Что такое пифагора тройка

Геометрия

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Теорема Пифагора

Попытаемся установить связь между гипотенузой и катетами прямоугольного треугольника. Пусть в некотором прямоугольном треуг-ке катеты имеют длины а и b, а гипотенуза равна с. Пусть один из острых углов треуг-ка составляет α, тогда другой острый угол должен равняться 90 – α:

Далее возьмем 4 таких треуг-ка и расположим их следующим образом:

Здесь мы прикладываем треуг-ки так, чтобы их разные катеты образовали одну сторону четырехугольника. В результате получается большой квадрат со стороной a + b. Квадратом он является по определению, ведь все его стороны одинаковы, а углы – прямые.

Изучим центральную фигуру, чью площадь мы обозначили как S2. Это четырехуг-к, причем все его стороны равны с, то есть длине гипотенузы треугольника. С другой стороны, каждый его угол можно найти, вычтя из 180° величины α и 90° – α:

Получается, что всего его углы прямые, то есть он является квадратом. Найдем его площадь:

Вернемся к большому квадрату. С одной стороны, его площадь можно записать как сумму площадей фигур, его составляющих:

Cдругой стороны, эту же площадь можно найти, просто возведя в квадрат его сторону:

Получили формулу, в которой и заключен смысл теоремы Пифагора:

Изучим несколько простейших примеров использования теоремы Пифагора.

Задание. Длины катетов прямоугольного треугольника составляют 5 и 12. Определите длину гипотенузы.

Решение. Запишем теорему Пифагора:

Задание. Длина катета треугольника составляет 3, а гипотенузы – 5. Какова длина другого катета?

Решение: На это раз нам известен один из катетов а = 3 и гипотенуза с = 5. Подставим в теорему Пифагора эти числа:

Теорема Пифагора имеет огромное значение для геометрии и смежных дисциплин. Приведенное здесь ее доказательство является одним из простейших, но отнюдь не единственным. Сегодня человечеству известно 367 различных доказательств теоремы Пифагора, что лишь показывает ее огромную значимость.

На самом деле Пифагор, известный древнегреческий математик, не был первым, кто обнаружил это равенство. Пифагор родился примерно в 570 г. до н. э., однако ещё египтяне знали про прямоугольный треуг-к со сторонами 3, 4 и 5. Поэтому его часто именуют египетским треугольником.

Также вычислять стороны прямоугольного треуг-ка умели и в Вавилоне уже за 1000 лет до рождения Пифагора. Вероятно, Пифагор узнал о формуле от вавилонян, а сам лишь вывел ее доказательство (вавилоняне не утруждали себя необходимостью доказывать теоремы геометрии). Утверждается, что Пифагор принес сделал жертвоприношение в размере 100 быков после того, как смог доказать теорему.

Задание. Вычислите гипотенузу равнобедренного прямоугольного треуг-ка, чьи катеты имеют единичную длину.

Решение. В теорему Пифагора вместо букв a и b подставим единицу:

Обратите внимание, что в данной задаче в качестве длины гипотенузы прямоугольного треугольника получилось иррациональное число. Исторически именно при решении подобной задачи люди (это были ученики Пифагора) впервые столкнулись с иррациональными числами. Перед дальнейшим изучением темы есть смысл вспомнить основные правила вычислений с квадратными корнями.

Задание. На рисунке построен произвольный квадрат. Предложите способ, как построить квадрат с вдвое большей площадью.

Решение. Проведем в исходном квадрате диагональ. Далее построим новый квадрат со стороной, равной этой гипотенузе:

Запишем для одного из них теорему Пифагора:

Но площадь квадрата равна его стороне, возведенной во вторую степень, поэтому величина с 2 – это площадь большого (на рисунке – синего)квадрата, а х 2 – площадь маленького:

Подставим эти выражения в формулу, выведенную из теоремы Пифагора, и получим, что площадь большего квадрата ровно вдвое больше:

Задание. Найдите площадь равнобедренного прямоугольного треуг-ка, гипотенуза которого имеет длину 10.

Решение. Обозначим катеты переменной х, тогда теорема Пифагора будет выглядеть как уравнение:

Задание. Один из острых углов прямоугольного треугольника составляет 30°, а его гипотенуза равна 10. Найдите оба катета.

