В математике есть определенные каноны, которые явились, так сказать, фундаментом или основанием всего последующего развития современной математики. Одним из этих канонов, по праву можно считать теорему Пифагора.
Кому еще со школьных времен не известна смешная формулировка теоремы Пифагора: "Пифагоровы штаны во все стороны равны". Ну да, правильно это звучит так: "квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов ", но про штаны гораздо лучше запоминается.
Нагляднее всего это видно на треугольнике со сторонами 3-4-5. Но если изучить внимательно использование такого треугольника в древней истории, то можно заметить одну занимательную вещь и называется она ни как по другому, как .
Этот самый философ и математик Пифагор Самосский из Греции, именем которого и названа эта теорема, жил примерно 2,5 тысяч лет тому назад. Ну конечно дошедшая до нашего времени биография Пифагора не совсем достоверна, но, тем не менее, известно что Пифагор много путешествовал по странам Востока. В том числе он был и Египте и Вавилоне. В Южной Италии Пифагор основал свою знаменитую "Пифагорову школу", которая сыграла очень даже важную роль, как в научной, так и политической жизни древней Греции. С тех времен по преданиям Плутарха, Прокла и других известных математиков того времени, считалось, что эта теорема до Пифагора известна не была и именно по этому её назвали его именем.
Но история говорит что это не так. Обратимся туда, где бывал Пифагор и что видел, прежде чем сформулировать свою теорему. Африка, Египет. Бесконечный и однообразный океан песка, почти ни какой растительности. Редкие кустики растений, едва заметные верблюжьи следы. Раскаленная пустыня. Солнце и то кажется тусклым, как будто покрытым этим вездесущим мелким песком.
И вдруг, как мираж, как видение, на горизонте возникают строгие очертания пирамид, изумительных по своим идеальным геометрическим формам, устремленным к палящему солнцу. Своими огромными размерами, и совершенством своих форм они изумляют.
Скорее всего, Пифагор их видел в ином виде, нежели как они выглядят сейчас. Это были сияющие полированные громады с четкими гранями на фоне многоколонных прилегающих храмов. Рядом с величественными царскими пирамидами стояли пирамиды поменьше: жен и родичей фараонов.
Власть фараонов Древнего Египта была непререкаемой. Фараонов считали божеством и отдавали им божественные почести. Фараон-бог был вершителем судьбы народа и его покровителем. Даже после смерти культ фараона имел преогромное значение. Умершего фараона сохраняли веками, и для сохранения тела фараона сооружали гигантские пирамиды. Величие, архитектура и размеры этих пирамид поражают и сейчас. Недаром эти сооружения относили к одному из семи чудес света.
Изначально назначение пирамид было не только как усыпальниц фараонов. Считают что они сооружались как атрибуты могущества, величия, и богатства Египта. Это памятники культуры того времени, хранилища истории страны и сведений о жизни фараона и его народа, собрание предметов быта того времени. Кроме того однозначно, что пирамиды имели определенное "научное содержание". Их ориентирование на местности, их форма, размеры и каждая деталь, каждый элемент настолько тщательно продумывались, что должны были продемонстрировать высокий уровень знаний создателей пирамид. Очевидно что они строились на тысячелетия, "навечно". И недаром арабская пословица гласит: "Все на свете страшится времени, а время страшится пирамид".
Своим аналитическим умом Пифагор не мог не заметить определенную закономерность в формах и геометрических размерах пирамид. Скорее всего, это и натолкнуло Пифагора на анализ этих размеров, что впоследствии и было им выражено своей знаменитой теоремой, от которой ныне и отталкивается современная геометия.
Среди множества пирамид сохранившихся до нашего времени особое место занимает пирамида Хеопса. Если рассмотреть геометрическую модель этой пирамиды и восстановить её первоначальную форму, то очевидно, что её поперечное сечение представляет собой два треугольника с внутренним углом равным 51°50".
Сейчас пирамида является усеченной, но это разрушения времени, а если геометрически восстановить её в первоначальном виде, то получается что стороны этих треугольников равны: основание СВ = 116, 58 м, высота АС = 148,28 м.
Отношение катетов у/х = 148,28/116,58 = 1,272. А это величина тангеса угла 51град 50 мин. Получается, что в основу треугольника АСВ пирамиды Хеопса было заложено отношение AC/CB = 1,272. Такой прямоугольный треугольник называется "золотым" прямоугольным треугольником.
Получается что основной "геометрической идеей" пирамиды Хеопса является "золотой" прямоугольный треугольник. Но особой в этом отношении является пирамида Хефрена. Угол наклона боковых граней у этой пирамиды равен 53°12, при котором отношение катетов прямоугольного треугольника 4:3. Такой треугольник называют "священным" или "египетским" треугольником. По мнению многих известных историков, "египетскому" треугольнику в древности придавали особый магический смысл. Так Плутарх писал, что египтяне сопоставляли природу Вселенной со "священным" треугольником: символически они уподобляли вертикальный катет мужу, основание - жене, а гипотенузу - тому, что рождается от обоих.
