Formlike trekanter og Pytagoras bevis

Del 1, uten hjelpemidler

Formlike trekanter og Pytagoras bevis

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

En rettvinklet trekant har sidene a, b og c, slik figuren nedenfor viser.

Rettvinklet trekant med sider a, b og c

Vi kan lage tre nye trekanter med utgangspunkt i denne trekanten. Dette gjør vi ved å multiplisere hver av sidene med henholdsvis c, b og a. Figurene viser de tre nye trekantene og den sammensatte figuren.

Begrunn at de tre trekantene er formlike.

Vi setter sammen de tre trekantene som vist på figuren ovenfor.

Begrunn at E, D og C ligger på en rett linje.

Forklar at firkanten ABCE er et rektangel. Hvordan viser dette at Pytagoras’ setning gjelder?

Fasit

De tre trekantene er skalerte kopier av den opprinnelige trekanten, og skalering endrer ikke vinklene — derfor er de formlike.

Vinkelen ved D (målt fra E til C) er α+90°+β=180°, så E, D og C ligger på en rett linje.

ABCE har fire rette vinkler og er dermed et rektangel. Siden motstående sider i et rektangel er like lange, må EC=AB, altså a2+b2=c2.

LøsningsforslagKI-generert

De tre nye trekantene er laget ved å multiplisere alle sidene i den opprinnelige trekanten med henholdsvis c, b og a. Når alle sidene i en trekant multipliseres med samme (positive) tall, blir trekanten større eller mindre, men formen — og dermed alle vinklene — er uendret. De tre nye trekantene har derfor nøyaktig de samme vinklene som den opprinnelige rettvinklede trekanten. Siden trekanter med parvis like vinkler er formlike, er alle tre nye trekanter formlike med den opprinnelige trekanten, og dermed også formlike med hverandre.

Vi kaller de to spisse vinklene i den opprinnelige trekanten α (vinkelen mellom sidene a og c) og β (vinkelen mellom sidene b og c). Siden trekanten er rettvinklet, er

α+β=90°

Se på den sammensatte figuren. Trekanten ADB (med sider AD=ac, DB=bc og AB=c2) er den trekanten som er skalert med c, og den har rett vinkel i D (der de skalerte katetene ac og bc møtes). De to andre vinklene i denne trekanten er ∠DAB=α og ∠ABD=β, siden vinklene er bevart under skaleringen (jf. a)).

Trekanten AED (skalert med a) har rett vinkel i E, og siden ED tilsvarer den skalerte a-siden, blir vinkelen ved D i denne trekanten lik α: ∠ADE=α.

Trekanten DCB (skalert med b) har rett vinkel i C, og på tilsvarende måte blir vinkelen ved D i denne trekanten lik β: ∠BDC=β.

Vinkelen fra E til C, målt gjennom D, er summen av disse tre vinklene ved D:

∠EDA+∠ADB+∠BDC=α+90°+β=90°+90°=180°

Siden vinkelen ved D mellom E og C er 180°, ligger E, D og C på en rett linje.

Vi ser på de fire hjørnene i firkanten ABCE:

  • I E er vinkelen den rette vinkelen til trekant AED: ∠AEC=90°.
  • I C er vinkelen den rette vinkelen til trekant DCB: ∠ECB=90°.
  • I D ligger E, D og C på en rett linje (fra b)), så toppsiden er rett, og D er ikke et hjørne i firkanten.
  • I A er vinkelen ∠EAB=∠EAD+∠DAB=β+α=90°.
  • I B er vinkelen ∠ABC=∠ABD+∠DBC=β+α=90°.

Firkanten ABCE har altså fire rette vinkler, og en firkant med fire rette vinkler er per definisjon et rektangel.

I et rektangel er motstående sider like lange. Toppsiden EC og bunnsiden AB er motstående sider, så

EC=AB

Fra figuren er EC=ED+DC=a2+b2 og AB=c2. Dermed må

a2+b2=c2

Dette er nettopp Pytagoras’ setning, og konstruksjonen med de formlike trekantene gir dermed et bevis for setningen.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt