ГЛАВА 4. ЧИСЛОВЫЕ МНОЖЕСТВА
Доказательство.
Введем обозначения:
L
1
=
|
_
AB
|
,
L
2
=
|
_
BC
|
и
L
=
|
_
AC
|
.
A
0
=
A
A
1
A
2
. . .
A
m
=
B
B
1
. . .
B
n
=
C
Рис. 4.4: Две ломаные с общим концом.
Зафиксируем произвольное
? >
0
и выберем ломаные
AA
1
...A
m
?
1
B
и
BB
1
...B
n
?
1
C
вписанные в дуги
_
AB
и
_
BC
таким образом, чтобы выполня-
лись неравенства
|
AA
1
...A
m
?
1
B
|
> L
1
?
?
2
и
|
BB
1
...B
n
?
1
C
|
> L
2
?
?
2
. Суще-
ствование таких ломаных вытекает из определения точной верхней грани.
Заметим, что объединив ломаные
AA
1
...A
m
?
1
B
и
BB
1
...B
n
?
1
C
, вписанные
в дуги
_
AB
и
_
BC
, соответственно, получим ломанную
AA
1
...A
m
?
1
BB
1
...B
n
?
1
C
вписанную в дугу
_
AC
(см. рис. 4.3.3). Поэтому
L
=
|
_
AC
|
= sup
|V
(
_
AC
)
| ? |
AA
1
...A
m
?
1
BB
1
...B
n
?
1
C
|
> L
1
+
L
2
?
?.
(4.3.1)
C другой стороны выберем ломаную
AA
1
...A
m
B
1
...B
n
, вписанную в дугу
_
AC
так, чтобы выполнялось неравенство
|
AA
1
...A
m
B
1
...B
n
|
> L
?
?
. Если
точка
B
не является вершиной ломаной, то добавим ее, при этом длина
4.3. ДЛИНА ДУГИ ОКРУЖНОСТИ
61
ломаной, очевидно, увеличится.
|
AA
1
...A
m
BB
1
...B
n
|
>
|
AA
1
...A
m
B
1
...B
n
|
>
> L
?
?
. Заметим, что ломаная
AA
1
...A
m
BB
1
...B
n
составлена из двух лома-
ных,
AA
1
...A
m
B
? V
(
_
AB
)
и
BB
1
...B
n
? V
(
_
BC
)
, следовательно,
L
?
? <
|
AA
1
...A
m
BB
1
...B
n
|
=
|
AA
1
...A
m
B
|
+
|
B
1
...B
n
| ?
L
1
+
L
2
.
(4.3.2)
Из неравенств 4.3.1 и 4.3.2 вытекает, что
L
?
? < L
1
+
L
2
< L
+
?.
Поскольку
? >
0
произвольное, то
L
=
L
1
+
L
2
.
4.3.4 Радианная мера угла
Некоторые факты из геометрии
Напомним, что угол геометрическая фигура на плоскости, состоящая из
точки - вершины угла, и двух различных лучей, исходящих из этой точки
сторон угла.
Свойства углов
2
:
•
Каждый угол имеет определјнную градусную меру, большую нуля.
•
Развјрнутый угол равен
180
?
.
•
Градусная мера угла равна сумме градусных мер углов, на которые
он разбивается любым лучом, лежащим между сторонами угла. Луч
лежит между сторонами угла, если он исходит из вершины угла и
пересекает какой-либо отрезок с концами на сторонах угла.
•
Угол разбивает плоскость на две части, каждая из которых называ-
ется плоским углом.
•
Центральным углом называется плоский угол с вершиной в центре
некоторой окружности.
•
Углы с совпадающими сторонами имеют градусную меру
0
?
.
•
Плоские и центральные углы имеют меру от
0
?
до
360
?
.
Упражнение 146. Луч исходит из вершины угла и пересекает какой-либо
отрезок с концами на сторонах угла. Докажите, опираясь на теорему Па-
ша
3
, что в таком случае луч пересекает любой другой отрезок с концами
на сторонах угла. Теорема Паша состоит в том, что если прямая пересекает
одну из сторон треугольника и не проходит ни через одну из его вершин, то
она пересекает одну из двух других сторон треугольника. Докажите также
теорему Паша.
2
Употребляя слово угол, будем иметь в виду либо просто угол, либо плоский угол,
либо центральный угол.
3
В аксиоматике Гильберта геометрии Евклида теорема Паша взята за аксиому.
|