и доказательства теорем на основе вопросника (с элементами листа анализа).

2. Развить индивидуальные стратегии учащихся через обсуждение полученных результатов, создание банка успешных действий при выполнении изучения и доказательства теорем.

3. Разработать советы по успешному изучению теорем по геометрии.

4. Проанализировать результаты освоения учащимися теорем до и после применения технологии ЦРПС, разработать и апробировать памятку успешной деятельности учеников.

Гипотеза: осмысление учащимися собственных действий при изучении теорем позволит развить навыки доказательстваирешения задач по геометрии, достичь более высоких результатов обучения.

Под обучением доказательству надо понимать обучение учащихся анализу готовых доказательств, их воспроизведению, самостоятельному открытию фактов, поиску других путей доказательств, а также опровержению выдвинутых предложений.

Свой эксперимент я начала с вопроса, на который получила неожиданный ответ.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

На первом этапе учащимся было предложено описать действия, которые они совершают при знакомстве и доказательстве теоремы. В результате были получены следующие варианты:

Источник

Основы геометрии

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Идеальные объекты

Геометрия — раздел математики, который изучает пространственные структуры и отношения, а также их обобщения.

Основные геометрические объекты: окружность, квадрат, ромб, прямоугольник, равносторонний треугольник, равнобедренный треугольник, правильный многоугольник, эллипс и другие.

Все эти фигуры обладают двумя свойствами:

Равенство частей можно заметить у квадрата, ромба или равностороннего треугольника — равенство сторон. Также у них есть одна или несколько линий симметрии.

У шара бесконечное количество осей симметрии и плоскостей симметрии, но отсутствует равенство или подобие составных частей.

Все типы правильных многогранников обладают симметрией, при этом составлены из некоторого количества одинаковых фигур (треугольников, квадратов, пятиугольников).

Из всего этого можно сделать вывод, что отличить правильную геометрическую фигуру от произвольной совсем не сложно. Достаточно выяснить, имеет ли данная фигура оси или плоскости симметрии, а также из каких повторяющихся частей она состоит.

Таким образом, именно по наличию или отсутствию симметрии и равенства или подобия составных частей можно оценивать различные объекты окружающего мира на соответствие правильному геометрическому виду.

Например, возьмем два треугольника. На первый взгляд, они похожи, но у одного из них одна сторона вогнутая, вторая — выпуклая. А у другого наоборот.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Математика занимается идеальными объектами и делает о них некие заключения, которые называют теоремами. Эти треугольники похожи, и о них можно сделать близкое заключение, которое будет описывать свойства обоих.

Например, теорема Пифагора звучит так: в прямоугольном треугольнике квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов. А затем это свойство можно применять при решении задач и составлении чертежей.

Для тех, кто хочет связать свою жизнь с точными науками, Skysmart предлагает курсы по профильной математике.

Базовые геометрические объекты

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Базовые геометрические фигуры — это точки, отрезки, лучи, прямые, плоскости.

Точка — это идеальный математический объект, у которого нет длины и ширины.

Отрезок — это часть прямой, у которого есть начало и конец.

Смежные отрезки — это отрезки, которые не лежат на одной прямой и имеют один общий конец. На рисунке изобразили смежные отрезки АВ и АС, где точка А — общий конец.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Прямая — это «не кривая». Более точное определение вряд ли можно сформулировать.

Когда мы рисуем прямую на листе бумаги, мы изображаем только ее часть, потому что прямая не имеет начала и конца.

Обозначать прямые принято малыми латинскими буквами (a, b,c), но можно и большими латинскими буквами (АВ, CD, MN). Точки всегда обозначают большими латинскими буквами (А, В, С).

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Два варианта расположения точек относительно прямой:

Если рассмотреть две прямые, то возможны два варианта их расположения:

Для записи не пересекающихся прямых используют специальный знак — Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии,
то есть m Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрииn (читают: прямая m не пересекает прямую n).

