Site icon О математике и математиках

Арабское доказательство теоремы Пифагора: графический метод и его суть

Арабское доказательство теоремы Пифагора
Примерное время на чтение статьи: 3 минуты

Теорема Пифагора — одна из самых известных и важных теорем в математике. Она устанавливает соотношение между длинами сторон прямоугольного треугольника: сумма квадратов длин катетов равна квадрату длины гипотенузы. Эта теорема была открыта и доказана еще в древности, но существует множество разных способов ее доказательства, которые были предложены в разные эпохи и разными учеными. Одним из таких способов является арабское доказательство, которое использует графический метод.

Графический метод решения задач — это метод, при котором задача сводится к построению геометрических фигур и изучению их свойств. Этот метод позволяет наглядно представить суть задачи и ее решение, а также обнаружить некоторые закономерности и обобщения. Графический метод широко применяется в разных областях математики, таких как алгебра, аналитическая геометрия, функциональный анализ и другие.

Арабское доказательство теоремы Пифагора было предложено в X веке арабским математиком Абу Джафаром Мухаммадом ибн Мусой аль-Хорезми . Он был одним из основоположников алгебры и автором знаменитой книги «Алгебра и алмукабала», в которой он изложил основные правила решения линейных и квадратных уравнений. Аль-Хорезми также занимался геометрией, астрономией, тригонометрией и другими науками.

Аль-Хорезми доказал теорему Пифагора с помощью построения квадрата, который состоит из четырех равных прямоугольных треугольников и одного меньшего квадрата. Для этого он использовал следующий алгоритм:

  1. На плоскости построить прямоугольный треугольник ABC с катетами AB и BC и гипотенузой AC.
  2. Продолжить сторону AB за точку B на расстояние, равное BC, и обозначить конец отрезка буквой D.
  3. Соединить точки C и D прямой линией.
  4. Построить прямую EF, параллельную AC и проходящую через точку B.
  5. Построить прямую GH, параллельную BC и проходящую через точку D.
  6. Полученный четырехугольник EFGH является квадратом, так как его стороны параллельны и равны сторонам ABCD, а углы прямые.
  7. Квадрат EFGH состоит из четырех равных прямоугольных треугольников, подобных треугольнику ABC, и одного меньшего квадрата, образованного отрезками BE, CF, DG и EH.

(Арабское доказательство теоремы Пифагора)

Далее аль-Хорезми применил следующие рассуждения:

Подставив эти значения в равенство S(EFGH) = 4S(ABC) + S(BEFC), получим:

(AB + BC)^2 = 4 * (1/2)AB * BC + AC^2

Раскрыв скобки и сократив общие множители, получим:

AB^2 + BC^2 = AC^2

Это и есть теорема Пифагора, которая устанавливает соотношение между длинами сторон прямоугольного треугольника.

Арабское доказательство теоремы Пифагора является одним из самых простых и наглядных способов доказательства этой теоремы. Оно показывает, как можно использовать графический метод для решения геометрических задач и как можно связать алгебру и геометрию. Теорема Пифагора имеет множество приложений в разных областях науки и техники, таких как физика, астрономия, навигация, архитектура и другие. Она помогает вычислять расстояния, углы, площади, объемы и другие величины, связанные с прямоугольными треугольниками.

Exit mobile version