Twierdzenie Talesa
Klasa 1 liceum i technikum
Twierdzenie Talesa - co warto zapamiętać
Jeżeli ramiona kąta przetniemy prostymi równoległymi, to odcinki na jednym ramieniu są proporcjonalne do odpowiednich odcinków na drugim ramieniu:
Treść twierdzenia
Twierdzenie Talesa. Jeżeli ramiona kąta o wierzchołku przecięte są prostymi równoległymi, które przecinają jedno ramię w punktach i , a drugie odpowiednio w punktach i , to
Intuicja: proste równoległe „przeskalowują” jedno ramię na drugie w stałej proporcji - jeśli punkt leży w drogi do , to leży w drogi do .
Proporcję można zapisywać na różne, równoważne sposoby - także dla samych „kawałków”:
Twierdzenie odwrotne do twierdzenia Talesa. Jeżeli punkty , na jednym ramieniu kąta i , na drugim spełniają , to proste i są równoległe. (To narzędzie do dowodzenia równoległości.)
Przykład 1 - obliczanie długości odcinka
Zadanie. Na rysunku jak wyżej: , , . Oblicz .
Krok 1. Zapisujemy proporcję z „kawałkami”:
Krok 2. Mnożymy na krzyż:
Odpowiedź: .
Przykład 2 - prosta równoległa w trójkącie
Najczęstsza scenografia zadań: prosta równoległa do boku trójkąta. Wierzchołek trójkąta gra rolę punktu , a bok i prosta równoległa - rolę prostych równoległych z twierdzenia.
Zadanie. W trójkącie punkt leży na boku , a punkt na boku , przy czym . Wiadomo, że , , . Oblicz .
Krok 1. Kąt przy wierzchołku jest przecięty prostymi równoległymi i . Z twierdzenia Talesa:
Krok 2. Podstawiamy: , więc , czyli .
Odpowiedź: .
Przykład 3 - pomiar wysokości z cienia (klasyka Talesa)
Według tradycji Tales zmierzył wysokość piramidy, porównując jej cień z cieniem kija. Promienie słoneczne są (praktycznie) równoległe - to one grają rolę prostych równoległych.
Zadanie. Kij o wysokości m rzuca cień długości m. W tym samym momencie drzewo rzuca cień długości m. Jak wysokie jest drzewo?
Krok 1. Wysokości i cienie są proporcjonalne (ten sam kąt padania promieni):
Krok 2. Stąd .
Odpowiedź: Drzewo ma 9 m wysokości.
Najczęstsze pytania
Co mówi twierdzenie Talesa najprościej? Proste równoległe przecinające ramiona kąta odcinają na nich odcinki proporcjonalne - dzielą oba ramiona „w tym samym stosunku”.
Do czego służy twierdzenie odwrotne do twierdzenia Talesa? Do uzasadniania, że dwie proste są równoległe: wystarczy sprawdzić proporcję odcinków na ramionach kąta.
Jak nie pomylić proporcji? Trzymaj się zasady „odpowiednie do odpowiednich”: liczniki z jednego ramienia, mianowniki z drugiego, w tej samej kolejności od wierzchołka ( do bliższego punktu, do dalszego). Warto też sprawdzić wynik: dalszy punkt musi dawać dłuższy odcinek.
Gdzie twierdzenie Talesa przydaje się w praktyce? Wszędzie tam, gdzie mierzymy rzeczy niedostępne przez porównanie z czymś znanym: wysokość drzewa lub budynku z cienia, szerokość rzeki, skale map i planów.
Przećwicz
- Twierdzenie Talesa → - odcinki proporcjonalne, podział odcinka i twierdzenie odwrotne.
Podsumowanie
- Twierdzenie Talesa: proste równoległe przecinające ramiona kąta odcinają odcinki proporcjonalne: .
- Proporcje można układać też dla „kawałków”: .
- Twierdzenie odwrotne pozwala dowodzić równoległości prostych.
- Typowe zastosowania: odcinki w trójkącie z prostą równoległą do boku, pomiary z cienia, podział odcinka w danym stosunku. Twierdzenie Talesa to też fundament podobieństwa trójkątów.