Министерство образования и науки Республики Казахстан
Казахский Национальный Университет имени Аль-Фараби
Факультет «механико-математический»
Кафедра «Вычислительных наук и статистики»
Специальность «актуарная математика»
СРС
Проверил(а): Султангазиева Ж. Б.
Выполнила: Иманбай Ә. М.
Алматы 2022 г.
1. Использование аналогии при определении свойств прямоугольного параллелепипеда на основе свойств прямоугольника.
Параллелепипед обладает следующими свойствами:
1) противолежащие грани параллелепипеда равны и лежат в параллельных плоскостях.
2) диагонали параллелепипеда пересекаются в одной точке и делятся этой точкой пополам.
Рассмотрим прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1.
У прямоугольного параллелепипеда 3 измерения – длина, ширина и высота. В качестве измерений нашего параллелепипеда можно взять, например, длины ребер DA, DC и DD1, все эти ребра имеют общую вершину D.
У прямоугольника два измерения – длина и ширина.
При этом, .
Оказывается, что аналогичным свойством обладает и прямоугольный параллелепипед: квадрат диагонали прямоугольного параллелепипеда равен сумме квадратов трех его измерений.
Рассмотрим прямоугольный параллелепипед ABCDA₁B₁C₁D₁. И докажем, что – диагональ параллелепипеда, а, b и c – ребра, имеющие общую вершину.
Пусть AD = a, DC = b, DD₁ = c.
DD₁ ⟂ AD, DD₁ ⟂ DC => DD₁ ⟂ ABCD
BB₁ ⟂ DD₁ => BB₁ ⟂ ABCD => BB₁ ⟂ BD
ABCD – прямоугольник.
Из ∆BAD по теореме Пифагора имеем .
Из ∆BB₁D по теореме Пифагора имеем .
.
Еще одну аналогию между прямоугольником и прямоугольным параллелепипедом показывает одно свойство. Мы знаем, что площадь прямоугольника равна произведению его измерений, S=ab.
Оказывается, что аналогичное утверждение справедливо и для прямоугольного параллелепипеда: объем прямоугольного параллелепипеда равен произведению трех его измерений, V=abc.
2. Использование сравнения при обучении свойствам функций.
Рассмотрим одно из свойств функции на примере о графика произвольной функции y = f (x):
Функция y = f (x) называется возрастающей, если для любой пары значений аргументов x1, x2 из неравенства x1 < x2 следует неравенство f (x1) < f (x2). Функцию можно назвать возрастающей на промежутке, если большему из любых двух взятых из него чисел всегда соответствует большее значение функции. Для нашего примера функция возрастает при .
Функция y = f (x) называется убывающей, если для любой пары значений аргументов x1, x2 из неравенства x1 < x2 следует неравенство f (x1) > f (x2).Функцию можно назвать убывающей на промежутке, если из любых двух взятых из него чисел большему из них всегда соответствует меньшее значение функции. Для нашего примера функция убывает при .
То есть мы берем любые 2 точки функции, координата абсциссы одной из них будет меньше. Далее мы сравниваем значения функции в этих точках. Если значение функции в точке с меньшей абсциссой будет меньше значения другой, то функция возрастающая, если больше, то убывающая.
3. Доказательство теоремы о средней линии трапеции аналогично доказательству теоремы о средней линии треугольника.
Теорема о средней линии треугольника. Средняя линия треугольника, соединяющая середины двух данных сторон, параллельна третьей стороне и равна ее половине.
Дано: ABC – треугольник,
MN- средняя линия ABC
Доказать, что:
1. MN || AC.
2. MN = ½ AC.
Доказательство. Рассмотрим треугольники BMN и BAC. По условию у нас BM=MA, BN=NC. Можем записать:
1. ∠B – общий.
2. .
Следовательно треугольники подобны (по двум пропорциональным сторонам и углу между ними). Из этого следует, что по признаку параллельности прямых, MN||AC, т. е. средняя линия параллельна третьей стороне.
Также из подобия треугольников следует, что , т. е. MN = ½ AC. Что и требовалось доказать.
Теорема о средней линии трапеции. Средняя линия трапеции параллельна её основаниям и равна их полусумме.
Дано: ABCD – трапеция,
MN – средняя линия ABCD
Доказать, что:
1. BC || MN || AD.
2. MN = ½ (AD + BC).
Доказательство. Проведём прямую BN, пересекающую продолжение стороны AD в точке K.
Появляются дополнительные элементы – треугольники: ABD, BNM, DNK, BCN. Если мы докажем, что BN = NK, то это будет означать, что MN – средняя линия ∆ABD, а дальше можно будет воспользоваться свойством средней линии треугольника и доказать необходимое. Только в этом случае, мы можем воспользоваться не просто признаком подобия, а доказать равенство треугольников.
1. Рассмотрим ∆BNC и ∆DNK, в них:
а) ∠CNB =∠DNK (свойство вертикальных углов);
б) ∠BCN = ∠NDK (свойство внутренних накрест лежащих углов);
в) CN = ND (по следствию из условия теоремы).
Значит ∆BNC = ∆DNK (по стороне и двум прилежащим к ней углам).
Из равенства ∆BNC = ∆DNK следует, что BN = NK, а значит MN – средняя линия ∆ABK.
=>MN || AD.
Так как ABCD – трапеция, то BC||AD, но MN || AD, значит BC || MN || AD.
MN = ½ AD, но AD = AK + KD, причём KD = BC (∆BNC = ∆DNK), значит MN = ½ (AD + BC).
Что и требовалось доказать.
Достарыңызбен бөлісу: |