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Луч — это часть прямой, ограниченная с одной стороны. Луч имеет начало, но не имеет конца.

На рисунке точка О разбивает прямую АВ на две части:

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Каждая из этих частей называется лучом, а точка О является началом одного и другого луча.

Назовем получившиеся лучи:

Лучи ОА и ОВ принадлежат одной прямой АВ. Лучи ОА и ОВ имеют общее начало (точка О). Лучи ОА и ОВ противоположно направлены. При таких условиях лучи ОА и ОВ называются дополнительными.

Плоскость — это бесконечная поверхность, к которой принадлежат все прямые, которые проходят через какие-либо две точки плоскости

Комбинации простейших объектов

Поговорим про комбинации простейших объектов. Например, две прямые, которые мы уже разглядели — либо пересекаются на плоскости, либо нет (тогда они параллельны).

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Когда прямые пересекаются, можно ввести понятие отношения между двумя прямыми. Аналогично мы поступали с числами: ввели натуральные числа — количество предметов в множестве. А после этого изучали отношения между этими числами: дроби, возведение в степень.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Точно так же мы изучали множества, а после — отношения между множествами, функции.

Две прямые образуют углы. По сути, угол — это отношение между прямыми. Если один из них нулевой, то прямые параллельны. Если нет — прямые пересекаются.

Максимальный угол – это полный оборот, он составляет 360 градусов.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Угол — это часть плоскости, ограниченная двумя лучами, которые выходят из одной точки. Углы измеряются в градусах. Углов бесконечно много, так как от 0° до 360° угол может принимать бесконечное множество значений.

Есть разные виды углов, выделим самые часто встречающиеся:

Точка называется вершиной угла, а лучи — сторонами угла.

Два угла называются вертикальными, если их стороны являются дополнительными лучами. Свойство вертикальных углов звучит так: вертикальные углы равны.

Два угла называются смежными, если одна сторона у них общая, а две другие являются дополнительными лучами. Свойство смежных углов: сумма смежных углов равна 180°.

Биссектриса угла — это луч с началом в вершине угла, который делит угол на две равные части.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

А теперь посмотрим на взаимное расположение трех прямых.

Первый случай: все три прямые параллельны.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Второй случай: две прямые параллельны, а третья их пересекает.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Третий случай: если провести три прямые на плоскости случайным образом, велика вероятность образования треугольника. Поэтому этой фигуре мы уделяем так много времени в школе на уроках геометрии.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Треугольник

Треугольник образуют три прямые. Но на треугольник также можно посмотреть, как на фигуру, которая состоит из трех отрезков.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Из треугольников можно получить остальные многоугольники и к треугольникам можно приближать другие фигуры. Например, пятиугольник состоит из трех треугольников.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Треугольник можно использовать для измерения расстояний. А еще треугольник можно рассматривать в отношениях с окружностью, которая тоже является элементарной конструкцией. Читайте про вписанные и описанные углы.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Треугольник можно легко вычислить, то есть найти его площадь по трем элементам:

Приходи на наши онлайн уроки по математике с лучшими препадавателями! Для учеников с 1 по 11 классы!

Свойства треугольников

Раз треугольник можно задать тремя элементами, значит их можно классифицировать. Если два треугольника похожи, значит у них есть общие свойства.

Треугольник можно составить совсем не из любых трех отрезков: они должны удовлетворять важному свойству — неравенству треугольника.

Кратчайшее расстояние между двумя точками — это длина отрезка, который их соединяет. Из этого следует, что любой другой путь между двумя точками будет длиннее, чем этот отрезок.

Сумма любых двух сторон треугольника больше его третьей стороны.

Еще одно свойство верное для всех треугольников: сумма всех углов треугольника составляет половину полного оборота. Или по-другому: сумма углов треугольника — два прямых угла.

