Геометрия · 8 класс · Геометрия ФГОС · урок 6 · только теория
Теорема Фалеса
Теорема Фалеса — это фундаментальное утверждение о пропорциональных отрезках, которые образуются при пересечении параллельных прямых со сторонами угла. Она помогает делить отрезки на равные части и находить неизвестные длины в геометрических фигурах. Теорема широко используется в черчении, архитектуре и даже в картографии.
Чему учимся понимать
Научиться понимать, как параллельные прямые делят стороны угла на пропорциональные отрезки, и применять это знание для нахождения неизвестных длин.
Зачем это нужно
Теорема Фалеса лежит в основе многих практических задач: от деления отрезка на равные части без линейки с делениями до расчета пропорций в чертежах и картах. Она также является шагом к пониманию подобия треугольников и средней линии.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной его стороне равные отрезки, то они отсекают равные отрезки и на другой его стороне.
- Параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на них пропорциональные отрезки.
- Теорема Фалеса является частным случаем более общей теоремы о пропорциональных отрезках.
- Средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине (следствие из теоремы Фалеса).
- Теорема Фалеса справедлива для любого числа параллельных прямых.
- Отношение отрезков на одной стороне угла равно отношению соответствующих отрезков на другой стороне.
- Теорема Фалеса используется для деления отрезка на n равных частей с помощью циркуля и линейки.
Определения
- Теорема Фалеса
- Если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной его стороне равные отрезки, то они отсекают равные отрезки и на другой его стороне.
- Пропорциональные отрезки
- Отрезки, длины которых образуют пропорцию, то есть отношение длин отрезков одной пары равно отношению длин отрезков другой пары.
- Секущая
- Прямая, которая пересекает две или более другие прямые.
- Средняя линия треугольника
- Отрезок, соединяющий середины двух сторон треугольника.
- Угол
- Геометрическая фигура, образованная двумя лучами, выходящими из одной точки (вершины угла).
Ключевые факты и правила
- Теорема Фалеса: если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной стороне равные отрезки, то они отсекают равные отрезки и на другой стороне.
- Обобщение: параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на них пропорциональные отрезки: A1A2 / A2A3 = B1B2 / B2B3.
- Следствие: средняя линия треугольника параллельна одной из его сторон и равна её половине.
- Теорема Фалеса используется для деления отрезка на n равных частей: нужно провести луч из конца отрезка, отложить на нём n равных отрезков, соединить последнюю точку с концом отрезка и провести параллельные прямые через остальные точки.
- Теорема названа в честь древнегреческого математика Фалеса Милетского (VI век до н.э.).
Теория
Рассмотрим угол с вершиной O и две параллельные прямые, пересекающие его стороны в точках A1, A2 и B1, B2 соответственно.
Если отрезки OA1 и A1A2 равны, то по теореме Фалеса отрезки OB1 и B1B2 также равны.
Для доказательства проводят вспомогательную прямую через точку A2, параллельную другой стороне угла, и используют свойства параллелограмма и равенства треугольников.
Обобщение: если на одной стороне угла отрезки не равны, то их отношение равно отношению соответствующих отрезков на другой стороне.
Из теоремы Фалеса выводят свойство средней линии треугольника и метод деления отрезка на равные части.
Примеры
- Пример 1случай
- Если на одной стороне угла отложить три равных отрезка и через их концы провести параллельные прямые, то на другой стороне угла они отсекут три равных отрезка
- Пример 2случай
- Чтобы разделить отрезок на 5 равных частей, можно провести из его конца луч, отложить на нём 5 равных отрезков, соединить последнюю точку с другим концом отрезка и провести параллельные линии через остальные точки
- Пример 3случай
- В треугольнике средняя линия, соединяющая середины двух сторон, параллельна третьей стороне и равна её половине — это прямое следствие теоремы Фалеса
- Пример 4случай
- При построении чертежей деталей с помощью параллельных линий теорема Фалеса позволяет переносить пропорции с одного вида на другой
Интересно знать
- Фалес Милетский был одним из семи мудрецов Древней Греции и считается одним из основателей греческой математики и философии.
- С помощью теоремы Фалеса можно измерить высоту пирамиды, используя её тень и тень от палки.
- Теорема Фалеса работает не только для углов, но и для любых двух параллельных прямых, пересекающих несколько параллельных прямых.
Связанные темы
- Подобие треугольников
- Средняя линия треугольника
- Пропорциональные отрезки в прямоугольном треугольнике