Решение. Мы знаем, что в прямоугольном треуг-ке с острым углом 30° гипотенуза вдвое длиннее меньшего катета (он как раз лежит против угла 30°), мы можем найти этот катет:

Другой катет находим с помощью теоремы Пифагора:

Задачи на применение теоремы Пифагора

Теорема Пифагора используется в огромном количестве геометрических задач. С ее помощью можно находить диагонали некоторых четырехуг-ков, длины высот, вычислять площади.

Задание. Стороны прямоуг-ка имеют длину 8 и 15 см. Найдите длину его диагонали.

Решение. Рассмотрим произвольный прямоугольник АВСD. Если в нем провести диагональ ВD, то получится прямоугольный треуг-к АВD. Пусть АВ = 15, АD = 8. Запишем теорему Пифагора для ∆АВD:

Задание. В равнобедренном треуг-ке основание имеет длину 16 см, а боковые стороны составляют 17 см. Найдите длину высоты, проведенной к основанию этого треуг-ка, а также площадь треуг-ка.

Решение. Напомним, что высота, опущенная к основанию равнобедренного треуг-ка, одновременно является и медианой, и биссектрисой. Это значит, что Н – середина АВ. Тогда можно найти длину отрезков АН и НВ:

Теперь можно рассмотреть ∆АСН. Он прямоугольный, и нам известно его гипотенуза (она является боковой стороной ∆АВС и по условию равна 17 см) и катет АН. Тогда можно найти и второй катет, то есть высоту СН:

Задание. Высота равностороннего треуг-ка составляет 4 см. Найдите его сторону.

Решение. Напомним, что в равностороннем треуг-ке все углы равны 60°. Также учтем, что высота в равностороннем треуг-ке является также и биссектрисой и медианой:

Рассмотрим ∆АСН. Он прямоугольный, и один из его углов составляет 60°. Значит, другой угол составляет 30°. Но в таком треуг-ке гипотенуза вдвое больше катета, лежащего против ∠30°:

Обратите внимание, мы специально домножили дробь на корень из 3, чтобы корень оказался в числителе, а не знаменателе. Т.к. в таком виде проще работать с квадратными корнями.

Итак, мы нашли АН. Теперь можно найти сторону АС, которая вдвое длиннее:

Задание. Составьте формулу для нахождения площади равностороннего треуг-ка, если известна только его сторона.

Решение. Обозначим сторону треуг-ка буквой а. Для вычисления площади необходимо найти высоту:

Как и в предыдущей задаче, отрезок АС вдвое длиннее АН:

Высоту мы нашли. Осталось найти площадь:

Задание. В прямоугольном треуг-ке, катеты которого имеют длину 60 и 80, проведена высота к гипотенузе. Найдите высоту гипотенузы, а также длину отрезков, на которые эта высота разбивает гипотенузу.

Решение. Найдем длину гипотенузы ВС:

Осталось найти длины отрезков СН и НВ. Для этого необходимо записать теорему Пифагора для ∆АСН и ∆АНВ, которые являются прямоугольными. Начнем с ∆АСН:

Аналогично работаем и с ∆АНВ:

Можно проверить себя. Отрезки НВ и СН вместе составляют отрезок СВ, поэтому должно выполняться равенство:

Задание. Диагонали ромба равны 10 и 24 см. Чему равна его сторона?

Пусть в ромбе АВСD диагонали пересекаются в точке О, причем АС = 24 см, а ВD = 10 см.Напомним, что диагонали ромба пересекаются под углом 90° и делятся при этом на одинаковые отрезки. Следовательно, ∆АВО прямоугольный. Найдем его катеты:

Задание. Основания равнобедренной трапеции имеют длину 20 и 10, а боковая сторона имеет длину 13. Найдите площадь трапеции.

