Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Dowody matematyczne

Dowody geometrycznePodstawa

Dowód geometryczny przypomina śledztwo prowadzone na rysunku: każdy kąt, odcinek i równoległość zostawia wskazówkę. Gdy połączysz definicje, własności figur i logiczny łańcuch wniosków, obraz zamienia się w przekonujący argument.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Dowód geometryczny jest łańcuchem wniosków opartych na danych, definicjach i twierdzeniach. Rysunek pomaga wskazać elementy figury, lecz sam wygląd nie uzasadnia ich równości, równoległości ani prostopadłości.

Pojęcia, od których zaczynamy

Zapisz, co wiadomo, a co trzeba udowodnić. Jeśli dane mówią „prostokąt”, wolno użyć kątów prostych i równych przeciwległych boków. Nie wolno przyjąć równości przekątnych jako argumentu, jeśli właśnie ją mamy wykazać.

Dodatkowa linia na rysunku może ujawnić trójkąty, do których zastosujemy znane twierdzenie. Zanim użyjesz Pitagorasa, wskaż kąt prosty. Zanim użyjesz przystawania, wymień równe boki lub kąty i nazwij cechę. Podobieństwo daje proporcje boków, a nie automatycznie równe długości.

Zasada i zapis

\[d_1^2=a^2+b^2,\qquad d_2^2=a^2+b^2\]

W prostokącie obie przekątne są przeciwprostokątnymi trójkątów o tych samych długościach przyprostokątnych a i b.

Jak czytać rysunek?

Równość przekątnych prostokątaProstokąt ABCD z przekątnymi AC i BD; kąty proste przy A i B oraz boki a i b.Równość przekątnych prostokątaABCDabDwa trójkąty prostokątne, te same przyprostokątne.

W prostokącie ABCD przekątne to AC i BD. Dla AC używamy trójkąta ABC z kątem prostym przy B. Dla BD trójkąta BAD z kątem prostym przy A. Oba mają przyprostokątne długości a oraz b. Nie zakładamy, że przekątne są prostopadłe.

Przykład krok po kroku

Udowodnij, że przekątne dowolnego prostokąta mają równe długości.

  1. Oznacz dodatnie długości boków przez a i b. Zastosuj Pitagorasa do trójkąta ABC.\(AC^2=a^2+b^2\)
  2. Zastosuj to samo twierdzenie do trójkąta BAD, korzystając z równych przeciwległych boków.\(BD^2=a^2+b^2\)
  3. Kwadraty długości są równe, a długości dodatnie, więc same długości są równe.\(AC^2=BD^2\quad\Longrightarrow\quad AC=BD\)

Typowy błąd

Przekątne wyglądają na równe, więc teza jest prawdziwa.Szkic może zniekształcać długości i nie obejmuje wszystkich prostokątów.
Równość wynika z Pitagorasa i tych samych przyprostokątnych w dwóch wskazanych trójkątach.

Dodatkowy przykład i kontrola

Przystawanie oznacza zgodność odpowiednich boków i kątów. W cesze BKB równy kąt musi leżeć między wskazanymi równymi bokami. Samo stwierdzenie „dwa boki i jakiś kąt” nie wystarcza. Przy podobieństwie najpierw ustal odpowiadające wierzchołki, żeby poprawnie zestawić proporcje.

W dowodach kątowych podawaj źródło każdej równości: kąty wierzchołkowe, naprzemianległe przy równoległych prostych albo kąty przy podstawie trójkąta równoramiennego. Gdy dorysowujesz wysokość, nazwij jej spodek i zaznacz wynikającą z konstrukcji prostopadłość. Ostatni wniosek musi dotyczyć dokładnie obiektów z tezy.

Najczęstsze pytania

Czy mogę mierzyć odcinki linijką, żeby zakończyć dowód?
Nie. Pomiar dotyczy jednego szkicu, a dowód ma wynikać z ogólnych danych i twierdzeń.
Co sprawdzić przed zastosowaniem Pitagorasa?
Czy wskazany trójkąt jest prostokątny i który bok jest przeciwprostokątną.

Poćwicz

ABCD

Czy przekątne każdego prostokąta są prostopadłe?

ABCD

Co jest poprawnym uzasadnieniem równości przekątnych prostokąta?

ABCD

Czy z samego rysunku wolno wnioskować, że dwa odcinki są równe?

ABCD

Który fakt wynika z definicji trójkąta równoramiennego?

ABCD

Co należy sprawdzić przed zastosowaniem twierdzenia?

ABCD

Z jakiego faktu wynikają równe kąty naprzemianległe?

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)