i i “580-Milosevic-Stirje” — 2010/6/3 — 9:42 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 10 (1982/1983) Številka 1 Strani 4–6 Dragoljub M. Miloševíc, prevod Peter Petek: ŠTIRJE DOKAZI Ključne besede: matematika. Elektronska verzija: http://www.presek.si/10/580-Milosevic.pdf c© 1982 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2010 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. MATEMATIKA STr RJE DOKAZ 1 Angleški matematik W.Sowyer je v svoj i knjigi Prel ude to Mathe- matics (Predigra matematike) zapisal zanimivo peda goš ko misel: "Cesto je koristneje, da rešimo eno samo nalogo na tri različne načine , kot pa da rešimo tri naloge na en način. Ko rešujemo is- to nalogo na različne načine, jih lahko prime rjamo, da ugotovimo , ka t e r i je krajši, učinkovitejši in elegantnejši. Tako si pridobi- vamo in dograjujemo sposobnost za reševanje nalog." Pokazali bomo štiri različne dokaze izre ka: te s t a di a gona Li t rapeza medsebojno pravokotni , je vsota kvadra- tov teh diagonaL enaka kvadratu vsote vzporednih stranic t rapeza . Dokaz 1. Na sli ki 1 je trapez ABCD . Osnovni ci AB in CD sta ozna- čeni z a in b , diagonali AC in BD sta e in f . Točki M in N sta sredini kra kov, presečišča daljice MN z diagonalama s mo označi­ li E in F. Ke r sta daljici ME in FN srednjici tr i kotni kov ACDi n BCD , velja ME FN t e D b / 2. Od tod pa, ker je MN = (a+b)/2, dobimo EF = MN - (ME + FN ) = (a + b ) / 2 - b = (a - b)/2. Konstruiramo EG vzporedno z BD . Ke r je četverokotnik BFEG para- lelogram, je EG = BF . In ke r MN razpolavlja diagonali trapeza, imamo AE = e/2 in BF = f/2 in zato EG = f / 2. Hipotenuzo AG tri- kotnika AEG izračunamo: AG = a - (a- b)/2 = (a+b)/2. Uporabimo Pitagorov izrek v trikotniku AEG : (e/2) 2 + (f/2) 2 = (( a+b)/2) 2 4 e 2 + f2 = (a+b)2 i n dokaz je končan. S 11 ka S Il ka 2 B Dokaz 2. Poglejmo sliko 2. S črkama x in y smo označili daljici OD in OC in je zato Aa = e - y in BO = f - x, če sta e in f diagonali. Iz podobnost i trikotnikov ABO in CDO sklepamo, da velja sorazmerje (e - y ) y od koder izračunamo: ci - x ) x = a b ( a + b ) . y = b , e ( a + b) . x : b .f Enačbi ( 1) i n (2) kvadr iramo in sešte jemo: ( a + b )2 (x2 + y2 ) = b 2 • ( e 2 + f2 ) Za pravokotn1 trikotnik CDO vel ja Pitago rov izrek :' x 2 + y2 = b 2 Iz (3) in (4) sledi: e 2 + f 2 ( a + b) 2 ( 1) (2) (3) (4) Dokaz 3. Diagonalo CA podaljšamo ta ko, da je daljica AE s kladna z CO. in diagonalo DB podalj šamo do P ta ko. da je BP skladno z Do(slika 3). Vzporedno s podal jš kom BP potegnemo še dalji co Aa. čet verokotnik ABPG je paralelogram, zato je PG = AB = a . Trikot- nika AEG i n OCD sta skladna: AE = OC po kons t r ukci j i, 5 EAQ = COD - 90' i n ABO - OCD (kota z vzporednina krakona). Sktadnost na r pr inese so = CD = b . Tore j Je EF = a + a. Spet u- porab'lmo Pitagorov i r r e k , t o k r a t za tri ko tn i k Em, i n tahtevuna enakost Je pred namf , Ookaz 4. Na s l i k i 4 sao k o n s t r u i r a l i vzporednico Qd lagona l i RC. Ker j e AB = CD = b , iaamo BE = AB + A8 = b + a. T r i k o t n i k Bm j e pravokoten i n fato s2 + f X = ( r ~ + b ) ~