กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ทฤษฎีบทสมมูลของเข็มทิศ

ข้อผิดพลาด CS1: วันที่ ISBN/โครงสร้างเส้นตรงและวงเวียน/ทฤษฎีบทในเรขาคณิต

ในเรขาคณิตทฤษฎีบทความเท่าเทียมกันของเข็มทิศเป็นข้อความสำคัญในการสร้างด้วยเข็มทิศและไม้บรรทัดเครื่องมือที่เพลโต แนะนำ...

ทฤษฎีบทสมมูลของเข็มทิศ

ในเรขาคณิตทฤษฎีบทความเท่าเทียมกันของเข็มทิศเป็นข้อความสำคัญในการสร้างด้วยเข็มทิศและไม้บรรทัดเครื่องมือที่เพลโต แนะนำ ในการสร้างเหล่านี้คือวงเวียนหรือเข็มทิศแบบพับได้กล่าวคือเข็มทิศที่ "พับ" เมื่อยกขึ้นจากหน้ากระดาษ เพื่อไม่ให้สามารถใช้ถ่ายโอนระยะทางได้โดยตรงเข็มทิศสมัยใหม่ที่มีช่องเปิดที่ปรับได้สามารถใช้ถ่ายโอนระยะทางได้โดยตรง จึงดูเหมือนจะเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากกว่า อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีบทความเท่าเทียมกันของเข็มทิศระบุว่า การสร้างใดๆ ผ่าน "เข็มทิศสมัยใหม่" สามารถทำได้ด้วยเข็มทิศแบบพับได้ สิ่งนี้สามารถแสดงได้โดยการพิสูจน์ว่า ด้วยเข็มทิศแบบพับได้ เมื่อกำหนดวงกลมในระนาบแล้ว สามารถสร้างวงกลมอีกวงหนึ่งที่มีรัศมี เท่ากัน โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดใดๆ บนระนาบได้ ทฤษฎีบทนี้คือข้อเสนอที่ 2 ของหนังสือเล่มที่ 1 ของElementsของยูคลิดการพิสูจน์ทฤษฎีบทนี้มีประวัติที่ซับซ้อน[ 1 ]

การก่อสร้าง

แผนภาพแสดงการพิสูจน์ทฤษฎีบทของยูคลิด 1.2

ยูคลิดได้ให้การสร้างและการพิสูจน์ความถูกต้องดังต่อไปนี้ไว้ในElements ของ เขา[ 2 ]แม้ว่าจะมีหลายกรณีในการวิเคราะห์ของยูคลิด ขึ้นอยู่กับตัวเลือกที่ทำเมื่อตีความคำแนะนำที่คลุมเครือ แต่ทั้งหมดก็นำไปสู่ข้อสรุปเดียวกัน[ 1 ]ดังนั้น ตัวเลือกเฉพาะจึงแสดงไว้ด้านล่าง

กำหนดจุดA , BและCให้สร้างวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่Aและรัศมีเท่ากับความยาวของBC (กล่าวคือ เทียบเท่ากับวงกลมสีเขียวทึบ แต่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่A )

  • วาดวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่Aและผ่านจุดBและในทางกลับกัน (วงกลมสีแดง) วงกลมทั้งสองจะตัดกันที่จุดD และเกิดเป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าABD
  • ต่อเส้นDBให้เลยจุดB ไป แล้วหาจุดตัดระหว่างเส้นDB กับวงกลมBCซึ่งมีป้ายกำกับว่าE
  • สร้างวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่Dและผ่านจุดE (วงกลมสีน้ำเงิน)
  • ต่อ เส้น DAให้เลยจุดA ไป แล้วหาจุดตัดระหว่างDA กับวงกลมDEที่ระบุด้วยตัวอักษรF
  • ลากวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่Aและผ่านจุดF (วงกลมสีเขียวประ)
  • เนื่องจากADBเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าดังนั้นDA = DB
  • เนื่องจากEและF อยู่ บนวงกลมรอบDดังนั้นDE = DF
  • ดังนั้นAF = BE
  • เนื่องจากE อยู่ บนวงกลมBCดังนั้นBE = BC
  • ดังนั้นAF = BC

การก่อสร้างทางเลือกโดยไม่ต้องใช้ไม้บรรทัด

สามารถพิสูจน์ความเท่าเทียมกันของวงเวียนได้โดยไม่ต้องใช้ไม้บรรทัด นี่เป็นการยืนยันการใช้การเคลื่อนที่ของวงเวียนแบบ "คงที่" (การสร้างวงกลมที่มีรัศมีที่กำหนด ณ ตำแหน่งที่แตกต่างกัน) ในการพิสูจน์ทฤษฎีบทโมห์ร-มาสเชโรนีซึ่งกล่าวว่า การสร้างใดๆ ที่สามารถทำได้ด้วยไม้บรรทัดและวงเวียน สามารถทำได้ด้วยวงเวียนเพียงอย่างเดียว

การก่อสร้างโดยไม่ใช้ไม้บรรทัด

กำหนดจุดA , BและCจงสร้างวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่AและรัศมีBCโดยใช้เพียงวงเวียนพับได้เท่านั้น และไม่ต้องใช้ไม้บรรทัด

  • วาดวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่Aและผ่านจุดBและในทางกลับกัน (วงกลมสีน้ำเงิน) วงกลมทั้งสองจะตัดกันที่จุดDและD '
  • ลากวงกลมผ่านจุดCโดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่DและD' (วงกลมสีแดง) และกำหนดจุดตัดอีกจุดหนึ่งเป็นE
  • วาดวงกลม (วงกลมสีเขียว) โดยมีจุดศูนย์กลางAผ่านจุดEนี่คือวงกลมที่ต้องการ[ 3 ] [ 4 ]

มีหลักฐานหลายประการที่พิสูจน์ความถูกต้องของโครงสร้างนี้ และมักจะถูกยกให้เป็นแบบฝึกหัดสำหรับผู้อ่าน[ 3 ] [ 4 ]นี่คือวิธีที่ทันสมัยโดยใช้การแปลง

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Compass_equivalence_theorem&oldid=1285525295 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ทฤษฎีบทสมมูลของเข็มทิศ

ในเรขาคณิตทฤษฎีบทความเท่าเทียมกันของเข็มทิศเป็นข้อความสำคัญในการสร้างด้วยเข็มทิศและไม้บรรทัดเครื่องมือที่เพลโต แนะนำ...

การก่อสร้าง

ยูคลิดได้ให้การสร้างและการพิสูจน์ความถูกต้องดังต่อไปนี้ไว้ใน Elements ของ เขา [ 2 ] แม้ว่าจะมีหลายกรณีในการวิเคราะห์ของยูคลิด ขึ้นอยู่กับตัวเลือกที่ทำเมื่อตีความคำแนะนำที่คลุมเครือ แต่ทั้งหมดก็นำไปสู่ข้อสรุปเดียวกัน [ 1 ] ดังนั้น...

การก่อสร้างทางเลือกโดยไม่ต้องใช้ไม้บรรทัด

สามารถพิสูจน์ความเท่าเทียมกันของวงเวียนได้โดยไม่ต้องใช้ไม้บรรทัด นี่เป็นการยืนยันการใช้การเคลื่อนที่ของวงเวียนแบบ "คงที่" (การสร้างวงกลมที่มีรัศมีที่กำหนด ณ ตำแหน่งที่แตกต่างกัน) ในการพิสูจน์ ทฤษฎีบทโมห์ร-มาสเชโรนี ซึ่งกล่าวว่า การสร้างใดๆ...