Олай болса, аргументтің кез-келген рационал оң мәнінде ізделінді S(x) функциясы аргументке пропорционал болады, мұндағы пропорционалдық коэффициенті k = S(1).
Аргументтің пропорционал мәндерінде ізделінді функцияның мәні қандай болатындығын қарастыру ғана қалды
Иррационал санын рационал сандардың монотонды тізбегінің жалпы шегі ретінде: жуықтаудың кемімен алынған
үдемелі тізбегін
, ,..., ,... және жуықтаудың артығымен
1 2 n
ғана қалды.
1 2 n
Мұнда
және lim lim
алдыңғы
i i n n n n
тараудағы 3-шарт бойынша, S(x) үдемелі фукция екендігі анық. Шынында, (BC) = x, (BB) = h (33- сурет). Сонда
S x h ACB| ABC ABB| S x ABB| S x.
Ал S S S , және - рационал
n n n n
сандар немесе алдыңғы айтылған бойынша:
n
k S k .
n
n
Ал k
n
мен
k
тізбектерінің шегі ортақ (ka),
сондықтан S( a) = ka болады.
Сонымен, тік бұрышты ABC үшбұрышының катеттерінің бірі, мысалы АС белгіленген болса, ал екіншісінің ВС-нің ұзындығы х айнымалы болса, онда ABC үшбұрышының ауданы ( ABC) = kx болады, мұнда ( BC) = 1 болғанда, k = ( ABC)
Енді тік бұрышты ABC үшбұрышының екі катеті де өзгеретін болсын. Былай белгілейік:
AC x, BC y, ABC S x, y
x белгіленгенде алдыңғы айтылған бойынша
S x, y S2 x k y x, мұндағы k y S 1, y. Сондықтан
S x, y k y y S x,1 y k y 1 x y S 1, 1 x y,
Мұнда S (1,1) толық анықталған сан – екі катеті бірге тең
тік бұрышты (бірлік) үшбұрыштың ауданы. S 1, 1 деп
белгілесек, S x, y x y болады.
Сонымен, тікбұрышты үшбұрыштың ауданы катеттерінің көбейтіндісіне пропорционал болады.
Кез-келген үшбұрыштың ауданын анықтауға көшейік. Егер А мен С – АВС үшбұрышының сүйір бұрыштары болса (34 – сурет), онда BD биіктігі ол үшбұрышты ABD және CBD тік бұрышты екі үшбұрышқа жіктеді. Бұл жағдайда, алдыңғы тақырыптағы 2- шарт бойынша
(ABC) = (ABD) + (BCD).
Ал алдыңғы айтылған бойынша (33- сурет)
ABD ADBD
және
BCD CDBD
Сондықтан да
ABC BD AD CD BD AC
Сонымен, кез келген үшбұрыштың ауданы оның қандай да бір қабырғасымен оған сәйкес биіктігінің көбейтіндісіне пропорционал болуы қажет (мұнда пропорционалдық коэффициентінің мәні жоғарыда айтылғандай болады).
35-сурет
|
Ақырында, үшбұрыштың осы ауданы оның қай қабырғасын алатынымызға байланысты болмай-тындығын ескерейік. Шынында да, BD биіктігінен басқа тағы AE биіктігі де ABC үшбұрышын екі үшбұрышқа жіктеген болсын дейік (35-сурет). АСЕ ~
BCD және сондықтан, кесінділерді көбейту туралы теорема бойынша
BC AE AC BD
демек,
|
BC AE AC BD. Үшбұрыштардың аудандарын өлшеу системасының бірден-бірлігі дәлелденді.
теорема. Үшбұрыштардың аудандарын өлшеу система- сы бар.
алдыңғы теоремада көрсетілді, мұнда а - оның бір
қабырғасының ұзындығы,
ha - оған сәйкес биіктігінің
ұзындығы және бұл көбейтінді қандайда бір жүйенің сайланып алынуына байланысты болмайды. Бұл сан шынында аудан ұғымына қойылатын барлық шарттарға 1-3 шарттарға, тең құрастырылған және тең шамалы фигуралар тақырыбына сәйкес екендігін дәлелдеу керек.
1-шартты тексеру. 1-шарт тіпті «артығымен» орындалады: кез келген үшбұрышты бірлік үшбұрыш деп және
1
аha
деп алуға болады.