Мы знаем, что две геометрические фигуры считают равными, если их можно совместить наложением. Это справедливо и для треугольников. Равные фигуры имеют равные размеры и формы. Значит, если два треугольника равны — элементы одного треугольника соответственно равны элементам другого треугольника.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Равенство треугольников ABC и A1B1C1 обозначается так: ΔABC = ΔA1B1C1.

Есть даже специальные теоремы про равенство треугольников.

Первый признак равенства треугольников звучит так:

Если две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Второй признак равенства треугольников

Если сторона и два прилежащих к ней угла одного треугольника соответственно равны стороне и двум прилежащим к ней углам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Третий признак равенства треугольников

Если три стороны одного треугольника соответственно равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Из теоремы следует, что треугольник — жесткая фигура, то есть фигура, которую невозможно деформировать.

Подобные треугольники

Два треугольника называются подобными, если их углы соответственно равны, а стороны одного треугольника пропорциональны сходственным сторонам другого треугольника.

Треугольники АВС и A1B1C1 будут подобны, если

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Число k, которое равно отношению сходственных сторон подобных треугольников, называется коэффициентом подобия.

Подобие треугольников обозначают специальным символом — ∾. На рисунке треугольники АВС и A1B1C1 подобны, это можно записать так: ΔАВС ∾ ΔA1B1C1.

Теорема о первом признаке подобия треугольников

Если два угла одного треугольника соответственно равны двум углам другого, то такое треугольники подобны.

Второй признак подобия треугольников

Если две стороны одного треугольника пропорциональны двум сторонам другого треугольника и углы, заключенные между этими сторонами, равны — такие треугольники подобны.

Третий признак подобия треугольников

Если три стороны одного треугольника пропорциональны трем сторонам другого, то такие треугольники подобны.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Средняя линия треугольника — это отрезок, который соединяет середины двух его сторон. В каждом треугольнике можно провести три средних линии, при пересечении которых получается четыре равных треугольника, подобных исходному с коэффициентом подобия 1/2.

На рисунке изображен треугольник АВС. Отрезки МЕ, МК и КЕ — средние линии данного треугольника, ΔВМЕ = ΔАМК = ΔСЕК = ΔМЕК.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Средняя линия треугольника параллельна одной из его сторон и равна половине этой стороны.

Важно понимать, что подобие в математике — это то, что в обычной жизни мы называем схожестью. Нарисовали треугольники или прямоугольники и говорим, что они похожи потому, что их стороны пропорциональны.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Пример подобия — карта. Она подобна местности, которую отражает. А масштаб — это и есть коэффициент подобия. С треугольниками или другими фигурами точно также.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Классификация треугольников по их сторонам

Для классификации треугольников можно использовать их типологию.

Один из распространенных типов — прямоугольный треугольник. Если один из углов прямой, то это накладывает определенные свойства на треугольник. Прямоугольный треугольник — это также половина прямоугольника.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Свойства прямоугольного треугольника

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

С прямоугольных треугольников начинается изучение тригонометрии. Можно измерять углы с помощью отношений, использовать понятия синуса, косинуса. Помним, что угол можно задать двумя числами, их отношением.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Если две стороны треугольника равны, то это равнобедренный треугольник — и тогда у него есть ось симметрии. Если нарисовать такой треугольник и сложить лист пополам, то две части треугольника совпадут. Эта особенность дает треугольнику определенные свойства.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Симметричный треугольник, у которого все углы и стороны равны — это равносторонний треугольник. У таких треугольников три оси симметрии. Это значит, что если мы повернем треугольник на 60 градусов, то получим точно такой же треугольник.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Такой треугольник задается одним параметром — длиной стороны. Она полностью определяет все другие значения и размеры в этом треугольнике.

От правильного треугольника может плавно перейти к правильным многоугольникам. У треугольника 3 угла, у четырехугольника — 4, а у пятиугольника — 5 углов. У многоугольника много углов🙃

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Четырехугольники

Про четырехугольники мы много говорим на уроках в школе: прямоугольник, квадрат, ромб.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Но говорим о них не в общем случае, как для треугольников (такие вещи, как теорема синусов, косинусов), а можем формулировать только какие-то свойства для определенных видов четырехугольников.

