PM-64: Pifagor teoremasi — va nega u ishlaydi
Toʻgʻri burchakli uchburchakda ikki katetning kvadratlari yigʻindisi gipotenuzaning kvadratiga teng. Formulaning oʻzi ham, uning bitta chizmaga sigʻadigan isboti ham shu darsda.
PM-64: Pifagor teoremasi — va nega u ishlaydi
Usta pol qoʻyishdan oldin xonaning burchagi haqiqatan toʻgʻri burchakmi yoki yoʻqmi, tekshiradi. U transportir olmaydi — ruletka oladi. Bir tomonga 3 metr, ikkinchisiga 4 metr belgilaydi va oʻsha ikki belgi orasini oʻlchaydi. Agar 5 metr chiqsa, burchak toʻgʻri.
Nega aynan shu uchta son? Javob — matematikadagi eng mashhur formulada.
Bu darsda siz
- toʻgʻri burchakli uchburchakning katetlarini gipotenuzasidan ajratasiz;
- Pifagor teoremasini yozasiz va gipotenuzani topasiz;
- nomaʼlum katetni ham topasiz;
- teorema nega ishlashini bitta chizma bilan isbotlaysiz.
1. Katet va gipotenuza
Bitta burchagi toʻgʻri (90°) boʻlgan uchburchak toʻgʻri burchakli deyiladi (PM-61). Uning tomonlari ikki xil ish bajaradi, shuning uchun ikki xil nom oladi.
- Katetlar — toʻgʻri burchakni hosil qilgan ikkita tomon. Ular bir-biriga perpendikulyar.
- Gipotenuza — toʻgʻri burchakning qarshisidagi tomon.
Gipotenuza har doim eng uzun tomon
Buni PM-62 dan bilamiz: eng katta burchak qarshisida eng uzun tomon turadi. Toʻgʻri burchakli uchburchakda 90° eng katta burchak (qolgan ikkitasiga hammasi boʻlib 90° qoladi), demak uning qarshisidagi tomon eng uzun. Javobda gipotenuza katetdan kichik chiqsa — xato bor.
2. Teorema
Pifagor teoremasi
Toʻgʻri burchakli uchburchakda katetlarning kvadratlari yigʻindisi
gipotenuzaning kvadratiga teng:
a2 + b2 = c2, bunda c —
gipotenuza.
Ustaning uchburchagini tekshiramiz. Katetlar 3 va 4, gipotenuza 5:
32 + 42 = 9 + 16 = 25 = 52
Uch kvadrat qoʻshuv toʻrt kvadrat besh kvadratga teng — demak burchak haqiqatan toʻgʻri.
Kvadratlar PM-12 dan, ularning ildizi PM-13 dan tanish: 25 aniq kvadrat, √25 = 5.
3. Nega ishlaydi? Ikkita joylashtirish
Teoremani yodlash oson, lekin ishonch faqat isbotdan keladi. Isbot uchun bitta katta kvadrat va toʻrtta bir xil uchburchak yetadi.
Kvadratning tomoni — a + b, yaʼni ikki katetning yigʻindisi. Ichiga oʻsha toʻgʻri burchakli uchburchakdan toʻrtta bir xilini joylashtiramiz — ikki xil usulda.
- Ikkala chizmada ham bitta xil katta kvadrat turibdi — yuzalari teng.
- Ikkala chizmadan ham bir xil toʻrtta uchburchak olib tashlandi.
- Teng narsalardan teng narsa olib tashlansa, qolgani ham teng.
- Birinchi chizmada qolgani — c2. Ikkinchisida — a2 + b2.
- Demak a2 + b2 = c2.
Isbotda birorta ham murakkab qadam yoʻq: faqat «bir xil narsadan bir xil narsani ayirdik» degan fikr — bu esa tenglama yechishda ishlatgan usulimizning oʻzi (PM-36).
Oʻzingiz qirqib koʻring
Qalin qogʻozdan tomonlari 3 va 4 sm boʻlgan toʻrtta bir xil toʻgʻri burchakli uchburchak qirqing va tomoni 7 sm boʻlgan kvadratga ikki xil joylashtiring. Boʻsh joy bir chizmada bitta katta kvadrat, ikkinchisida ikkita kichik kvadrat boʻlib qoladi — teorema qoʻlingizda.