2-шартты тексеру. Берілген анықтама бойынша конг- руентті үшбұрыштардың аудандары тең, өйткені олардың қабырғалары мен сәйкес биіктіктері конгруенттті, ал конгруентті кесінділердің ұзындықтары тең болады.
3-шартты тексеру. а) үшбұрыштардың бөліктерге «транс- версалдық» түрде жіктеу жағдайы. Жіктелуден шыққан үшбұрыштардың барлығының төбесі берілген үшбұрыштың бір А төбесінде жатады, ал олардың екінші төбелері берілген үшбұрыштың қарсы жатқан ВС қабырғасына орналасады (36-
сурет). Мұнда ABC ah a1 a2 ... au h
a1h a2 h ... au h a1h a2 h ... au h BAA1
A1 AA2 ... An1 AC
(бөліктерге трансверсалдық түрде жіктелген, сондықтан үшбұрыштың ауданын осылайша анықтағанда үшбұрыш ауданы, шынында да, оның бөліктерінің аудандарының қосындысына тең, 3- шарт орындалады.
«Иректеліп» жіктелу жағдайы. Жіктелуден шыққан үшбұрыштардың барлық төбелері берілген үшбұрыш-тың екі қабырға жағында орналасады (37- сурет). Бұл жағдайды алдыңғы жағдайға келтіру оңай: (ABC) = (ABD) + (BCD), (BCD)
= (BDE) + (CED) т.с.с.
г) Жалпы жағдай. АВС үшбұрышы (38 - сурет) ADЕ, DEF, FDH, FGH… үшбұрыштарына (шекті болып) қалауымызша жіктелген дейік.
38-сурет
|
Берілген үшбұрыштың бір төбесін (мысалы, А төбесін) жіктелуден шыққан үшбұрыштың АВ мен АС қабырғаларының бойында жатпайтын барлық төбелерімен қосатын әр түрлі
түзулер жүргізейік. Сонда, САТ, Т1АТ2...
|
үшбұрыштары пайда болады, оларды біз «трансверсалдық» үшбұрыштар деп атаймыз.
Жүргізілген түзулер бастапқы рет жіктелуден шыққан кейбір үшбұрыштарда үшбұрыштар мен төртбұрыштарға жіктейді. Бұл төртбұрыштардың әрқайсысын олардың диоганальдарын жүргізу арқылы үшбұрыштарға жіктейміз. Сонымен, үшбұрыштарға жіктеудің кішірек торы пайда болады, бұларды біз «элементар» үшбұрыштар деп атаймыз.
Жоғарыда көрсетілгендей («а» пунктті қараңыздар), берілген үшбұрыштың ауданы трансверсалдық үшбұрыштардың аудандарының қосындысына тең.
Ал әрбір трансверсалдық үшбұрыш элементар төртбұрыштарға иректеліп жіктеледі, сондықтан («b» пункт ) әрбір трансверсалдық үшбұрыштың ауданы өзін құрастырып тұрған элементар үшбұрыштардың аудандарының қосындысына тең.
Бұдан берілген үшбұрыштың ауданы барлық элементар үшбұрыштардың аудандарының қосындысына тең екендігі
шығады.
ABC e
(1)
Екінші жағынан, жіктелуден шыққан әрбір үшбұрыш (мысалы, DEF үшбұрышы) элементар үшбұрыштарға не трансверсал түрде (AF түзуімен) не иректеліп бөлінеді, демек, жіктелуден шыққан әрбір үшбұрыштың ауданы «а» және «b»
пункттері бойынша, өзі жіктелетін элементар үшбұрыштардың аудандарның қосындысына тең:
r
e
(2)
және (2) қатыстардан тікелей ABC r
болатындығы шығады, дәлелдейтініміз осы еді.
КӨПБҰРЫШТАРДЫҢ АУДАНЫ. БОЯИ – ГЕРВИН ТЕОРЕМАСЫ
Əрбір жай көпбұрышты үшбұрыштарға жіктеуге болады. Бұл үшін, мысалы, алдымен оны қабырғалары жатқан түзулер көмегімен дөңес көпбұрыштарға жіктеп, сонан соң әрбір дөңес көпбұрышты оның бір төбесінен жүргізілген диагоналы арқылы үшбұрыштарға жіктеу керек.