Для египетского треугольника со сторонами 3:4:5 справедливо равенство: 32 + 42 = 52, а это и есть знаменитая теорема Пифагора. По неволе напрашивается вопрос: не это ли соотношение хотели увековечить египетские жрецы, построив пирамиду в основе которой лежит треугольник 3:4:5. Пирамида Хефрена наглядное подтверждение того что знаменитая теорема была известна египтянам задолго до ее открытия Пифагором.
Неизвестно как это попало к древним египтянам, то ли это заслуга их ученых, то ли это дар из вне, не исключается и то, что это дар внеземной цивилизации, но использование такого треугольника давало египетским строителям очень существенную и к тому же простую возможность при возведении таких огромных сооружений соблюдать точные геометрические размеры. Ведь свойства этого треугольника таковы, что его угол между катетами является равный 90 градусов. То есть использование такого элемента позволяет обеспечить точную перпендикулярность сопрягаемых элементов и естественно всей конструкции, что и подтверждает архитектура древнего Египта.
Получить прямой угол без необходимых инструментов не просто. Но если воспользоваться этим треугольником, оказывается все достаточно просто. Нужно взять обычную веревку, разделить её на 12 равных частей, и из них сложить треугольник, стороны которого будут равны 3, 4 и 5 частям. Угол между сторонами длиной 3 и 4 части оказывается и есть прямой. Вот это и есть Египетский треугольник Пифагора.
Во многих исторических письменах имеются следы, что уникальные свойства "египетского треугольника" были известны и широко использовались за много веков до Пифагора и не только в Египте, но и далеко за его пределами: в Месопотамии, в древнем Китае, в Вавилоне.
Знаменитая древнеегипетская пословица "Делай, как делается", дошедшая до наших дней, наталкивает на мысль что сами египтяне, возводившие эти строительные шедевры, были простыми исполнителями и особыми знаниями не обладали, а все секреты были скрыты от непосвященных. Ведь работами на строительстве руководили жрецы - члены особой привилегированной замкнутой касты. Они были хранителями древних знаний, которые держались в секрете. Но пытливый ум великого мыслителя Пифагора сумел разгадать один их этих секретов.
Умы людей всегда будоражат разнообразные загадки, и это, вероятно, будет всегда. , хоть и известен человечеству с незапамятных времён, все-таки одна из не полностью разгаданных тайн.
Ведь, что не говори, а форма египетского треугольника и проста, и в то же время гармонична, по своему он даже красив. И с ним достаточно легко работать. Для этого можно использовать самые простые инструменты - линейку и циркуль. Использую этот незатейливый элемент и его симметричные отображения, можно получить красивые, гармоничные фигуры. Это и мальтийский крест, и серединное сечение пирамиды Хефрена, и фрактальный ряд убывающих - возрастающих, по размерам египетских треугольников в соответствии с правилом золотого сечения. Это удивительное богатство гармоничных пропорций.
До сих пор в мире есть много пытливые люди, которые как безумцы изобретают вечный двигатель, ищут квадратуру круга, философский камень и книгу мёртвых. Скорее всего, усилия их тщетны, но даже в случае с Египетским треугольником, ясно что "простых тайн" на земле еще много.
Допустим, у нас есть линия к которой нам нужно выставить перпендикуляр, т.е. еще одну линию под углом 90 градусов относительно первой. Или у нас есть угол (например, угол комнаты) и нам нужно проверить равен ли он 90 градусам.
Все это можно сделать с помощью одной только рулетки и карандаша.
Есть две отличные штуки, такие как «Египетский треугольник » и теорема Пифагора, которые нам в этом помогут.
Когда будут найдены причины и цели, поиск инновационных знаний будет естественным следствием. Вы должны быть оптимистами, но этого недостаточно. Верования должны превращаться в действия. Если возможно, не в изолированных действиях. Если класс - это единственное пространство, которое нужно иметь, нужно грамотно занять его и сделать реальным то, о чем когда-то мечтали.
Происхождение геометрии несколько туманно, как одно из многих знаний о математике, в которой невозможно приписать одному человеку его открытие. Однако считается, что его начало в Египте и самые ранние свидетельства современной геометрии датируются примерно 600 годом до нашей эры.
Итак, Египетский треугольник - это прямоугольный треугольник с соотношением всех сторон равным 3:4:5 (катет 3: катет 4: гипотенуза 5).
Египетский треугольник напрямую связан с теоремой Пифагора - сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы (3*3 + 4*4 = 5*5).
Как нам это может помочь? Все очень просто.
Задача №1. Н ужно построить перпендикуляр к прямой линии (например, линию под 90 градусов к стене).
Несмотря на свою важность в историко-культурном контексте, геометрия недостаточно изучена. При этом навыки, которые будут разработаны у студентов, устарели. Согласно учебному предложению Санта-Катарины в отношении преподавания геометрии и компетенций, которые должны быть разработаны в студенте, необходимо учитывать некоторые факторы.
Изучение или исследование физического пространства и форм. Ориентация и визуализация и представление физического пространства. Визуализация и понимание геометрических форм. Обозначение и признание форм в соответствии с их характеристиками. Классификация объектов по их формам.