Решение. Опустим на большее основание две высоты:

В итоге получили прямоуг-к АВКН. Его противоположные стороны одинаковы, поэтому

∆АНD и ∆ВКС равны друг другу, ведь это прямоугольные треуг-ки с одинаковой гипотенузой (АD = ВС, ведь это равнобедренная трапеция) и равным катетом (АН = ВК как стороны прямоуг-ка). Это значит, что DH = КС. Но эти отрезки вместе с НК составляют CD. Это позволяет найти DH и KC:

Зная высоту трапеции и ее основания, легко найдем и ее площадь:

Пифагоровы тройки

Возможно, вы уже заметили, что в большинстве школьных задач на применение теоремы Пифагора используются треуг-ки с одними и теми же сторонами. Это треуг-к, чьи стороны имеют длины

Их использование обусловлено тем, что все их стороны выражаются целыми числами. В задачах же, например, с равнобедренным прямоугольным треуг-ком хотя бы одна из сторон обязательно оказывается иррациональным числом.

Прямоугольные треуг-ки, у которых все стороны являются целыми, называют пифагоровыми треугольниками, а длины их сторон именуются пифагоровыми тройками. Получается, что пифагоровыми называются такие тройки натуральных чисел а, b и с, которые при подстановке в уравнение

обращают его в справедливое равенство.

Для удобства такие тройки иногда записывают в скобках.

Например, тройка чисел (3; 4; 5)– пифагорова, так как

Задание. Определите, какие из следующих троек чисел являются пифагоровыми:

Несложно догадаться, что пифагоровых троек существует бесконечно много. Действительно, возьмем тройку (3; 4; 5). Далее умножим все числа, составляющие ее, на два, и получим новую тройку (6; 8; 10), которая также пифагорова. Умножив исходную тройку на 3, получим тройку (9; 12; 15), и она снова пифагорова. Вообще, умножая числа пифагоровой тройки на любое натуральное число, всегда будем получать новую пифагорову тройку. А так как натуральных чисел бесконечно много, то и троек Пифагора также бесконечное количество.

Отдельно выделяют понятие примитивной пифагоровой тройки. Эта такая тройка, числа которой являются взаимно простыми, то есть не имеют общих делителей. Другими словами, примитивная тройка НЕ может быть получена из другой тройки простым умножением ее чисел на натуральное число. В частности, тройка (3; 4; 5)является примитивной, а «производные» от нее тройки (6; 8; 10) и (9; 12; 15) уже не примитивные.

Интересно, что примитивных троек также бесконечно много. Ещё Евклид предложил алгоритм для их поиска, который, однако, не изучается в рамках школьного курса геометрии.

Задание. Докажите, что у любого прямоугольного треуг-ка с целыми длинами сторон все эти длины не могут быть нечетными числами.

Предположим, что такой треуг-к существует. Пусть его стороны равны a, b и c, и эти числа нечетны. Тогда должно выполняться уравнение:

не может быть верным, ведь его левая часть четна, а правая – нечетна. Поэтому пифагоров треуг-к с тремя нечетными сторонами существовать не может.

Обратная теорема Пифагора

По теореме Пифагора из того факта, что в треуг-ке есть прямой угол, следует следующее соотношение между длинами его сторон:

Оказывается, верно и обратное: если в произвольном треуг-ке одна сторона (очевидно, большая из них) равна сумме квадратов двух других сторон, то из этого следует, что такой треуг-к является прямоугольным.

Это утверждение называют обратной теоремой Пифагора. Докажем её. Пусть есть некоторый ∆АВС, для сторон которого выполняется равенство

Так как ∆А1В1С1 прямоугольный, то для него справедлива теорема Пифагора. Найдем с ее помощью гипотенузу:

а именно это мы и доказываем.

Уточним разницу между собственно теоремой Пифагора и только что доказанной обратной ей теореме. В каждой теореме есть две ключевые части:

1) некоторое условие, которое описывает какое-то геометрическое построение;

2) вывод (или заключение), который делается для условия.

В самой теореме Пифагора в качестве условия описывается прямоугольный треугольник. Для него делается вывод – катеты, возведенные в квадрат, в сумме дадут квадрат гипотенузы.

В обратной же теореме условие и вывод меняются местами. В роли условия описывается треугольник, у которого большая сторона, возведенная во 2-ую степень, равна сумме двух других сторон, также возведенная в квадрат. Для этого описания делается вывод – такой треугольник обязательно должен быть прямоугольным.

Заметим, что не всякая обратная теорема является справедливой. Например, одна из простейших теорем гласит – если углы вертикальные, то они равны. Сформулируем обратную теорему – если углы равны, то они вертикальные. Понятно, что это неверное утверждение.

Задание. Выясните, является ли треуг-к прямоугольным, если его стороны имеют длины:

Решение. Здесь надо просто проверить, являются ли эти числа пифагоровыми тройками. Если являются, то соответствующий треуг-к окажется прямоугольным.

Задание. В ∆КМР проведена биссектриса МН. Её длина 12. КМ = 13 и КН = 5. Найдите МР.

Решение. Рассмотрим ∆МНК. Его стороны равны 5, 12 и 13. Но это одна из пифагоровых троек:

Отсюда следует, что треуг-к прямоугольный, причем МК – гипотенуза (гипотенуза – это длиннейшая сторона). Тогда ∠Н = 90°. Но это означает, что биссектриса МН ещё и высота. Но если в треугольнике одна линия одновременно и медиана, и высота, то это равнобедренный треуг-к, причем КР – его основание. Тогда

Формула Герона

Невозможно построить два треугольника с тремя одинаковыми сторонами. Это значит, что теоретически знания трех сторон треугольника достаточно, чтобы найти его площадь. Но как это сделать? Здесь может помочь формула Герона, которая выводится с помощью теоремы Пифагора.

Пусть стороны треуг-ка равны а, b и с, причем с не меньше, чем а и b. В любом треуг-ке есть хотя бы два острых угла, а тупой угол, если он есть, лежит против большей стороны. Это значит, что оба прилегающих кс угла – острые. Отсюда следует, что высота, опущенная нас, будет лежать внутри треуг-ка. Обозначим длину этой высоты как h. Пусть она разобьет сторону сна два отрезка длиной х и у:

По рисунку можно записать три уравнения:

Левая часть одинакова в обоих уравнениях, значит, равны и правые:

С учетом этого выразим h 2 :

Мы уже выразили высоту (точнее, ее квадрат) через длины сторон. Однако обычно в этой формуле производят замену и вводят число р, равное полупериметру треуг-ка, то есть

Площадь треуг-ка вычисляется по формуле:

Запоминать вывод формулы Герона не надо. Саму формулу всегда можно найти в любом справочнике по геометрии или в Интернете. Достаточно запомнить, что площадь любого треуг-ка можно вычислить, если известны все его стороны.

Задание. Стороны треуг-ка имеют длину 9, 7 и 8 см. Какова его площадь?

Решение. Пусть а = 9; b = 8; с = 7. Для использования формулы Герона сначала вычислим половину периметра треуг-ка:

Итак, сегодня мы узнали о теореме Пифагора. Она представляет собой соотношение, которое связывает катеты и гипотенузу в прямоугольном треуг-ке. Это соотношение помогает в исследованиях других фигур – квадратов, параллелограммов, трапеций. Также с его помощью выведена формула Герона, которая позволяет вычислять площадь треуг-ка, зная только длины его сторон.

Источник

Пифагоровы числа

Пифагоровы числа

В математике пифагоровыми числами (пифагоровой тройкой) называется кортеж из трёх целых чисел Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаудовлетворяющих соотношению Пифагора:

Содержание

Свойства

Треугольник, стороны которого равны пифагоровым числам, является прямоугольным. Кроме того, любой такой треугольник является героновым, то есть таким, у которого все стороны и площадь являются целочисленными. Простейший из них — египетский треугольник со сторонами 3, 4 и 5 ( 3 2 + 4 2 = 5 2 ).

Примеры

Некоторые пифагоровы тройки (отсортированы по возрастанию максимального числа, выделены примитивные):

(3, 4, 5), (6, 8, 10), (5, 12, 13), (9, 12, 15), (8, 15, 17), (12, 16, 20), (15, 20, 25), (7, 24, 25), (10, 24, 26), (20, 21, 29), (18, 24, 30), (16, 30, 34), (21, 28, 35), (12, 35, 37), (15, 36, 39), (24, 32, 40), (9, 40, 41), (14, 48, 50), (30, 40, 50)…

Основываясь на свойствах чисел Фибоначчи, можно составить из них, например, такие пифагоровы тройки:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка.

История

Пифагоровы тройки известны очень давно. В архитектуре древнемесопотамских надгробий встречается равнобедренный треугольник, составленный из двух прямоугольных со сторонами 9, 12 и 15 локтей. Пирамиды фараона Снофру (XXVII век до н. э.) построены с использованием треугольников со сторонами 20, 21 и 29, а также 18, 24 и 30 десятков египетских локтей.

Источник

Пифагорова тройка

В математике пифагоровой тройкой называется кортеж из трёх натуральных чисел Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаудовлетворяющих соотношению Пифагора:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

При этом числа, образующие пифагорову тройку, называются пифагоровыми числами.

Содержание

Примитивные тройки

Поскольку уравнение Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаоднородно, при домножении Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка, Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаи Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкана одно и то же натуральное число получится другая пифагорова тройка. Пифагорова тройка Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройканазывается примитивной, если она не может быть получена таким способом из какой-то другой пифагоровой тройки, то есть, Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаявляются взаимно простыми числами.

Нетрудно видеть, что в примитивной тройке Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкачисла x и y имеют разную чётность, причем чётное делится на 4, а z — всегда нечётно.

Любая примитивная пифагорова тройка Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка, где x — нечётно, а y — чётно, однозначно представляется в виде Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкадля некоторых натуральных взаимно простых чисел Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкаn \,» border=»0″ /> разной чётности, которые можно вычислить по формулам:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Наоборот, любая такая пара чисел Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройказадаёт примитивную пифагорову тройку Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка[1]

Свойства

Треугольник, длины сторон которого равны пифагоровым числам, является прямоугольным. Кроме того, любой такой треугольник является героновым, то есть, все его стороны и площадь являются целочисленными. Простейший из них — египетский треугольник со сторонами Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Всякая пифагорова тройка Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройказадаёт точку с рациональными координатами Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройкана единичной окружности Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Неизвестно, существуют ли две различные пифагоровы тройки, имеющие одинаковое произведение. [2]

Пифагоровы тройки образуют группу по сложению.

Примеры

Некоторые пифагоровы тройки (отсортированы по возрастанию максимального числа, выделены примитивные):

(3, 4, 5), (6, 8, 10), (5, 12, 13), (9, 12, 15), (8, 15, 17), (12, 16, 20), (15, 20, 25), (7, 24, 25), (10, 24, 26), (20, 21, 29), (18, 24, 30), (16, 30, 34),(21, 28, 35), (12, 35, 37), (15, 36, 39), (24, 32, 40), (9, 40, 41), (27, 36, 45), (14, 48, 50), (30, 40, 50), …

Любую тройку можно получить из примитивной умножением каждого её члена на натуральное число. Например, очевидно, что тройка (14, 48, 50) получена умножением на 2 примитивной тройки (7, 24, 25). Все треугольники, полученные таким образом из примитивной тройки, являются подобными, так как углы между гипотенузой и катетами остаются неизменными.

Возможные значения z в пифагоровых тройках образуют последовательность:

5, 10, 13, 15, 17, 20, 25, 26, 29, 30, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 45, 50, … (последовательность A009003 в OEIS)

Основываясь на свойствах чисел Фибоначчи, можно составить из них, например, такие пифагоровы тройки:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка.

История

Пифагоровы тройки известны очень давно. В архитектуре древнемесопотамских надгробий встречается равнобедренный треугольник, составленный из двух прямоугольных со сторонами 9, 12 и 15 локтей. Пирамиды фараона Снофру (XXVII век до н. э.) построены с использованием треугольников со сторонами 20, 21 и 29, а также 18, 24 и 30 десятков египетских локтей.

Источник

Методический материал по математике «Пифагоровы тройки»

Тема: Пифагоровы тройки

Оглавление

Актуальность темы: можно быстро изучить теорему Пифагора с помощью Пифагоровых троек.

Она помогает при решении геометрических задач практического применения в современной жизни.

Цель : заключается в изучении пифагоровых троек и их применения для решения задач курса геометрии.

Из этого выведем задачи:

1. Проанализировать литературу по теме исследования;

2. Показать уникальные открытия Пифагора и дать определение понятия пифагоровым тройкам;

3. Описать способы формирования Пифагоровых трок;

4. Проанализировать возможные применения пифагоровых троек для решения геометрических задач.

