i i “Lavric-tales” — 2010/6/3 — 14:20 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 15 (1987/1988) Številka 5 Strani 258–260, XVIII, 320 Boris Lavrǐc: S PLOŠČINO DO TALESOVIH IZREKOV O SORAZ- MERJIH Ključne besede: matematika, geometrija, sorazmerje, Talesov izrek. Elektronska verzija: http://www.presek.si/15/909-Lavric.pdf c© 1988 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. , ITI"-'-/",,-'1/"n 1CI" I"", S PLOŠCINO DO TALESOVIH IZREKOV OSORAZMERJIH Presekajmo poltraka s skupnim izho- d iščem O z dvema vzporednicama. Ena naj ju seče v točkah A in B, druga pa v C in D, kot kaže slika 1. Zemlja ravna plošča - pa so se našli dvomljivci (menda je bil prav Tales med prvimi), ki so utemeljevali, da je okrogla**. In kdo je imel p rav? Toda , kako uvideti, da se Tales tudi v svojih dveh izrekih ni motil? Podkrepiti ju bo treba z razlago, kar je storil tudi on sam . Ce naj razlagi ve- rjamemo, smemo v njej uporabljati le dejstva, ki se nam zde bolj očitna. V našem pr imeru se bomo, kot je že v navadi zanj, oprli na izrek o skladno- sti tr ikotnikov . Denimo, da sta daljici OA in OC soizmerlj ivi - torej, da obstaja takšna daljica, npr . OE, da sta dolžini d(O, A) in d(O , Cl obe ce la večkra­ tnika dolž ine d(O , El. Potem nam že Gotovo veste, da potem veljata ena- kosti: Ugotovitvi sta znani pod imenom Tetesoves izreka o sorazmerjih . Ste že kdaj podvom ili o pravilnosti te trditve? Najbrž ne, saj jo še po dveh tisočletjih in pol uče v šolah. Toda takšni razlogi nas ne smejo zavesti. Kar poglejte, koliko časa je "bila" d(O , Al . _- - - - d(O, Cl in ato,Al ---- - dlO,Cl ato, Bl ----- d(O ,Dl dIA, Bl ----- sic.o, slika 2 dokazuje Talesova izreka za ta primer - le skladnost mali h trikotni- kov je treba poznati , pa gre (gle j I. Pucelj - I . Štalec, Geometrija za II. 258 razred gimnazije). Če OA in OC nista soizmerljivi, je izrek mogoče dokazo- vati na podoben način, a ni prav pre- prosto. - Poskusite! Zato se bomo ognili takemu na- činu in težave, na katere bi naleteli, skrili v naslednji privzetek: pravoko- tnik, katerega stranici merita a in b, ima ploščino ab (upam, da mu verja- mete). Izrek o skladnosti trikotnikov uporabimo zgolj za potrditev formule za ploščino trikotnika. Dovolj o tem pove slika 3 (pravokotnik zgradimo nad stranice. ob kateri sta ostra kota). Od tod takoj dobimo nasle- dnje tri ugotovitve. 1. Trikotnika z enako dolgo strani - co in enakima višinama nanju imata enaki ploščini. 2. Kvocient ploščin dveh trikotni- kot z enako dolgima višinama je enak kvocientu nanju pravokotnih stran ic. 3. Kvocient ploščin dveh trikotni- kov z enako dolgima stranicama je enak kvocientu ustreznih višin. Uporabimo jih, še prej pa se do- govorimo za naslednjo oznako. Plo- š čino poljubnega trikotnika RST bomo zaznamovali s p(RST). Poglej- O mo zdaj sliko 4. Prva ugotovitev nam da enakost p(ACB) = p(ADB), odko- der vidimo, da velja tudi p(OCB) = p(OAD) S pomočjo druge ugotovitve najdemo (1) d(O,A) p(OAB) ._- - - - - ---- ato. C) p(OCB) tretja pa pove, da je d(O,B) ----- d(O ,D) p(OAB) ----- p(OAD) d(A,B) ----- d(C,D) p(ADB) ------ (2) p(CDB) p(OAB) ----- p(OCB) d(A,M) ----- d(C,N) p(ADB) ------ p(CDB) (3) Upoštevajmo (1) in s primerjavo prvih dveh enakosti v (2) že dobimo prvi Talesov izrek: d(qA) : d(O, C)= = d(O, B) : d(O , D). Če pa pričnemo s prvo enakost jo v (2) in preidemo po mostu (3) na zadnjo enakost v (2) , je 259 pred nami dru gi Talesov izrek: d(O , A ) : dt o , C) =dIA , B) : d( C, D). Do kaz je končan, sest avek pa naj sklenejo naloge. 1.. Točka E na stranici CD kvadrata ABCD s stranico a = 15 cm je od ogl išča C oddaljena 1 cm. Kvadrat s tremi premicami, vzporednimi osno- vni ci AB, razdelimo na štiri skladn e pravo kotni ke. Nat o na njih do ločimo o--- ~_oc točke F, G in H, kot kaže slika 5 (EA, FB in GA so dalji ce). Poišči odda ljenost točke H od stranice A D. 2. Enakokrakemu trikotn iku ABC z osnovnico AB je očrtan krog s pol- meram 5. Kraka A C in BC razdelita premer kroga , ki je vzporeden A B, na tri enake dele . Koliko meri osnovnica AB? 3. Na stranicah AB in BC kvadrata ABCD ležita točki E in F tako, da velja dIA, E) : dIE, B) = d(C, F) : : d (F, B) = 1 : 4 . Daljica DE naj seka diagonalo AC v točki G, DF pa v točk i H. Kolikšen del kvadrata pokriva tr ikotnik GHD? 4. V trapezu je ena od osnovnic tri - krat daljša kot druga. Z daljice , ki gre skozi seč išče diagonal in je vzpore- dna osnovnicama , ga razdelimo na dva dela . Ploščina večjega meri 54 . Kolikš na je ploščina manjšega dela? 5. Premica ploščinsko razpolavlja tr ikotnik ABC in seka stran ico AC v točki D , stranico BC v toč k i E, pol- trak AB pa v toč k i F . Do loči lego točk D in E, če veš, da sta ploščini tr ikotnikov CDE in BFE enaki. Na strani 320 najdete tudi namige za reševanje teh nalog in odgo vore. Boris Lavrič * Tales iz Mileta (7.- 6 . stol. p red našim štetj em ) - eden izmed sedmih le- gend arn ih gršk ih modrijanov, utemelj itelj evropske f i lozof ij e (miletska šo la) in oče gr ške geometrije. Vnaprej je i z računal sončni mrk za leto 585 pred n .š. ** V šestem razredu osnovne šo le so nas uč il i, d a Zemlja ni niti okrogla nit i elipso idne oblike, p ač p a im " obliko geoida (7) (grško : ge - zemlj a, e ides - oblik al. Sli ka na II strani ovitka Risba je iz pomembne knjige o rudarski tehnologiji iz let a 1530. V nj ej avtor A gricola po- vezu je teorij o in p rakso. Tako na primer razloži , kako bi z izmerit v ijo dostopnih podatkov (glej sliko ) lahk o s pomočjo T alesavih izrekov do l očili bodisi globino j ašk a ali dolžino vo- doravnega rova, ki naj bi ju izkopal i tako, da se združita. 260 1. Z uporabo Talesovega izreka za- poredoma i z r ač u namo oddaljenost točk F, G in H od stranice AD . Sle- dnja meri 6 cm . 2. Poglejmo sliko in ugotovimo, da je d(S, E) = 5/3. Postavimo x = =d(D, B), s Talesovim izrekom dolo- čimo diS, D) = 3 x - 5 in zapišemo Pitagorov izrek za tr ikotnik DBS. T ako dobimo d(A, B) = 6. C 3. Poglejmo sliko in ugotovimo: d(A. G) dtK, E) d(A, E) - - - - = ---- :::::: - ---- oic, H) au; F) au: B) Odgovor: Tretjino . Da-,,....- ~ B 320 NAMIGI IN ODGOVOR I k nalogam s str. 261 4. S pomočjo Ta lesovih izrekov izrazimo d(E, F) z d(A, B) in i z ra č u ­ namo razmerje med višinama trape- zov ABGE ter EGCD. Nato določimo razmerje med njunima ploščinama. Odgovor: 10. 5. Iz enakosti p(CDE) = p(BFE) dobimo CF II DB in potem še p(ABE) = p(AED) . Nato upošteva- mo, da DE razpolavlja ABC. Odgovor: d(A, D) : au», Cl = 1 : 2, aie. E) : d(E, C) = 1 : 3. C Boris Lavrič