Шаг 1
. Для этого от точки №1 (где будет наш угол) нужно отмерить на этой линии любое расстояние кратное трем или четырем - это будет наш первый катет (равный трем или четырем частям, соответственно), получаем точку №2.
Для простоты вычислений можно взять расстояние, например 2м (это 4 части по 50см).
Изучение свойств фигур и отношений между ними. Построение геометрических фигур и моделей. Построение и обоснование отношений и предлогов, основанных на гипотетических дедуктивных рассуждениях. Для этого компетенции, относящиеся к геометрии, должны быть переданы со второго года начальной школы с учетом уровня абсорбции содержания ученика.
В обществе принято и принято, принцип «делать математику - решать проблемы». В связи с этим решение проблемы представляет собой предмет для исследователей и математиков. Понимание трудностей, с которыми сталкивается большинство студентов, сталкивающихся с этой жизненно важной деятельностью, сталкивается с большими проблемами. Первым, конечно же, является точное понимание проблемы. Для Лакатоса и Маркони «проблема - трудность, теоретическая или практическая, в знании чего-то реального значения, для которого нужно найти решение», и это понимание имеет фундаментальное значение для студентов, чтобы они работали с разрешением проблемы.
Шаг 2 . Затем от этой же точки №1 отмеряем 1,5м (3 части по 50см) вверх (выставляем примерный перпендикуляр), чертим линию (зеленая).
Шаг 3 . Теперь из точки №2 нужно поставить метку на зеленой линии на расстоянии 2,5м (5 частей по 50см). Пересечение этих меток и будет нашей точкой №3.
Соединив точки №1 и №3 мы получим линию-перпендикуляр нашей первой линии.
Во-первых, можно сказать, что решение проблемы, как стратегия развития математического образования, должно избавиться от этого чувства «необходимого зла», созданного бесконечным списком «проблем», которые, как правило, в конце каждой единицы Программа, учитель представляет студентам.
Традиционное использование проблем, сводящееся к применению и систематизации знаний, привлекает неприязнь и незаинтересованность студента, препятствуя их полному интеллектуальному развитию. Чрезмерная подготовка определений, методов и демонстраций становится рутинной и механической деятельностью, в которой оценивается только конечный продукт. Несоблюдение этапов исследования и передачи логико-математических идей не позволяет строить концепции. Таким образом, «математическое знание не представляет собой ученика как систему понятий, что позволяет ему решать множество проблем, а как бесконечную символическую, абстрактную, непонятную речь».
Задача №2. Вторая ситуация - есть угол и нужно проверить прямой ли он.
Вот он, наш угол. Крнечно проще проверить большим угольником. А если его нет?
>>Геометрия: Египетский треугольник. Полные уроки
Математические знания эволюционировали лишь от многих ответов на многие вопросы, заданные на протяжении всей истории. Творчество, критическая перепись, любопытство и удовольствие составляли топливо, которое подпитывало этот процесс открытия. По словам Поля, схема решения проблем.
Систематическое использование этой схемы помогает студенту организовать мышление. Конфронтация его первоначальной идеи решения с решением коллеги или группы способствует обучению, таким образом, переоценивая роль учителя. Самые ранние свидетельства зачатков тригонометрии возникли как в Египте, так и в Вавилоне, из расчета соотношений между числами и между сторонами аналогичных треугольников.
Тема урока
Цели урока
- Познакомиться с новыми определениями и вспомнить некоторые уже изученные.
- Углубить знания по геометрии, изучить историю происхождения.
- Закрепить теоретические знания учащихся о треугольниках в практической деятельности.
- Познакомить учащихся с Египетским треугольником и его применением в строительстве.
- Научиться применять свойства фигур при решении задач.
- Развивающие – развить внимание учащихся, усидчивость, настойчивость, логическое мышление, математическую речь.
- Воспитательные - посредством урока воспитывать внимательное отношение друг к другу, прививать умение слушать товарищей, взаимовыручке, самостоятельность.
Задачи урока
- Проверить умение учащихся решать задачи.
План урока
- Вступительное слово.
- Полезно вспомнить.
- Тоеугольник.
Вступительное слово
Знали ли в древнем Египте математику и геометрию? Не только знали, но и постоянно использовали ее при создании архитектурных шедевров и даже... при ежегодной разметке полей, на которых вода при наводнении уничтожала все межи. Даже существовала специальная служба землемеров, которые быстро с помощью геометрических приемов восстанавливали границы полей, когда вода спадала.
Ахемский папирус - самый обширный египетский документ по математике, который пришел по сей день. Кто был во власти писца Ахмеса. Вавилоняне проявляли большой интерес к астрономии, как по религиозным соображениям, так и к связям с календарем и сезонами посадки. Невозможно изучать фазы Луны, кардинальные точки и сезоны года без использования треугольников, системы единиц измерения и масштаба.
Это исследование далее подразделяется на две части: плоская тригонометрия и сферическая тригонометрия. Применение тригонометрии в различных областях точных наук является неоспоримым фактом. Знание этой истины имеет фундаментальное значение для учеников старших классов, и учитель математики обязан раскрывать этот предмет наилучшим образом, создавая необходимую связь в отношении будущих профессиональных выборов. В настоящее время тригонометрия не ограничивается изучением треугольников. Его применение распространяется на другие области математики, такие как «Анализ»и другие области человеческой деятельности, такие как электричество, механика, акустика, музыка, топография, гражданское строительство и т.д.
Пока неизвестно, как мы будем называть наше молодое поколение, которое вырастает на компьютерах, позволяющих не заучивать наизусть таблицу умножения и не производить в уме другие элементарные математические вычисления или геометрические построения. Может быть, человекороботами или киборгами. Греки же называли тех, кто не мог без посторонней помощи доказать простую теорему, профанами. Поэтому не удивительно, что саму теорему, которая широко использовалась в прикладных науках, в том числе и для разметки полей или строительства пирамид, древние греки называли «мостом ослов». А они очень хорошо знали египетскую математику.
Отмечается, однако, что одна из самых больших трудностей, с которыми сталкиваются учащиеся средней школы, о которых говорится в Тригонометрии, связана с фактом запоминания формул. Тем не менее, не запоминание потребует времени, чтобы вывести во время тестов, что сделало бы ситуацию невыполнимой.
Здесь мы приводим некоторые из основных соотношений и теорем, связанных с геометрией и, более конкретно, тригонометрии. Напомним, что причины и, соответственно, представляющие синус, косинус и касательную, действительны для ранее обнаруженного треугольника и не должны быть украшены или взяты, как правило, таким образом, понятие оценивается, а не запоминание формулы.
Полезно вспомнить
Треугольник
Треугольник
прямолинейный, часть плоскости, ограниченная тремя отрезками прямых (стороны Треугольника (в геометрии)), имеющими попарно по одному общему концу (вершины Треугольника (в геометрии)). Треугольник, у которого длины всех сторон равны, называется равносторонним
, или правильным
, Треугольник с двумя равными сторонами - равнобедренным
. Треугольник называется остроугольным
, если все углы его острые; прямоугольным
- если один из его углов прямой; тупоугольным
- если один из его углов тупой. Более одного прямого или тупого угла Треугольник (в геометрии) иметь не может, так как сумма всех трёх углов равна двум прямым углам (180° или, в радианах, p). Площадь Треугольник (в геометрии) равна ah/2, где а - любая из сторон Треугольника, принимаемая за его основание, a h - соответствующая высота. Стороны Треугольника подчинены условию: длина каждой из них меньше суммы и больше разности длин двух других сторон.
Основная эволюция тригонометрических понятий произошла после использования тригонометрического цикла, ранее называвшегося тригонометрическим кругом. Это «координатные оси, которые в качестве единицы измерения имеют радиус ориентированной окружности, совпадающей с центром координат осей координат».
Эйлер, родившийся в Базеле, был одним из лучших и наиболее продуктивных математиков в истории, и с его вышеупомянутым вкладом он согласился использовать один луч для тригонометрического цикла. Таким образом, «по мере того, как цикл ориентирован, каждая мера в градусах будет соответствовать одной точке цикла».
Треугольник
- простейший многоугольник, имеющий 3 вершины (угла) и 3 стороны; часть плоскости, ограниченная тремя точками, и тремя отрезками, попарно соединяющими эти точки.
С этим определением можно установить те же понятия для синуса, косинуса и касательной следующим образом. Рассмотрим фигуру в сторону, где изображен тригонометрический круг. То есть: косинус правого треугольника равен смежной ноге, деленной на ее гипотенузу, гипотенуза является противоположностью правого угла.
Напомним, что радиус тригонометрической окружности равен 1, делается вывод о том, что синус и косинус дуги являются действительными числами, которые изменяются в реальном интервале от -1 до. Шкала, принятая на касательной оси, такая же, как для осей абсцисс и ординат.
- Трём точкам пространства, не лежащим на одной прямой, соответствует одна и только одна плоскость.
- Любой многоугольник можно разбить на треугольники - этот процесс называется триангуляция .
- Существует раздел математики, целиком посвящённый изучению закономерностей треугольников - Тригонометрия .
Типы треугольников
По виду углов
Учитывая следующее представление для закона грудей. Пропорции, относящиеся к закону молочной железы, обозначенные выше, определяются следующим определением. Учитывая следующее представление для закона косинуса. Согласно закону косинусов, как обозначено выше, треугольник любой квадрат мера одной стороны равна сумме квадратов мер двух других сторон минус удвоенное произведение мер этих сторон на косинус угла они Форма.
Цель этой главы - разработать учебный план для содержания тригонометрии, основанный на проблематизации, контекстуализации и историческом поиске, чтобы сделать обучение со стороны студентов. Подчеркивается, что понимается, что план обучения является необходимым условием для руководства учебным процессом путем обучения любому контенту, в нем подчеркивается, как мы увидим ниже, содержание, цели, разработка плана, материалы, которые должны быть И как оценивать содержание, которое нужно администрировать.