Проблема : Пифагоровы тройки изучаются в контексте теоремы Пифагора и являются ее устно вычисленными решениями, однако пифагоровы тройки нужно изучать как самостоятельную тему математики, т.к. она помогает эффективнее решать геометрические задачи.

Предмет исследования: математика.

Объект исследования: Пифагоровы тройки.

Метод исследования: теоретический.

Глава 1. История возникновения Пифагоровых троек

1.1. История открытия Пифагоровых троек и их понятие

Начнем с того, что же такое геометрия, ведь благодаря ей мы знакомимся с Пифагоровыми тройками.

Геометрия была открыта древними египтянами, она возникла при измерении земельных участков и при астрономических наблюдениях. Долгое время она оставалась важнейшим средством познания Вселенной. Наибольший вклад в ее становление и развитие как науки внесли древнегреческие математики: Пифагор, Евклид, Архимед. На протяжении веков геометрия занимала видное место в начальном и университетском образовании, она входила в плоть и кровь образованных людей любых специальностей. Ее изучение требовало больших умственных усилий. [3.41]

Применение пифагоровых троек в решении задач позволяет экономить время, избегать вычислительных ошибок. Знание этих троек подталкивает к иному решению задачи. Проведенные исследования показывают эффективность применения пифагоровых троек при решении геометрических задач. В целях экономии времени и избежание вычислительных ошибок рекомендуем объяснять на уроках способы формирования пифагоровых троек и стремиться к их применению на практике. Они так же могут помочь на ОГЭ и ЕГЭ, поэтому нам стоит знать, как они применяются на практике.

Например, свойства прямоугольного треугольника можно видеть непосредственно на чертеже.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Давайте рассмотрим пару теорий возникновения Пифагоровых троек. Прочитав литературу, мы узнаем о двух теориях возникновения.

Вообще, это частный случай Диофантовых уравнений, а именно, системы уравнений, в которых число неизвестных больше, чем число уравнений. Известны они давно, еще со времён Вавилона, то есть, задолго до Пифагора. А название они приобрели после того, как Пифагор на их основе доказал свою знаменитую теорему. Однако, как следует из анализа многочисленных источников, в которых вопрос о пифагоровых тройках, существующих классах этих троек и о возможных способах их формирования, до сих пор не раскрыт в полной мере.

Вторая теория возникновения: Все мы знаем, что Пифагоровы тройки открыл сам Пифагор, в честь его и назвали эти числа.

Пифагор и его ученики описали все тройки целых чисел, которые могут быть длинами сторон прямоугольного треугольника. На практике мы сможем понаблюдать за тем, как взаимообратные числа, и какое их множество. [1.186]

Пифагоровы числа обладают рядом свойств:

Один из катетов должен быть кратным трём,

Один из катетов должен быть кратным четырём,

Одно из пифагоровых чисел должно быть кратным пяти.

Пифагоровы тройки могут быть:

Примитивными (все три числа-взаимно простые),

Не примитивными (если каждое число тройки умножить на одно и то же число, получится новая тройка, которая не является примитивной).

Это уравнение звучит так: сумма квадратов катетов, равна квадрату гипотенузы. Это и есть сама теорема Пифагора, которую изучают еще в 8 классе и применяют в различных видах задач и уравнений.

Но в простейшей пифагоровой тройке только одно число может быть чётным, а так же, в простейшей пифагоровой тройке числа а и b не могут быть одновременно нечётными.

1.2. Способы получения Пифагоровых троек

Итак, возникает вопрос: какие способы существуют для нахождения пифагоровых троек, которые являются решением уравнения.

Способ 1. Проанализировав литературу и прочтя учебники 8-9 классов можно сделать вывод в виде небольшой таблицы, где будет видно, что при сложении двух квадратов чисел (первых двух в строке) мы получим квадрат третьего числа, которое потом выносим из под корня. (третье число в строке).[3.42-52]

Давайте проверим эту таблицу на одном из примеров.

Итак, возьмем числа: 18, 24, 30.

Теперь сравним ответ первого действия и квадрат третьего числа:

Сделаем вывод, что эта таблица правильная и можно ей пользоваться.

