學(xué)習(xí)日記 | 穿越千年铆惑,走進(jìn)《幾何原本》

對(duì)幾何的學(xué)習(xí)和邏輯思維的訓(xùn)練有助于“心思細(xì)密”范嘱。


——1.30更新——

第1卷

定義

從給出的定義中送膳,以下幾點(diǎn)讓我體會(huì)到邏輯性:

1.先定義了直角,在定義了鈍角和銳角丑蛤。

2.有了直角叠聋、鈍角、銳角受裹,由此定義了三種三角形碌补。

公理

公理中有一條很有趣——彼此能重合的物體是全等的氏捞。

【注】之前學(xué)習(xí)全等這個(gè)概念的時(shí)候奈揍,往往從部分上去考察了(邊角),沒有想到從整體(重合)上去考查钮莲。

命題

所給出的48個(gè)命題中照藻,找了一些有意思的袜啃。

命題2

命題6

【注】證明中用到了反證法。

命題9

【注】這道題的構(gòu)造很妙啊幸缕。關(guān)鍵的一個(gè)是把那個(gè)等邊三角形構(gòu)造出來群发,然后用三邊相等證明全等。


——2.1更新——

命題12

【注】過一點(diǎn)做一條直線的垂線?You've got to be kidding.

在做很多數(shù)學(xué)證明題的時(shí)候冀值,也會(huì)也同樣的疑惑也物。這個(gè)不是顯然的嗎?還需要證列疗?一頁紙都證不完滑蚯?

就是這種“顯然”,讓我們失去了思考的機(jī)會(huì)抵栈。我們的顯然都是建立在前人的結(jié)論上的告材。因此,前人也比我們更聰明古劲,有更多開創(chuàng)新的發(fā)明創(chuàng)造斥赋。

這道題不是用直尺比著畫這么簡(jiǎn)單,你只能借助直尺度量長(zhǎng)度产艾。

在直線給定點(diǎn)的另一側(cè)隨意取一點(diǎn)疤剑,以給定點(diǎn)為圓心,兩點(diǎn)的長(zhǎng)度為半徑畫圓闷堡,交于直線上兩點(diǎn)隘膘。兩點(diǎn)的連線是圓的一條弦,取該弦的中點(diǎn)杠览,此點(diǎn)與給定點(diǎn)的連線即為該直線的垂線弯菊。

證明過程用到了全等,兩相鄰角即為相等的領(lǐng)角踱阿,為直角管钳。

命題17

我們知道三角形內(nèi)角和為180°钦铁,則其中任意兩個(gè)角之和小于180°,即小于兩直角才漆。

這里的證明并沒有用這種直觀的方法牛曹,它是循序漸進(jìn)地用了外角和內(nèi)對(duì)角來證。因?yàn)槊}16給出了在任意三角形中栽烂,若延長(zhǎng)一邊躏仇,則外角大于任何一個(gè)內(nèi)對(duì)角。有了這個(gè)命題腺办,證明命題17就非常容易了焰手。


——2.3更新——

命題27

【注】這里的證明用到了外角大于內(nèi)對(duì)角這個(gè)結(jié)論,并且采用了反證法怀喉。當(dāng)一些結(jié)論正面不好證明時(shí)书妻,采用反證的方法。

命題20

【注】這里用了幾何中常用的構(gòu)造方法——等量替換躬拢。把不共線的BA躲履、AC轉(zhuǎn)化成共線的BA、AD聊闯。再將同一三角形內(nèi)的BD工猜、BC相比較。

命題31

【注】又是一道作圖題菱蔬。用內(nèi)錯(cuò)角相等兩直線平行這個(gè)命題做出的平行線篷帅。


——2.5更新——

命題35

值得一提的是,這里的相等是指面積相等(圖形相等用的是全等表述)拴泌。這個(gè)命題的證明很巧妙魏身,用三角形全等剪一塊再加一塊得到要證明的兩個(gè)平行四邊形。用到的公理2蚪腐、3就是等量加減等量依然是等量箭昵。

命題39/40

這兩個(gè)命題屬于一個(gè)大類的,區(qū)別是一個(gè)是同底回季,一個(gè)是等底(底相等家制,但不重合)。用到了我們的老朋友——反證法泡一。做與底平行的線慰丛,根據(jù)平行線間的等底、同底的三角形相等的命題得證瘾杭,否定的關(guān)鍵就是大不等于小。


——? 2.6更新——

命題47/48

好家伙哪亿,今天跟大家分享的兩個(gè)命題都和大名鼎鼎的勾股定理有關(guān)粥烁。其中定理47就是希臘人所謂的畢達(dá)哥拉斯定理(勾股定理)贤笆。

我們先看更簡(jiǎn)單的定理48。

定理48的證明用到了三角形全等(用三邊相等判定)讨阻。先構(gòu)造一個(gè)直角三角形芥永,可以用命題47的結(jié)論了,證明中邊相等也就是正方形相等這個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系用到了很多次钝吮,非常關(guān)鍵埋涧。

下面來看勾股定理的證明。

要證明這個(gè)命題奇瘦,首先得知道一個(gè)結(jié)論棘催,那就是命題41(如果一個(gè)平行四邊形和一個(gè)三角形既同底又在而平行線之間,則平行四邊形是這個(gè)三角形的兩倍)耳标。該命題的宿主是四個(gè)兩對(duì)平行四邊形醇坝,中間宿主是四個(gè)兩對(duì)全等的三角形。這樣一捋次坡,證明中為什么這樣構(gòu)造的思路就清楚了呼猪。

【寫在后面】

很開心一起走過這一卷~~~在簡(jiǎn)書上寫文更多是因?yàn)闆]有認(rèn)識(shí)的人,可以更放得開一些砸琅!雖然大多時(shí)候是自言自語宋距,但是如果這些內(nèi)容能幫助到哪怕一個(gè)人,或者對(duì)一個(gè)人有點(diǎn)用症脂,本姑娘也很開心啦谚赎!在這個(gè)待在家里可能有點(diǎn)無聊的自己,讓自己變得有話聊吧摊腋。


——2.10更新——

第2卷

命題


這章的命題少沸版,但個(gè)個(gè)都有難度。就從最長(zhǎng)的這個(gè)下手吧兴蒸。

(???(??? ;)哈?WHAT视粮?題目都讀不清楚?

畫圖橙凳。一條線段AB被C 平分蕾殴,又被D分成不等的兩段。則在AD岛啸、DB上的正方形的和等于AC钓觉、CD上正方形的和的兩倍。

題意弄明白了坚踩,來證證看吧荡灾!

證明中的關(guān)鍵是勾股定理,兩直角邊上正方形的和等于斜邊上正方形的和。還有一個(gè)推論批幌,是等腰直角三角形斜邊上正方形等于每個(gè)直角邊上正方形的兩倍础锐。(兩直角邊相等)

構(gòu)造如上圖所示等腰直角三角形,于是有:(注:EF表示EF邊上的正方形)

①EA=2AC②EF=2CD

于是有AE+EF=(AC+CF)*2荧缘。

又③AE+EF=AF④AF=AD+DF

于是有AD+DF=(AC+CF)*2皆警。

又⑤DF=DB

于是有AD+DB=(AC+CF)*2,得證截粗。

當(dāng)然信姓,這里最先說明直角關(guān)系及邊相等關(guān)系也是不可缺少的。

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