TwiddleLab / Математика / Фигуры и доказательства
Пифагор через перекладывание
Что ты узнаешь
- В прямоугольном треугольнике a² + b² = c², где c это длинная сторона напротив прямого угла.
- Почему: те же четыре треугольника в том же квадрате оставляют ту же пустую площадь, c² или a² + b².
- Только для 90°: при более широком угле c² больше, при более узком меньше.
Как идёт урок
Твой телевизор 50 дюймов. Это диагональ. Высота 30 дюймов. Какая ширина?
Сначала ставка. Передвинь рычаг.
Четыре копии прямоугольного треугольника лежат в квадрате 7 на 7.
Наклонная дыра в середине это квадрат на длинной стороне, c². Перетащи три свободных треугольника в пунктирные места.
Это работает для любого треугольника?
Стороны 3 и 4 остаются, угол между ними поворачивается. Найди угол, при котором a² + b² = c².
Если раскрывать угол, концы катетов расходятся, и c растёт. Есть ровно один угол, при котором c² попадает в 25: прямой.
Это теорема Пифагора.
В прямоугольном треугольнике с катетами a, b и длинной стороной c (гипотенузой): a² + b² = c².
Твой телевизор: 30² + w² = 50². Значит, w² = 2500 − 900 = 1600, и w = 40 дюймов.
Чтобы найти c, извлеки корень: c = √(a² + b²). Чтобы найти катет: a = √(c² − b²).
Найди свой прямоугольный треугольник с целыми сторонами.
Тяни концы катетов. Длинная сторона должна выйти целой, а 3, 4, 5 не считается.
Прямоугольные треугольники с целыми сторонами редки: a² + b² должно быть точным квадратом. Масштабирование 3, 4, 5 всегда работает, а 5, 12, 13 это новое семейство.
Игра: спасение лестницей.
Три кошки, три окна. Задай, как далеко основание лестницы от стены, потом «Поднять». Побеждает меньше промахов.
Игры проверяют расстояния миллионы раз в секунду.
Чтобы сэкономить время, они не извлекают корень и сравнивают квадраты. Что напечатает этот код?
Точки отличаются на 3 по горизонтали и на 4 по вертикали: прямоугольный треугольник с катетами 3 и 4. dx² + dy² = c² = 25.
У прямоугольного треугольника катеты 9 и 12. Какой длины гипотенуза?
c² = 9² + 12² = 81 + 144 = 225, значит, c = 15.
Твоя тройка, проверенная клетка за клеткой.
Предыдущий урок: Подобные треугольники и тени · Следующий урок: Доказательство как цепочка · Часть курса: Фигуры и доказательства
Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.