Поскольку сумма углов треугольника равна 180°, то не менее двух углов в треугольнике должны быть острыми (меньшими 90°). Выделяют следующие виды треугольников:
- Если все углы треугольника острые, то треугольник называется остроугольным;
- Если один из углов треугольника тупой (больше 90°), то треугольник называется тупоугольным;
- Если один из углов треугольника прямой (равен 90°), то треугольник называется прямоугольным. Две стороны, образующие прямой угол, называются катетами, а сторона, противолежащая прямому углу, называется гипотенузой.
По числу равных сторон
На основе тематического проекта возникла тригонометрия: проблематизация и контекстуализация. Контекстуализируйте предметную тригонометрию, используя исторический подход и исследуя физическое пространство и формы, присутствующие в окружающей среде. Обеспечьте условия для студентов, чтобы усвоить основы тригонометрии.
Признать, в каких областях оно распространяется и какое влияние оно вызывает. Предоставьте учащимся методы для облегчения понимания интерпретации и разрешения проблем. Содержание тригонометрии будет применяться в соответствии с материалом, разработанным для отслеживания содержимого, который будет выполнять следующие шаги.
- Разносторонним называется треугольник, у которого длины трёх сторон попарно различны.
- Равнобедренным называется треугольник, у которого две стороны равны. Эти стороны называются боковыми, третья сторона называется основанием. В равнобедренном треугольнике углы при основании равны. Высота, медиана и биссектриса равнобедренного треугольника, опущенные на основание, совпадают.
- Равносторонним называется треугольник, у которого все три стороны равны. В равностороннем треугольнике все углы равны 60°, а центры вписанной и описанной окружностей совпадают.
Что касается исследования, это можно сделать в группах и разделять по темам. Социализация может быть осуществлена посредством презентации, достойной творчества и интереса каждой группы. После презентации преподаватель может делать свои места размещения, уделяя приоритетное внимание важности содержания.
Тригонометрия - это отрасль математики, которая изучает треугольники, особенно треугольники в плоскости, где один из углов треугольника измеряет 90 градусов. Он также конкретно изучает отношения между сторонами и углами треугольников; Тригонометрические функции и расчеты на их основе. Тригонометрический подход проникает в другие области геометрии, такие как изучение сфер с использованием сферической тригонометрии.
– прямоугольный треугольник с соотношением сторон 3:4:5. Сумма указанных чисел (3+4+5=12) с древних времен использовалась как единица кратности при построении прямых углов с помощью веревки, размеченной узлами на 3/12 и 7/12 ее длины. Применялся египетский треугольник в архитектуре средних веков для построения схем пропорциональности.
Происхождение тригонометрии неизвестно. Треугольник - это геометрическая фигура с тремя сторонами и тремя углами. Чтобы сформировать треугольник, просто присоедините все три точки отрезками, если они не выровнены. Ниже приведены треугольники. Апертура, полученная двумя линиями, соединенными одной и той же точкой, называется углом, который имеет в качестве международной измерительной системы радиан, и степень также очень полезна. В треугольниках сумма их внутренних углов равна 180 °.
Прямой угол обозначается символом. В правом треугольнике противоположная сторона правого угла называется гипотенузой. Некоторые авторы считают, что Пифагор был учеником Сказок, Евы, когда он сказал, что «он был на пятьдесят лет моложе этого и жил около Милета, где жил Фалес». Бойер говорит, что «хотя некоторые из утверждений утверждают, что Пифагор был учеником Сказок, это вряд ли дает разницу в полвека между его возрастами».
Итак, с чего же начать? Разве вот с этого: 3 + 5 = 8. а число 4 составляет половину числа 8. Стоп! Числа 3, 5, 8... Разве они не напоминают что-то очень знакомое? Ну конечно, они имеют прямое отношение к золотому сечению и входят в так называемый «золотой ряд»: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21
... В этом ряду каждый последующий член равен сумме двух предыдущих: 1 + 1= 2. 1 + 2 = 3, 2 + 3 = 5, 3 + 5 = 8
и так далее. Выходит, что египетский треугольник имеет отношение к золотому сечению? И древние египтяне знали, с чем имели дело? Но не будем торопиться с выводами. Необходимо выяснить детали поточнее.
Выражение «золотое сечение», как считают некоторые, впервые ввел в XV веке Леонардо да Винчи
. Но сам «золотой ряд» стал известен в 1202 году, когда его впервые опубликовал в своей «Книге о счете» итальянский математик Леонардо Пизанский
. Прозванный Фибоначчи. Однако почти за две тысячи лет до них золотое сечение было известно Пифагору
и его ученикам. Правда, называлось оно по-другому, как «деление в среднем и крайнем отношении». А вот египетский треугольник с его «золотым сечением» был известен еще в те далекие времена, когда строились пирамиды в Египте
, когда процветала Атлантида.
