1.
1.
Беседа об аксиомах геометрии (см. материал пункта 27 учебника и приложение 1
учебника).
Мы
доказали ряд теорем. При этом мы опирались на ранее доказанные теоремы. А на
чём основаны доказательства самых первых теорем геометрии?
Ответ:
некоторые утверждения о свойствах геометрических фигур принимаются в качестве
исходных положений, на основе которых доказываются далее теоремы и, вообще,
строится вся геометрия.
Итак,
Аксиомами
называются те основные положения геометрии, которые принимаются в качестве
исходных положений, на основе которых доказываются далее теоремы и строится
вся геометрия.
Слово «аксиома» происходит от греческого «аксиос», что означает
«ценный, достойный»
Известные нам аксиомы:
Через любые две точки проходит прямая, и притом только одна.
На любом луче от его начала можно отложить отрезок, равный
данному, и притом только один.
От любого луча в заданную сторону можно отложить угол, равный
данному неразвёрнутому углу, и притом только один.
Все
эти аксиомы являются наглядно очевидными и не вызывают сомнений. Полный
список аксиом планиметрии, принятых в нашем курсе геометрии, приводятся в
конце учебника.
Такой
подход к построению геометрии, когда сначала формулируются исходные положения
- аксиомы, а затем на их основе путем логических рассуждений доказываются
другие утверждения, зародился еще в глубокой древности и был изложен в
знаменитом сочинении «Начала» древнегреческого ученого Евклида. ( примерно
365 - 300 гг. до н. э.). Некоторые из аксиом Евклида (часть из них он называл
постулатами) и сейчас используются в курсах геометрии, а сама геометрия,
изложенная в «Началах», называется евклидовой геометрией.
2.
2.
Решение задачи.
Задание: Через точку А, не лежащую на
прямой а, провести прямую, параллельную прямой а.
Решение (рис.1):
1) провести через точку А прямую в так,
что а ⊥ b;
2) провести через точку А прямую с так,
что b ⊥ с.
Рис. 1
∠l =∠2 = 90°, то есть накрест лежащие углы при
прямых а и с и секущей b равны, следовательно, а ǁ
с.
Вопросы
учащимся:
Всегда ли через точку, не лежащую на данной прямой,
можно провести прямую, параллельную данной?
Сколько прямых, параллельных данной, можно провести
через точку, не лежащую на данной прямой?
Нам представляется, что если прямую с «повернуть»
даже на очень малый угол вокруг точки А, то она пересечет прямую а. Иными
словами, нам кажется, что через точку А нельзя провести другую прямую
(отличную от с), параллельную прямой а.
А можно ли это
утверждение доказать?
Этот вопрос имеет
большую историю. В «Началах» Евклида содержится постулат (пятый постулат
Евклида), из которого следует, что через точку, не лежащую на данной прямой,
можно провести только одну прямую, параллельную данной. Многие математики,
начиная с древних времен, предпринимали попытки доказать пятый постулат
Евклида, т.е. вывести его из других аксиом. Однако эти попытки каждый раз оказывались
неудачными. И лишь в 19в. было окончательно выяснено, что это утверждение не
может быть доказано на основе других аксиом Евклида, а само является
аксиомой. Огромную роль в решении этого вопроса сыграл великий русский
математик Николай Иванович Лобачевский.
Итак, аксиома
параллельных прямых гласит: «Через точку, не лежащую на данной прямой.
проходит только одна прямая, параллельная данной».
-Является ли утверждение
«Через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести прямую,
параллельную данной» аксиомой? Почему? (Это утверждение не является аксиомой,
так как оно доказывается.)
- Чем отличаются
вышеуказанные утверждения? (Аксиома параллельных прямых говорит о
единственности такой прямой, а другое утверждение - о существовании такой
прямой.)
3. Следствия из
аксиомы параллельных прямых.
Утверждения, которые
выводятся непосредственно из аксиом или теорем, называются следствиями.
Рассмотрим некоторые следствия из аксиомы параллельных прямых.
10. Если прямая пересекает
одну из двух параллельных прямых, то она пересекает и другую.
Дано: а ǁ в, с∩а=М
Доказать: с∩b=N
Док-во: Пусть прямые а и в параллельны
и прямая с пересекает прямую а в точке М. Докажем, что
прямая с пересекает и прямую b (в точке N). Если
бы прямая с не пересекала прямую в, то через точку М проходили бы две прямые
(прямые а и с), параллельные прямой в. Но это противоречит
аксиоме параллельных прямых, и, значит, прямая с пересекает прямую в.
20. Если две прямые
параллельны третьей прямой, то они параллельны.
Действительно, пусть прямые a
и b параллельны прямой с (рис.1). Докажем, что а
ǁ b. Допустим, что прямые а и b не параллельны, т. е.
пересекаются в некоторой точке М (рис. 2). Тогда через точку М проходят две
прямые (прямые a и b), параллельные прямой с.
Но это противоречит
аксиоме параллельных прямых. Поэтому наше предположение неверно, а значит,
прямые а и b параллельны.
рис.1
рис. 2
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.