Четырехугольникам лучше уделить побольше времени — у каждого из них есть особые свойства, которые не пригодятся для других фигур. Поэтому каждый четырехугольник лучше внимательно изучить на уроке или почитать в наших материалах:

Окружность

Окружность — это еще один объект, который полезно изучить. Ее легко описать, она задается одним параметром — радиусом. А еще часто встречается в физике и в обычной жизни. Например, когда капля падает в воду, от нее остаются следы — маленткие окружности.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Взаимодействие объектов

Следующий уровень — это взаимодействие всех-всех объектов, о которых мы говорили раньше.

Например, окружность и прямая. Прямая может находиться где-то в стороне от окружности, может ее пересекать, а может касаться, то есть пересекать в одной точке.

Если прямая проходит через центр окружности, то она пересекает окружность в двух точках — концах диаметра, который лежит на на этой прямой.

На рисунке прямая a проходит через центр окружности (точку О) и пересекает ее в двух точках А и В, которые являются концами диаметра АВ данной окружности.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Если прямая a не проходит через центр О окружности радиуса r, то возможны три случая взаимного расположения прямой и окружности — в зависимости от соотношения между радиусом r этой окружности и расстоянием d от центра окружности до прямой a. Вот эти случаи:

Окружность вписанная в многоугольник — это окружность, которая касается всех сторон многоугольника. Центр вписанной окружности лежит внутри многоугольника, в который она вписана. Описанный около окружности многоугольник — это многоугольник, в который вписана окружность.

На рисунке четырехугольник АВСD описан около окружности с центром О, а четырехугольник АЕКD не является описанным около этой окружности, так как сторона ЕК не касается окружности.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

В любой треугольник можно вписать только одну окружность, и вокруг любого ее можно описать.

Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть фото Что такое доказательство теоремы в геометрии. Смотреть картинку Что такое доказательство теоремы в геометрии. Картинка про Что такое доказательство теоремы в геометрии. Фото Что такое доказательство теоремы в геометрии

Все это верно только для треугольников. Не в любой четырехугольник можно вписать окружность, и не вокруг любого можно описать. Более подробно эту тему можно изучить на уроках математики: признаки, теоремы и правила.

Практическая сторона геометрии

Название «геометрия» переводится с греческого, как «гео» — земля и «метрео» — мерить. Изначально геометрию использовали для разметки земли и других работ с землей. Но, оказалось, что сфера ее влияния безгранична.

Чтобы понять, зачем нам нужны знания по геометрии, просто оглянитесь вокруг: геометрия окружает нас в предметах разных форм. Взять хотя бы круг: его используют в искусстве, строительстве, технике. То же самое и с другими фигурами: чтобы сконструировать автомобиль или айфон, сшить одежду или построить дом — не обойтись без геометрии.

А еще геометрия помогает научиться рассуждать логически, искать связи и противоречия — полезный навык в диджитал-мире, когда информация окружает нас повсюду.

Вот, в каких профессиях пригодится геометрия: архитектор, айтишник, дизайнер, инженер, конструктор, строитель, smm-менеджер, декоратор, летчик, водитель, художник, проектировщик, астроном, спортсмен, музыкант и другие.

Почему изучать геометрию просто: мы видим объемный мир каждый день и регулярно прикасаемся к предметам, строим планы, размышляем и считаем в уме. В геометрии все знания подкреплены научными теориями — это помогает взаимодействовать с пространством по-другому, более осознанно.

Почему изучать геометрию сложно: некоторые правила придется учить наизусть.

Чтобы понять геометрию, двигайтесь от простого к сложному. Многие теоремы могут показаться очевидными. Но эта видимость может быть верной только для одного рисунка. Невозможно нарисовать все ситуации, ведь их их бесконечное множество. Именно поэтому важно доказать истину, чтобы никогда не сомневаться в ней.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *