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¿Se pueden reemplazar los cuadrados por cicloides en el teorema de Pitágoras?

Como todo el mundo sabe, para un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de las piernas.

¿Qué sucede si reemplazamos las plazas con alguna otra figura geométrica, como un arco de un cicloides? ¿La relación de Pitágoras todavía? Es decir, es el área bajo un arco de un cicloides que se adapte exactamente a la hipotenusa igual a la suma de las áreas bajo los arcos de la cycloids que se adaptaba a las piernas?

Se basa en el hecho de que el área varía como el cuadrado de la escala.

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Michael Hardy Puntos 128804

El teorema aún se mantiene. Supongamos que dos figuras geométricas en el plano que tienen la misma forma. Entonces existe una función de $f$ que se asigna a cada punto en una de las dos figuras a un punto en el otro la figura de tal manera que hay algún número positivo $k$ tal que para cualquier par de puntos $P,Q$ en la primera figura, la distancia entre el $f(P)$ $f(Q)$ $k$ veces la distancia entre el$P$$Q$. En otras palabras, $f$ multiplica todas las distancias por $k$.

Un teorema de geometría dice que el área de la segunda figura --- la imagen de $f$ - - - $k^2$ veces el área de la primera figura --- el dominio de $f$.

Por lo tanto el área de un arco de un cicloides es $k^2$ veces el área de un arco de otro cicloides si la longitud de la base de la primera cicloides es $k$ veces la longitud de la base de la segunda.

Dicen que las longitudes de los lados son $a,b,c$ y tenemos $a^2+b^2=c^2$. Vamos (capital) $A$ ser la zona de la cicloides cuya base tiene una longitud (en minúsculas) $a$. A continuación, el cycloids cuyas bases tienen longitudes $b$ $c$ debe tener áreas de $(b^2/a^2)A$$(c^2/a^2)A$. Así, las zonas de la cycloids son $$ Un,\qquad \frac{b^2}{a^2}, \qquad \frac{c^2}{a^2} A. $$ El teorema de entonces implica que la suma de los dos primeros de estos es la tercera. Así funciona para arcos de cycloids. Y usted puede decir lo mismo si de cualquier otra forma se utiliza.

El mencionado teorema de la geometría no recibe tanta atención en las aulas como se merece.

Aquí es una pregunta que he publicado sobre el uso de otras formas de plazas para simplificar la prueba del teorema de Pitágoras. Yo estaba aturdido por la respuesta: Albert Einstein demostró lo que puede ser la más simple de todas las pruebas mediante el uso de ciertos triángulos en lugar de cuadrados.

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Oli Puntos 89

No hay absolutamente ningún cambio. Si se erigen figuras similares en los tres lados, el área de la figura erigida en la hipotenusa es la suma de las áreas de las dos figuras erigidas en las piernas. Porque si las dimensiones lineales de una figura se escalan por un factor de escala$\rho$, entonces el área se escala por$\rho^2$.

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fostandy Puntos 221

De hecho lo es, y es un asunto trivial para verificarlo. Una discusión completa se da aquí .

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Narasimham Puntos 7596

Solo las figuras necesitan ser similares y cerradas. Pueden ser semicírculos cerrados, elipsis, arcos parabólicos o cicloidales, curvas sinusoidales o cerramientos de límites discontinuos, incluso cualquiera de los tres diagramas de figuras similares polinómicos escalados (que obedecen a una relación pitagórica) escalados arbitrarios que se extienden en dichos lados, etc.

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