Для доказательства теоремы о египетском треугольнике необходимо использовать отрезок прямой известной длины А-А1 (рис.). Он будет служить масштабом, единицей измерения, и позволит определить длину всех сторон треугольника. Три отрезка А-А1 равны по длине наименьшей из сторон треугольника ВС, у которой соотношение равно 3. А четыре отрезка А-А1 равны по длине второй стороне, у которой соотношение выражается числом 4. И, наконец, длина третьей стороны равна пяти отрезкам А-А1. А дальше, как говорится, дело техники. На бумаге проведем отрезок ВС, являющийся наименьшей стороной треугольника. Затем из точки В радиусом, равным отрезку с соотношением 5, проводим циркулем дугу окружности, а из точки С -дугу окружности радиусом, равным длине отрезка с соотношением 4. Если теперь точку пересечения дуг соединить линиями с точками В и С, то получим прямоугольный треугольнике соотношением сторон 3: 4: 5.
Что и требовалось доказать.
Применялся египетский треугольник в архитектуре средних веков для построения схем пропорциональности и для построения прямых углов землемерами и архитекторами. Египетский треугольник является простейшим (и первым известным) из Героновых треугольников - треугольников с целочисленными сторонами и площадями.
Египетский треугольник - загадка древности
Каждому из вас известно, что Пифагор был великим математиком, который внес неоценимый вклад в развитие алгебры и геометрии, но еще больше он завоевал известность благодаря своей теореме.
А открыл Пифагор теорему Египетского треугольника в то время, когда ему довелось побывать в Египте. Пребывая в этой стране, ученый был очарован великолепием и красотой пирамид. Возможно, как раз это и стало толчком, который подверг его на мысль о том, что в формах пирамид четко прослеживается какая-то определенная закономерность.
История открытия
Название египетский треугольник получил благодаря эллинам и Пифагору, которые были частыми гостями в Египте. И случилось это приблизительно в VII-V веках до н. э.
Знаменитая пирамида Хеопса, вообще-то представляет собой прямоугольный многоугольник, а вот священным египетским треугольником принято считать пирамиду Хефрена.
Жители Египта природу Египетского треугольника, как писал Плутарх, сопоставляли с семейным очагом. В их трактовках можно было услышать, что в этой геометрической фигуре ее вертикальный катет символизировал мужчину, основание фигуры относилось к женскому началу, а гипотенузе пирамиды отводилась роль ребенка.
А уже из изученной темы вам хорошо известно, что соотношение сторон этой фигуры равно 3:4:5 и, следовательно, что это нас приводит к теореме Пифагора, так как 32 + 42= 52.
И если учесть, что в основании пирамиды Хефрена лежит египетский треугольник, то можно сделать вывод, народ древнего мира знал знаменитую теорему еще задолго до того, как она была сформулирована Пифагором.
Основной особенностью египетского треугольника, скорее всего, было его своеобразное соотношение сторон, которое было первым и простейшим из Героновых треугольников, так как и стороны, и его площадь имели целые числа.
Особенности египетского треугольника
А теперь давайте более подробно остановимся на отличительных особенностях египетского треугольника:
Во-первых, как мы уже говорили, все его стороны и площадь состоят из целых чисел;
Во-вторых, по теореме Пифагора нам известно, что сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузе;
В-третьих, с помощью такого треугольника можно отмерять прямые углы в пространстве, что очень удобно и необходимо при строительстве сооружений. А удобство заключается в том, что мы знаем, что этот треугольник является прямоугольным.
В-четвертых, как нам тоже уже известно, что даже если нет соответствующих измерительных приборов, то этот треугольник можно запросто построить с помощью простой веревки.
Применение египетского треугольника
В Древние века в архитектуре и строительстве египетский треугольник пользовался огромной популярностью. Особенно он был необходим, если для построения прямого угла использовали веревку или шнур.
Ведь известно, что отложить прямой угол в пространстве, является довольно таки сложным занятием и поэтому предприимчивые египтяне изобрели интересный способ построения прямого угла. Для этих целей они брали веревку, на которой отмечали узелками двенадцать ровных частей и потом с этой веревки складывали треугольник, со сторонами, которые равнялись 3 , 4 и 5 частям и в итоге без проблем, получали прямоугольный треугольник. Благодаря такому замысловатому инструменту, египтяне с огромной точностью размеряли землю для сельскохозяйственных работ, строили дома и пирамиды.
Вот так посещение Египта и изучение особенностей египетской пирамиды подтолкнуло Пифагора на открытие своей теоремы, которая, кстати, попала в Книгу Рекордов Гиннеса, как теорема, которая имеет самое большое количество доказательств.
Треугольные колеса Рело
Колесо - круглый (как правило), свободно вращающийся или закреплённый на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить. Колесо повсеместно используется в различных механизмах и инструментах. Широко применяется для транспортировки грузов.
Колесо существенно уменьшает затраты энергии на перемещение груза по относительно ровной поверхности. При использовании колеса работа совершается против силы трения качения, которая в искусственных условиях дорог существенно меньше, чем сила трения скольжения. Колёса бывают сплошные (например, колёсная пара железнодорожного вагона) и состоящие из довольно большого количества деталей, к примеру, в состав автомобильного колеса входит диск, обод, покрышка, иногда камера, болты крепления и тд. Износ покрышек автомобилей является почти решённой проблемой (при правильно установленных углах колёс). Современные покрышки проезжают свыше 100 000 км
. Нерешённой проблемой является износ покрышек у колёс самолётов. При соприкосновении неподвижного колеса с бетонным покрытием взлётной полосы на скорости в несколько сотен километров в час износ покрышек огромен.
