§ 4.
ПИФАГОР ТЕОРЕМАСЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ
a
2
b
2
a
c
2
b
c
1
A
C
α
α
D
B
2
17. ПИФАГОР ТЕОРЕМАСЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТҮРЛІ ДӘЛЕЛДЕУЛЕРІ
http:eduportal.uz
42
Тікбұрышты
ACD
және
ABC
үшбұрыштарының бұрыш косинусының
анықтамасына орай:
=
=
cos
AD
AC
AC
AB
A
.
Бұдан
AD
·
AB
=
AC
2
(2).
Тікбұрышты
BCD
және
ABC
үшбұрыштарынан бұрыш косинусының
анықтамасына орай:
=
=
cos
BD
BC
BC
AB
B
.
Бұдан
BD
·
AB
=
BC
2
(3).
Пайда болған (2) және (3) теңдіктерді бірбіріне қосып және
AD +
DB
=
= AB
екенін ескеріп,
AC
2
+
BC
2
=
AB
·
D
+
BD
·
AB
=
AB
·
(
AD
+
BD
)
·
AB
=
AB
2
теңдігін түземіз. Теорема дәлелденді.
Тікбұрышты
ABC
(
∠
C
= 90°) үшбұрышының қабырғаларын сәйке
сінше
a = BC, b = AC, c = AB
деп белгілеп, Пифагор формуласын
туындатамыз:
c
2
=
a
2
+
b
2
.
3. Пифагор теоремасының беттер арқылы дәлелденуі.
Катеттері
а, б
және гипотенузасы
с
ға тең тікбұрышты үшбұрыш
берілген. Бұл үшбұрыш үшін Пифагор теоремасы орынды екенін
дәлелдейміз, яғни:
a
2
+
b
2
=
c
2
екенін көрсетеміз.
Дәлелдеу.
Қабырғасы (
а + б
) ға тең екі квадрат жасаймыз. Оларды
3суретте көрсетілген әдіспен тікбұрышты үшбұрыштарға, квад рат
тарға және тік төртбұрыштарға бөліп шығамыз. 3
а
суреттегі төртбұ
рыштың қабырғасы
с
болған квадрат екенін көрсетеміз. Шын мәнінде
бұл төртбұрыш – ең алдымен ромб, өйткені оның қабырғасы катеттері
а
және
б
болып табылатын тікбұрышты үшбұрыштың гипотенузасы
с
ға
a
b
b
a
b
a
c
c
c
c
x
1
2
3
S
S
S
S
a
b
a
3
b
a
b
a
b
a
b
a
S
S
S
S
b
2
a
2
ә
http:eduportal.uz
43
тең. Енді сызбадағы
х
бұрыштың дұрыс екенін көрсетеміз. Расында
да
∠
x
+
∠
1 +
∠
3 = 180°,
∠
3 =
∠
2 (өйткені үшбұрыштар тең) және
∠
1 =
=90° −
∠
2 екенін ескере отырып, табамыз:
∠
x
= 90°. Сондықтан да бұл
төртбұрыштың бұрыштарының біреуі 90ºқа тең болған ромб, яғни
квадрат болып шығады. Қарастырылып отырған екі үлкен квадрат
теңдес, яғни олардың сыртқы беттері тең. Сондайақ бірінші квадраттың
беті
4
S
Δ
+
c
2
қа, ал екінші квадраттың беті 4
S
Δ
+
a
2
+
b
2
қа тең (3
б
сурет).
Сондықтан 4
S
Δ
+
c
2
= 4
S
Δ
+
a
2
+
b
2
.
Демек,
c
2
=
a
2
+
b
2
. Теорема дәлелденді.
Есеп.
4суреттегі белгісіз кесінділердің ұзындықтарын табыңдар.
Шешуі.
1)
ABC
– тік бұрышты,
∠
B
= 90°
(4сурет). Пифагор теоре
масына орай:
x
2
= 5
2
+ 3
2
, бұдан
2
34
34
x
x
=
⇒ =
(
x
> 0).
2)
ACD
– тік бұрышты,
CAD
= 90° (4сурет). Пифагор теоремасына
орай,
(
)
2
2
2
34
7
y
+
=
, одан
y
2
+ 34
=
49,
y
2
=
15,
15
y
=
(
y
> 0).
Жауабы:
=
34
x
cм;
=
15
y
cм.
?
B
A
A
D
C
D
C
B
5 cм
x
cм
y
cм
7 cм
3 cм
y
cм
1 cм
x
cм
1 cм
4
5
Сұрақтар,есептерментапсырмалар
1.
1) Пифагор теоремасының қандай дәлелдеулерін білесің?
2)
“Гипотенузаның квадраты”, “катеттің квадраты” деген тіркестерді
қалай түсінесің?
2.
Тік бұрышты үшбұрыштардың
а
және
б
катеттері берілген. Егер:
1)
a
= 5,
b
= 12; 2)
2
4
=
a
,
b
= 7; 3)
a
= 0,7,
b
= 2,4; 4)
a
= 5,
b
= 6;
5)
=
5
13
a
,
12
13
b
=
болса, с гипотенузасын табыңдар.
3.
Ромбтың диагональдары:
1) 12 см және 16 см; 2) 14 см және 48 см.
Ромбтың периметрін табыңдар.
4.
Белгісіз кесінділердің ұзындықтарын табыңдар (5сурет).
5.
Тікбұрышты үшбұрышта
а
мен
б
– катеттер,
с
– гипотенуза. Егер:
1)
a
= 1,2,
c
= 1,3; 2)
a
= 7,
c
= 9; 3)
a
= 1,5,
c
= 1,7; 4)
a
= 2,
c
= 2,5 болса,
б
катеті қандай болатынын табыңдар.