Способ 2. Эти формулы были известны уже две с половиной тысячи лет назад.

; c =5; получилась первая тройка (3, 4, 5).

Если a = 5, то ; b =12;

; c =13; вторая тройка (5, 12, 13).

; c =25; третья тройка (7, 24, 25) и так далее.

Способ 3. Вам, так же, возможно, известны формулы для вычисления новых Пифагоровых троек.

Сначала вычислим по формулам Пифагоровы тройки, а затем проверим, получилось ли найти эти тройки.

Вычислим первую формулу тройки:

Вычислим вторую формулу тройки:

Вычислим третью формулу тройки:

Теперь можем проверить их по формуле Пифагора:

Из этого сделаем вывод: эти формулы можно использовать для нахождения трех чисел, которые подойдут к теореме Пифагора.

Глава 2. Применение Пифагоровых трок для решения геометрических задач

2.1. Анализ геометрических задач в 8-9 классе

Давайте, начнем с советов. Что бы мы могли быстрее решать задачи по геометрии, есть некоторые советы, в решении задач с теоремой Пифагора.

лежит напротив прямого угла;

является самой длинной стороной прямоугольного треугольника;

обозначается как «с» в теореме Пифагора;

Не забывайте проверять ответ. Если ответ кажется неправильным, проделайте вычисления снова.

Если дан обычный треугольник, а не прямоугольный, то требуется больше информации, чем просто длины двух сторон.

Графики являются наглядным способом нанесения обозначений а, b и с.

Если дана длина только одной стороны, то теорему Пифагора применять нельзя. Попробуйте использовать тригонометрию (sin, cos, t g ).

Если речь идет о задаче из некого сюжета, можно смело предположить, что деревья, столбы, стены и так далее образуют прямой угол с землей, если не указано иное.

Когда число выносится из под корня, то сразу можно отбрасывать отрицательное число, т.к. сторона не может быть отрицательной.

Решим немного задач по геометрии с применением Пифагоровых троек.

Согласно теореме Пифагора:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Центр окружности, описанный около тр. АВС, лежит на стороне АВ. Радиус окружности равен 8,5. Найдите ВС, если АС равно 8?

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

2) По теореме Пифагора

Дано: АВС-прямоугольный треугольник; СА=, ВС=12.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

По теореме Пифагора:

В прямоугольнике ABCD найдите ВС, если CD =1,5; AC =2,5.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Сейчас решим одно задание ОГЭ. Она так же может присутствовать и в жизни.

Лестницу поставили к окну, расположенному на высоте 12м от земли. Нижний конец лестницы отстоит от стены на 5м. Какова длина лестницы?

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Ответ: Длина лестницы равна 13 метрам.

Такое применение Пифагоровых троек поможет нам в жизни.

Особенно, если у Вас есть дачи.

2.2. Эффективность применения Пифагоровых троек при решении задач

В наши дни теорема Пифагора очень важна и актуальна. Она была известна еще за долго до Пифагора. Пифагор внес и дополнил ее своими исследованиями, повысив значимость в мире математических открытий. Теорема меняется в геометрии на каждом шагу. Она имеет неослабевающий интерес со стороны широкой математической общественности. Можно увидеть применение Пифагоровых троек и в наши дни.

В ходе исследования, мы узнали, что теорема Пифагора так же применялась в архитектуре. Взгляните на эти здания, которые украшают зарубежные города:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Если Вы заметили, то окна в этом здании имеют вид прямоугольного треугольника.

Скульптурный павильон в одном из садов в Англии.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Музей в Милуоки, США.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Еще в 12 веке были использованы Пифагоровы тройки в зданиях готического и романского стиля.

Романский стиль: Готический стиль:

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Верхние части окон расчленяются каменными ребрами, которые не только играют роль орнамента, но и способствуют прочности окон.

На рисунке представлен простой пример такого окна в готическом стиле.

Что такое пифагора тройка. Смотреть фото Что такое пифагора тройка. Смотреть картинку Что такое пифагора тройка. Картинка про Что такое пифагора тройка. Фото Что такое пифагора тройка

Разделив на b и приводя подобные члены, получим:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *