☰ Содержание · Математика

Логика планиметрии и методы решения задач

Уроки 16–17 · 2 урока · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
17

Геометрические задачи и методы их решения

Учебник, часть 1: с. 102–107
ЦельРазличать виды геометрических задач и методы их решения (синтетический, аналитический, от противного, алгебраический, площадей, векторный, координатный) и применять их к простым задачам.
Новые слова
синтетический метод · sintetik usulаналитический метод · analitik usulдоказательство от противного · teskarisini faraz qilishкоординатный метод · koordinatalar usuli
Объяснение

По требованию геометрические задачи бывают на вычисление, доказательство, исследование и построение. По структуре методы делятся на синтетический (цепочка рассуждений от данных к заключению), аналитический (от заключения назад к тому, что для него нужно) и доказательство от противного (предположим, что заключение неверно, и придём к противоречию); последний опирается на закон, по которому из двух противоречащих высказываний ровно одно истинно. По математическим средствам различают алгебраический метод (обозначить неизвестное буквой и составить уравнение), метод площадей (записать площадь одной фигуры двумя формулами и приравнять), векторный метод, координатный метод и метод геометрических преобразований. Алгоритм алгебраического метода: выполнить чертёж, обозначить неизвестное, составить уравнение, решить его, проанализировать решение, записать ответ. В координатном методе фигуру помещают в координатную плоскость так, чтобы у многих точек были нулевые координаты.

Примеры
Алгебраический метод: периметр равнобедренного треугольника равен 32 см, а его основание на 4 см короче боковой стороны. Пусть боковая сторона равна x, основание x − 4: x + x + (x − 4) = 32 ⇒ 3x = 36 ⇒ x = 12. Стороны равны 12 см, 12 см, 8 см. Анализ: 8 + 12 > 12, значит, такой треугольник существует.
Координатный метод: докажем, что диагонали прямоугольника равны. Пусть A(0; 0), B(a; 0), C(a; b), D(0; b). AC = √(a² + b²), BD = √((0 − a)² + (b − 0)²) = √(a² + b²). Следовательно, AC = BD.
Работа в классе

Каждая группа получает одну и ту же задачу (например, диагонали прямоугольника равны) и решает её своим методом — синтетическим, координатным или векторным, — а затем обсуждают, какой оказался самым удобным.

Упражнения
1
Назовите четыре вида геометрических задач по требованию.
2
Периметр прямоугольника равен 46 см, а одна сторона на 5 см длиннее другой. Какова длина меньшей стороны в сантиметрах? (алгебраический метод)
3
В прямоугольном треугольнике катеты равны 6 см и 8 см, а гипотенуза 10 см. Записав площадь двумя способами (метод площадей), найдите высоту, проведённую к гипотенузе.
4
Почему в доказательстве от противного получение противоречия доказывает теорему?