6.
Тік төртбұрыштың қабырғалары: 1) 2,4 дм және 7 см; 2) 50 см және
12 дм; 3) 8 дм және 1,5 м. Оның диагоналін табыңдар.
http:eduportal.uz
44
Теорема.
1. Пифагор теоремасының кейбір салдарлары.
Пифагор теоремасының салдарлары iшiнен біреуiн қарастырайық.
Салдар.
Тiк бұрышты үшбұрыштың кез келген катетi гипотенузадан
кiшi болады.
Дәлелдеу.
ABC
– тiк бұрышты, онда
∠
C
= 90
°
болсын (1 сурет).
Тiк бұрышты үшбұрыштың кез келген
катетi гипотенузадан кiшi болаты нын дәлел
дейiк.
Шынында да, Пифагор теоремасы бойын
ша катеттер үшiн:
AC
2
=
AB
2
−
BC
2
we
BC
2
=
AB
2
−
AC
2
өрнектерi орынды. Бұдан
AC
2
<
AB
2
және
BC
2
<
AB
2
келiп шығады. Демек,
AC < AB
және
BC < AB
. Салдар дәлелденді.
2. Пифагор теоремасына керi теорема.
Егер үшбұрыштың қабырғаларының бiреуiнiң квадраты оның
басқа екi қабырғасы квадраттарының қосындысына тең болса, онда
үшбұрыш тiк бұрышты болады.
Дәлелдеу.
ABC
үшбұрышта
AB
2
=
AC
2
+
BC
2
болсын.
∠
C
= 90° бола тынын
дәлелдейiк (2 сурет).
C
1
бұрышы тiк болған тiк бұ рышты
A
1
B
1
C
1
үшбұрышын қарас ты ра йық, онда
A
1
C
1
=
AC
мен
B
1
C
1
=
BC
. Пифагор теоремасы
бойынша
A
1
= =
A
1
+ +
B
1
. Демек,
A
1
=
AC
2
+
BC
2
.
Бiрақ теореманың шарты бойынша
AB
2
=
AC
2
+
BC
2
, демек,
A
1
=
AB
2
. Бұдан
табамыз:
A
1
B
1
=
AB
. Сонымен,
ABC
және
A
1
B
1
C
1
үшбұрыштар үш қабырғасы бойынша тең.
Сондықтан
∠
C
=
∠
C
1
, яғни
ABC
үшбұрыштың
C
төбесiндегi бұрышы тiк бұрыш болатыны
келiп шығады.
Теорема дәлелдендi.
18. ПИФАГОР ТЕОРЕМАСЫНА КЕРІ ТЕОРЕМА
A
1
C
1
B
1
A
C
B
2
A
C
B
1
http:eduportal.uz
45
1есеп.
Егер үшбұрыштың қабырғалары: 1)
a
= 5,
b
= 11,
c
= 12;
2)
85
a
=
,
b
= 7,
c
= 6
болса, ол тiк бұрышты үшбұрыш бола ма?
Шешуі.
1) Екi кiшi қабырғасы квадраттарының қосындысын
есептеймiз:
5
2
+ 11
2
= 25 + 121 = 146.
Ендi үлкен қабырғасының квадратын есептеймiз:
12
2
= 144.
Алынған нәтижелердi салыстырсақ,
а
2
+
b
2
≠
с
2
қатынасы келiп шығады.
Демек, берiлген үшбұрыш тiк бұрышты емес екен.
Жауабы:
1)
а
= 5;
b
= 11, және
с
= 12 болғанда, үшбұрыш тiк бұрышты
болмайды.
2) Екi кiшi қабырғасы квадраттарының қо сын дысын есептеймiз:
7
2
+ 6
2
= 49 + 36 = 85.
Содан соң үлкен қабырғасының квад ратын есептеймiз:
(
)
=
2
85
85
.
Демек, 85 = 85 –
орынды.
Соның нәтижесiнде
b
2
+с
2
=а
2
қа ие
боламыз. Бұдан үшбұрыштың тiк бұрышты екендiгi келiп шығады.
Жауабы:
85
a
=
,
b
=7 және
с
= 6 болғанда, үшбұрыш тiк бұрышты
болады
.
3. Перпендикуляр және көлбеу.
l –
түзуі және онда жатпайтын
А
нүктесі берілген делік. Анықтамасына
орай,
А
дан
l
түзуіне дейінгі ең қысқа қашықтық
А -
дан
l
ге түсірілген
АС
перпендикулярының ұзындығына тең болады (3сурет).
Расында да әрбір
B
∈
l
үшін
АСВ
үшбұ рышы – тікбұрышты,
бұнда
АС
мен
СВ
– катеттер, ал
АВ
гипотенуза болады.
СВ
кесіндісі
АВ
көлбеуінің
l
түзуіндегі
проекциясы
деп
аталады.
Пифагор теоремасы
АВ
– көлбеудің,
АС
–
перпендикулярдың және
СВ
– проекцияның
ұзын дықтарын төмендегі теңдікпен өрнектейді:
AB
2
=
AC
2
+
CB
2
.
Сондықтан
әрқашан
АВ > АС
немесе
АВ >
ВС
болады. Былайша айтқанда, бір нүкте
ар-
қы лы жүргізілген перпендикуляр мен көлбеудің
проекциясы көлбеуден кіші болады.
Сондайақ
тең көлбеулердің проекциялары да тең болады; екі көлбеу-
дің қайсысының проекциясы үлкен болса, сол көлбеу үлкен болады.
Достарыңызбен бөлісу: |