- В июле 2001 года на колесо был получен инновационный патент со следующей формулировкой: «круглое устройство, применяемое для транспортировки грузов». Этот патент был выдан Джону Кэо, юристу из Мельбурна, который хотел тем самым показать несовершенство австралийского патентного закона.
- Французская компания Мишлен в 2009 году разработала пригодное к массовому выпуску автомобильное колесо Active Wheel со встроенными электродвигателями, приводящими в действие колесо, рессору, амортизатор и тормоз. Таким образом, эти колёса делают ненужными следующие системы автомобиля: двигатель, сцепление, коробку передач, дифференциал, приводной и карданный валы.
- В 1959 году американец А. Сфредд получил патент на квадратное колесо. Оно легко шло по снегу, песку, грязи, преодолевало ямы. Вопреки опасениям, машина на таких колёсах не «хромала» и развивала скорость до 60 км/ч.
Франц Рело (Franz Reuleaux, 30 сентября 1829 - 20 августа 1905) - немецкий инженер-механик, лектор Берлинской Королевской Технической академии, ставший впоследствии ее президентом. Первым, в 1875 году, разработал и изложил основные положения структуры и кинематики механизмов; занимался проблемами эстетичности технических объектов, промышленным дизайном, в своих конструкциях придавал большое значение внешним формам машин. Рело часто называют отцом кинематики.
Вопросы
- Что такое треугольник?
- Виды треугольников?
- В чем особенность египетского треугольника?
- Где применяется египетский треугольник? > Математика 8 класс
О египетском треугольнике и его свойствах хорошо известно ещё с древних времён. Эта фигура широко применялась в строительстве для разметки и построения правильных углов.
История египетского треугольника
Создателем этой геометрической конструкции является один из величайших математиков древности Пифагор. Именно благодаря его математическим изысканиям мы можем в полной мере использовать все свойства данного геометрического построения в строительстве.
Можно предположить, что математические навыки позволили Пифагору заметить закономерность в формах строения. Дальнейшее развитие событий можно легко представить. Базовый анализ и построение выводов создали одну из самых значимых фигур в истории. Скорее всего, в качестве прообраза была выбрана именно пирамида Хеопса из-за своих практически совершенных пропорций.
Египетский треугольник в строительстве
Свойства этой уникальной геометрической конструкции заключаются в том, что её построение без применения каких-либо инструментов позволяет построить дом с правильными во всех соотношениях углами.
Важно! Конечно, в идеале лучшим вариантом будет использование транспортира или угольника.
Итак, качества египетского треугольника позволяют делать правильные во всех соотношениях углы. Стороны конструкции имеют следующее соотношение друг к другу:
Чтобы проверить ту ли фигуру вы начертили, используйте хорошо известную ещё со школьной скамьи Теорему Пифагора.
Внимание ! Свойства египетского треугольника таковы, что квадрат гипотенузы равен квадратам двух катетов.
Для лучшего понимания возьмём приведенную выше зависимость и составим небольшой пример. Умножим пять на пять. В результате чего получим гипотенузу равную 25. Вычислим квадраты двух катетов. Они составят 16 и 9. Соответственно их сумма будет двадцать пять.
Именно поэтому свойства египетского треугольника так часто используются в строительстве. Вам достаточно взять заготовку и прочертить прямую линию. Её длина всегда должна быть кратной 5. Затем нужно наметить один край и отмерять от него линию кратную 4, а от второго 3.
Внимание ! Длина каждого отрезка составит 4 и 3 см (при минимальных значениях). Пересечение этих прямых образует прямой угол, равняющийся 90 градусам.
Альтернативные способы построить прямой угол на 90 градусов
Как уже упоминалось выше, наилучшим вариантом будет просто взять угольник или транспортир. Эти инструменты позволяют с наименьшими затратами времени и сил добиться нужных пропорций. Главное же свойство египетского треугольника заключается в его универсальности. Фигуру можно построить, не имея в арсенале практически ничего.
Сильно в построении прямого угла помогают простые печатные издания. Возьмите любой журнал или книгу. Дело в том, что в них соотношение сторон всегда составляет ровно 90 градусов. Типографические станки работают очень точно. В противном случае рулон, который заправляется в станок, будет резаться непропорциональными кривыми углами.
Как получить египетский треугольник при помощи верёвки
Свойства этой геометрической фигуры тяжело переоценить. Неудивительно, что инженерами древности было придумано множество способов её образования с использованием минимальных ресурсов.
Одним из самых простых считается метод образования египетского треугольника со всеми его вытекающими свойствами посредством простой верёвки. Возьмите бечёвку и разрежьте её на 12 абсолютно ровных частей. Из них сложите фигуру с пропорциями 3, 4 и 5.
Как построить угол в 45, 30 и 60 градусов
Безусловно, египетский треугольник и его свойства очень полезны при постройке дома. Но без других углов вам обойтись всё-таки не удастся. Чтобы получить угол, равняющийся 45 градусам, возьмите материал рамки или багета. После чего распилите его под углом в сорок пять градусов и состыкуйте половинки друг с другом.
Важно ! Для получения нужного наклона вырвите лист бумаги из журнала и согните его. При этом линии изгиба будут проходить через угол. Края должны совпасть.
Как видите, свойства фигуры позволяют гораздо проще и быстрее построить геометрический конструкт. Чтобы добиться соотношения сторон в 60 градусов нужно взять один треугольник на 30º и второй такой же. Обычно подобные пропорции необходимы при создании определённых декоративных элементов.
Внимание ! Соотношение сторон на 30º нужно, чтобы сделать шестиугольники. Их свойства востребованы в столярных заготовках.
Итоги
Свойства египетского треугольника широко использовались в строительстве на протяжении почти, что двух с половиной веков. Даже сейчас при недостатке инструментов строители применяют эту открытую ещё Пифагором методику, чтобы добиться ровных прямых углов.
Не исключено, что, термин «Египетский треугольник» дал Пифагор , побывав по настоянию Фалеса в Египте…
«… в данном очерке нас интересует именно непрактический, неприкладной аспект математики, мы предполагаем весьма и весьма поучительным включение в «джентльменский набор» математических представлений знание того, почему треугольник со сторонами 3, 4, 5 назывется египетским.
А всё дело в том, что древнеегипетские строители пирамид нуждались в способе построения прямого угла. Вот требуемый способ. Веревка разбивается на 12 равных частей, границы между соседними частями помечаются, а концы верёвки соединяются. Затем верёвка натягивается тремя людьми так, чтобы она образовала треугольник, а расстояния между соседними натягивателями составляли бы, соответственно, 3 части, 4 части и 5 частей. В таком случае треугольник окажется прямоугольным, в коем стороны 3 и 4 будут катетами, а сторона 5 - гипотенузой, так что угол между сторонами 3 и 4 будет прямым.
Боюсь, что большинство читателей в ответ на вопрос «Почему треугольник окажется прямоугольным?» сошлётся на теорему Пифагора: ведь три в квадрате плюс четыре в квадрате равно пяти в квадрате. Однако теорема Пифагора утверждает, что если треугольник прямоугольный, то в этом случае сумма квадратов двух его сторон равна квадрату третьей.
Здесь же используется теорема, обратная к теореме Пифагора: если сумма квадратов двух сторон треугольника равна квадрату третьей, то в этом случае треугольник прямоугольный. (Не уверен, что эта обратная теорема занимает должное место в школьной программе.)».
Успенский В.А. , Апология математики, или о математике как части духовной культуры, журнал «Новый мир», 2007 г., N 11, с. 131.
Математический лайфхак из обасти геометрии “Как при помощи простой верёвки получить треугольник с прямым углом”.
Египтяне 4000 лет назад для строительства пирамид использовали метод получения прямоугольного треугольника при помощи верёвки разделенной на 12 равных частей.
Понятие “египетский треугольник”.
Почему треугольник со сторонами 3, 4, 5 называют египетским?
А всё дело в том, что строителям Древнего Египта пирамид нужен был простой и надежный метод построения треугольника с прямым углом. И вот как они это реализовывали. Верёвку разбивали на двеадцать равновеликих частей, обозначив границы между соседними частями; концы верёвки соединяли. После этого 3 человека натягивали верёвку таким образом, чтобы она образовала треугольник, причем расстояния между каждыми двумя египтянами, тянущими веревку, составляли соответственно три части, четыре части и пять частей. Получался треугольник с прямым углом с катетами в три и четыре части и гипотенузой в пять частей. Известно, прямым был угол между сторонами в три и четыре части. Как известно, древнеегипетских землемеров, которые кроме обмеривания земельных наделов занимались построениями на местности, в древнем Египте их называли гарпедонаптами (что буквально переводится как «натягивающие верёвки»). Гарпедонапты занимали 3 место в иерархии жрецоы Древнего Египта.
Обратная теорема Пифагора.
Но из-за чего треугольник со сторонами 3, 4, 5 окажется прямоугольным? Большинство ответили бы на данный вопрос, что данный факт это теорема : так как три в квадрате плюс четыре в квадрате равняется пяти в квадрате. Но говорит, что если треугольник с прямым углом, то тогда сумма квадратов 2-х его сторон равняется квадрату третьей. Здесь мы имеем дело с теоремой, обратной теореме Пифагора: если сумма квадратов 2-х сторон треугольника равна квадрату третьей, то тогда треугольник - прямоугольный.
Обрисованное практическое приложение обратной относиться к далёкому прошлому. Едва ли кто-либо получает прямые углы таким методом сегодня. Но тем не менее данный способ является отличным математическим лайфхаком и может быть применён Вами в любой жизненной ситуации.
Метод определения прямоугольного треугольника при помощи верёвки из мира практики переместился в мир идей, подобно тому как многое из материальной культуры древности вошло в духовную культуру нынешней действительности.