4. Gipotenuzani topish
Katetlari 6 va 8 boʻlgan toʻgʻri burchakli uchburchakning gipotenuzasi qancha?
c2 = 100 degani c = 100 emas
Eng koʻp uchraydigan xato shu: hisob 100 da toʻxtab qoladi. 100 — bu kvadrat, tomonning oʻzi emas. Oxirgi qadam har doim ildiz chiqarish: c = √100 = 10. Va bu 50 ham emas — ildiz chiqarish ikkiga boʻlish degani emas.
5. Nomaʼlum katetni topish
Endi teskari savol. Gipotenuza 13, bitta katet 5. Ikkinchi katet qancha?
Tekshiramiz
52 + 122 = 25 + 144 = 169 = 132 ✓ Gipotenuza (13) ikkala katetdan ham uzun ✓
Qoʻshish yoki ayirish — qaysi biri?
Bu faqat nima nomaʼlum ekaniga bogʻliq:
• gipotenuza nomaʼlum → katetlarning kvadratlarini qoʻshamiz;
• katet nomaʼlum → gipotenuzaning kvadratidan katetnikini
ayiramiz.
Adashsangiz, javobni taqqoslang: gipotenuza katetdan uzun boʻlishi
shart.
6. Pifagor uchliklari
Uchala tomoni ham butun son chiqadigan holatlar kam uchraydi va shuning uchun qadrlanadi. Ular Pifagor uchliklari deyiladi — yod olsangiz, koʻp masalani hisoblamasdan yechasiz.
| Uchlik | Tekshiruv | Ikki barobari |
|---|---|---|
| 3, 4, 5 | 9 + 16 = 25 | 6, 8, 10 |
| 5, 12, 13 | 25 + 144 = 169 | 10, 24, 26 |
| 8, 15, 17 | 64 + 225 = 289 | 16, 30, 34 |
Uchlikning har bir sonini bir xil songa koʻpaytirsangiz, yana uchlik chiqadi: 3, 4, 5 → 9, 12, 15 (uch barobari). Usta ham shundan foydalanadi — xona katta boʻlsa, 3-4-5 oʻrniga 6-8-10 metrni oʻlchaydi.
Teskari teorema
Agar uchburchakning tomonlari uchun a2 + b2 = c2 tenglik bajarilsa, u toʻgʻri burchakli boʻladi. Ustaning ruletkasi aynan shuni tekshiradi: 3, 4 va 5 chiqdimi — burchak toʻgʻri; 5 oʻrniga 5,2 chiqdimi — burchak toʻgʻri emas.
Matnli masala
Dala boʻylab qisqa yoʻl. Maktab dalasi toʻgʻri toʻrtburchak shaklida: bir tomoni 60 metr, ikkinchisi 80 metr. Jasur bir burchakdan qarama-qarshi burchakka boradi. U chetlab ham borishi mumkin, kesib ham.
Nima soʻralyapti: kesib borsa, necha metr tejaydi.
Reja: toʻgʻri toʻrtburchakning burchaklari toʻgʻri burchak. Demak ikki tomoni va diagonali toʻgʻri burchakli uchburchak hosil qiladi: katetlar 60 va 80, gipotenuza — diagonal.
Tekshiramiz
60, 80, 100 — bu 3, 4, 5 uchligining yigirma barobari ✓
Diagonal (100 m) ikkala tomondan ham uzun, lekin ularning yigʻindisidan
(140 m) qisqa — uchburchak tengsizligi (PM-62) ham bajarildi.
Javob: 40 metr tejaladi.
Koʻp uchraydigan xatolar
Katetlar 6 va 8 → gipotenuza 6 + 8 = 14
c2 = 36 + 64 = 100, c = 10
Tomonlar emas, kvadratlar qoʻshiladi. 14 javobi uchburchak tengsizligiga ham zid: 6 + 8 = 14 boʻlsa, uchburchak yassilanib qolardi.
c2 = 100 → c = 50
c = √100 = 10
Kvadratning teskarisi — ildiz, ikkiga boʻlish emas. Tekshiring: 50 × 50 = 2500, 100 emas.
Gipotenuza 13, katet 5 → ikkinchi katet √(169 + 25) = √194
√(169 − 25) = √144 = 12
Gipotenuza — eng katta son, u yigʻindi tomonda turadi. Katet izlanayotganda ayiriladi.
Tomonlari 5, 6, 7 boʻlgan uchburchak: 52 + 62 = 72
25 + 36 = 61, 49 esa emas — bu uchburchak toʻgʻri burchakli emas
Pifagor teoremasi faqat toʻgʻri burchakli uchburchakda ishlaydi. Boshqa uchburchakka qoʻllash — eng jimgina yashiringan xato.
Mashq
1. Katetlari 9 va 12. Gipotenuza qancha?
Javobni koʻrish
15. 81 + 144 = 225, √225 = 15. Bu 3-4-5 uchligining uch barobari.
2. Gipotenuzasi 25, bitta kateti 7. Ikkinchi katet qancha?
Javobni koʻrish
24. 252 − 72 = 625 − 49 = 576, √576 = 24. Tekshirish: 49 + 576 = 625 ✓
3. Tomonlari 8, 15 va 17 boʻlgan uchburchak toʻgʻri burchaklimi?
Javobni koʻrish
Ha. Eng katta tomon 17. 64 + 225 = 289 va 172 = 289 — tenglik bajarildi, demak teskari teoremaga koʻra burchak toʻgʻri.
4. Tomonlari 4, 5 va 6 boʻlgan uchburchak toʻgʻri burchaklimi?
Javobni koʻrish
Yoʻq. 16 + 25 = 41, 62 esa 36. 41 ≠ 36, demak tenglik bajarilmaydi. (41 > 36 boʻlgani uchun eng katta burchak aslida 90° dan kichik — uchburchak oʻtkir burchakli.)
5. Toʻgʻri burchakli uchburchakning ikkala kateti ham 5 ga teng. Gipotenuzasi qaysi ikki butun son orasida?
Javobni koʻrish
7 va 8 orasida. c2 = 25 + 25 = 50. 50 aniq kvadrat emas: 49 < 50 < 64, demak √49 < c < √64, yaʼni 7 < c < 8 (PM-13). Javob butun son chiqmasligi normal — Pifagor uchliklari kam uchraydi.
6. Sherbek televizor tanlayapti. Ekranning eni 120 sm, boʻyi 90 sm. Doʻkonchi «diagonali 150 sm» dedi. U toʻgʻri aytdimi?
Javobni koʻrish
Ha, toʻgʻri. Ekranning burchaklari toʻgʻri burchak, demak diagonal — gipotenuza: 1202 + 902 = 14 400 + 8100 = 22 500, √22 500 = 150. Bu ham 3-4-5 uchligi, oʻttiz barobari: 90, 120, 150.
Kalit soʻzlar
- Toʻgʻri burchakli uchburchakbitta burchagi 90° boʻlgan uchburchak; ingl. right triangle
- Katettoʻgʻri burchakni hosil qiluvchi tomon; ingl. leg
- Gipotenuzatoʻgʻri burchak qarshisidagi eng uzun tomon; ingl. hypotenuse
- Pifagor teoremasia² + b² = c²; ingl. Pythagorean theorem
- Teoremaisbotlangan qoida; ingl. theorem
- Isbotqoida nega toʻgʻri ekanini koʻrsatuvchi mulohaza; ingl. proof
- Pifagor uchligiuchala tomoni butun son boʻlgan holat, masalan 3-4-5; ingl. Pythagorean triple
- Teskari teorematenglik bajarilsa, burchak toʻgʻri; ingl. converse
- Diagonaltoʻrtburchakning qarama-qarshi uchlarini tutashtiruvchi kesma; ingl. diagonal
- Kvadrat ildizkvadratning teskari amali; ingl. square root
Qisqacha
- Katetlar — toʻgʻri burchakni hosil qilgan tomonlar, gipotenuza — uning qarshisidagi eng uzun tomon.
- a2 + b2 = c2 — faqat toʻgʻri burchakli uchburchakda.
- Isbot: bitta kvadrat, toʻrtta uchburchak, ikki xil joylashtirish.
- Gipotenuza nomaʼlum → qoʻshamiz; katet nomaʼlum → ayiramiz.
- Oxirgi qadamni unutmang: c2 topilgach, ildiz chiqariladi.
- 3-4-5, 5-12-13, 8-15-17 va ularning barobarlari — yod olishga arziydi.