ما هي نظرية فيثاغورس

مفهوم نظرية فيثاغورس

نظرية فيثاغورس: هي عبارة عن واحدة من أهم وأشهر النظريات الرياضية، فهي توضح العلاقة بين أضلاع المثلث القائم الزاوية، هذه النظرية يتم استخدامها في عدّة سياقات مختلفة عندما نتعامل مع المثلثات القائمة الزاوية.

شرح نظرية فيثاغورس من خلال مثلث قائم الزاوية

يتألف المثلث القائم الزاوية من ضلعين يسميان بالضلعين القائمين (متعامدين مع بعضهما)، يوجد ضلع ثالث أطول منهما وهو ما يسمّى بالوتر. يتم تقابل الضلعين القائمين عند زاوية قائمة (أي أن مقدارها 90)، يكون الوتر مقابلاً لتلك الزاوية القائمة، الشكل التالي هو عبارة عن شكل نموذج للمثلث القائم الزاوية مع توضيح الضلعين القائمين والوتر:

قانون فيثاغورس:

هو مجموع مربعي طولي ضلعي القائمة، وهما الضلعين الأقصر في المثلث قائم الزاوية مساوٍ لمربع طول الوتر وهو الضلع الأطول في المثلث'”، وبالرموز: نظريّة فيثاغورس= أ²+ ب²=ج²؛ حيث أ، ب هما : ضلعا المثلث القائم أب ج. ج: وتر المثلث القائم أب ج، وهو الضلع الأطول فيه.

أو يمكن استخدام نظرية فيثاغورس لجميع المثلثات القائمة الزاوية لإيجاد العلاقة بين أطوال الأضلاع الثلاثة كما يلي: (a²+b²=c²)حيث أن a و b هما أطوال الضلعين القائمين و c هو طول الوتر.

أي أن حاصل مجموع مربعي الضلعين القائمين، يساوي حاصل مربع طول الوتر وبعبارة أخرى نقول أن مربع الوتر يساوي مجموع مربعي الضلعين الآخرين، ملاحظة هامة أنه عند استخدام نظرية فيثاغورس فإن من الضروري جداً تحديد وتر المثلث والضلعين القائمين حتى لا يتم الخلط بينهم.

أمثلة على كيفية استخدام نظرية فيثاغورس

مثال(1): لنفرض أن لدينا مثلث قائم الزاوية أطوال ضلعيه القائمين هما 5 سم و 7 سم. فما هو طول الوتر؟

5²+7²= x²
25+49=x²
x²=74
x=±√78
x=±8,6، ولأن طول المسافة لا يمكن أن يكون بالسالب سيكون طول الوتر حوالي 8,6 سم.

مثال(2): لدينا مثلث قائم الزاوية ونعلم أن طول أحد ضلعيه القائمين هو 3 سم وطول الوتر 5 سم، يمكننا استخدام هذه المُعطيات مع نظرية فبثاغورس للحصول على طول الضلع القائم الثاني للمثلث، نعوض هذه القيّم في نظرية فيثاغورس لإيجاد طول الضلع المجهول x سم؟

3²+x²=5²
9+x²=25
x²=25-9
=16
x=±√16, x=±4
.لأن طول المسافة لا يمكن أن يكون سالباً، سيكون طول الضلع القائم الآخر هو 4 سم

ثلاثيات فيثاغورس

تشمل نظرية فيثاغورس ثلاثة أعداد صحيحة موجبة x, y و z, حيث أن: x²+y²=z²

هذه الثلاثة أعداد تعرف بثلاثية فيثاغورس، حيث يوجد عدد لا نهائي من ثلاثيات فيثاغورس، على سبيل المثال (1:1:1) و(5:12:3) في المثال الثاني أعلاه لدينا مثال على ثلاثيات فيثاغورس، لأن أطوال أضلاع المثلث هي 3, 4 و 5 سم.