Кесінділердің көбейтіндісі туралы тақырыптағы 3 - шарт бойынша көпбұрыштың ауданы жіктелуден шыққан үшбұрыштардың аудандарның қосындысына тең болу керек.
Бірақ, алдыңғы айтылған бойынша, үшбұрыштың ауданы бір тәсілмен ғана анықталады. Демек, жай көпбұрыштың ауданының 1-3 шарт жағдайындағы мәні де біреуден артық болмайды. Сонымен, көпбұрыштардың аудандарын өлшеу жүйесінің бірден-бірлігі тағайындалған болады: егер көпбұрыш қалай болса да үшбұрыштарға жіктелу болса, онда тек жіктелуден шыққан үшбұрыштардың ауданының қосындысы ғана бұл көпбұрыштың ауданы бола алады. Көпбұрыштардың аудандарын өлшеу системасын тағайындау үшін, көпбұрыштың ауданын осылайша анықтағанда оның ауданы көпбұрышты үшбұрыштарға жіктеу тәсіліне байланысты болмайды және бұл жағдайларда аудандарды өлшеу системасының анықтамасында келтірілген шарттар орындалатындығын дәлелдеу ғана қалады.
М көпбұрышы үшбұрыштарға әртүрлі екі тәсілмен жіктелген болсын және көпбұрышқа жіктелудің екі торы бірден көшірілген дейік. 39-суретте ABCDEF көпбұрышы берілген, ол
A төбесінен шыққан барлық диогональдарын жүргізу арқылы және қандай да бір ішкі нүктесінен көпбұрыштың барлық төбесіне сәулелер жүргізу арқылы үшбұрыштарға жіктелген.
39-сурет
|
1 - шартқа келетін болсақ, мұнда да үшбұрыштар жағдайындағыдай кез келген көпбұрышты бірлік көпбұрыш деп алып, оған сәйкес көбейткішін сайлап алуға болады. Мысалы, ауданы бірге тең көпбұрыш ретінде қабырғасы 1-ге тең ABCD квадратын алатын болсақ, онда мынандай қатыста орындалуы
қажет:
|
Сонда M көпбұрышы жіктелудің екі торының сызықтарынан пайда болған қандай да бір көпбұрыштар мен үшбұрыштарға жіктелген болады. Мұндай көпбұрыштардың әрқайсысын үшбұрыштарға жіктеуге болады, мұнан кейін M көпбұрышы «элементар» үшбұрыштарға жіктеледі. 39-суретте EPQS көпбұрышы «элементар» EPS және PQS екі үшбұрышқа жіктелген. Осындай «элементар» үшбұрыштардан бірінші жіктелу үшбұрыштары да, сондай-ақ екінші жіктелу үшбұрыштары да құрастырылады. Сондықтан, бірінші жіктелу үшбұрыштары аудандарының қосындысы да, екінші жіктелу үшбұрыштары аудандарының қосындысы да бір ғана санға тең, атап айтқанда, барлық элементар үшбұрыштар аудандарының қосындысына тең.
1 ABCD ABD BCD 11 11 2
бұдан 1
2
деп алу керек болатындығы шығады.
Конгрентті көпбұрыштардың аудандары тең, өйткені конгруентті екі көпбұрышты қашан да болса сәйкес конгруентті үшбұрыштарға жіктеуге болады.
3-қасиетті тексеру ғана қалды. M көпбұрышы екі (немесе
одан да көп) M 1 және M 2 көпбұрыштарына жіктелген дейік.
Сонда M M1 M 2
болатынын дәлелдеу керек.
Көпбұрышты үшбұрыштарға еркімізше жіктеуге болатындығын
пайдаланып оның ауданын анықтау үшін
M 1 және M 2
көпбұрыштарын жеке-жеке жіктейік. Сонда 3-қасиеттің дұрыстығы анық болады. көпбұрыштардың аудандарын өлшеу жүйесінің бар болуы дәлелденді.
Қорыта келгенде, кесінділер мен бұрыштарға қарағанда көпбұрыштардың тең шамалылығынан жалпы олардың конгруенттігі шықпайды. Сондықтан, көпбұрыштар кейде екінші шекті шамалар деп аталады. Бұл шамалардың «күтпеген» бір қасиеті Бояи-Гервин теоремасы тақырыбында тағайындалады.
Достарыңызбен бөлісу: |