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ポイントパワー

円内で交差する 2 つのコード。一方の部分の積は他方の部分の積に等しい。この考え方により、地平線までの距離を計算することができます。 発見者 2 つの古典的な形式は次のとおりです。 要素 の ユークリッド (紀元前 300 年頃): 命題III.35、切れたロープの上で、 III.36、同じ外部点から引かれた割線と接線上にあります。名前 ポイントの力 ずっと後の1826年にスイス人によって作られました。 ジェイコブ・シュタイナー、点によって描かれた直線が何であれ、製品は常に同じであることに気づきました。 ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ジェイコブ・シュタイナー。著者不明。ソースを表示 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 シュタイナーは、19 世紀の合成幾何学の偉大な名前の 1 人でした。農民の息子である彼は、14 歳になって初めて文字を学び、最終的にはベルリン大学の教授になりました。彼にとって、点の力は、ユークリッドの定理のいくつかを 1 つのアイデアにまとめる方法でした。 2 つのコードが P で交差します。Euclid III.35 に記録されている結果のように、各部分の積は等しいです。ブログからのオリジナルの教訓的なイラスト。 この概念は他の概念にもつながります。2 つの円の根軸は、両方に関して同じ力を持つ点の場所であり、接線の問題で今日まで使用されているツールです。 日常生活での応用 地平線からの距離。 海の上 $h$ の高さから、地平線への接線は $d$、$d^2 = h(2R + h)$ になります。$R$ は地球の半径です (III.36)。高度 1,7 m では、地平線は約 4,7 km 離れています。 弓の半径 弦$c$と矢$s$(弓の高さ)を計測すると半径は$r = \tfrac{c^2/4 + s^2}{2s}$となります。修復家は古いアーチや窓を再構築するためにそれを使用します。 道路のカーブ。 測量士は、アスファルト上で測定された弦と矢印を使用して、同様の方法でカーブの半径を計算します。 レンズとミラー。 レンズの曲率半径は、直径が既知の部分の深さを測定することで得られます。 出典: 要素、命題 III.35 · 要素、命題 III.36 · シュタイナー (MacTutor)。

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類似する事例(基準)

2 つの三角形が相似であることを確認するために、すべてをチェックする必要はありません。2 つの角度、または辺間の 3 つの比率で十分です。 発見者 3 つの基準は、ユークリッド の 原論 の書 VI にあります (c. 300 BC)。 三角形 等角 は比例した辺を持ちます (VI.4、ケース AA)、三角形は 3 つの辺を持ちます。比例辺は相似であり (VI.5、LLL)、間の角度が等しい 2 つの比例辺でも十分です (VI.6、LAL)。ずっと以前から、 伝統では物語 がアクセスできない距離を測定するために同じ形の三角形を使用したとされています。 ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ミレトスのタレス、後の芸術的表現。ルカ ジョルダーノ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 類似性の基準は国全体を測定する三角測量というツールでした。 1615 では、 オランダ人のヴィレブロルド・ スネリウス がアルクマールとベルゲン・オプ・ズームの間の距離を三角形の連鎖で測定し、地球の大きさを推定しました。 18 世紀にカッシーニ家が同様の方法でフランス初の一般地図を作成しました。 ヴィレブロルド・スネリウス。著者不明。ソースを表示 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン セザール・フランソワ・カッシーニ・ド・テュリー。Jean-Marc Nattier (1685–1766) · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 異なるスケールで同じ形状の三角形: 等しい角度と比例した対応する辺。ブログからのオリジナルの教訓的なイラスト。 AA のケースは特に強力です。簡単な機器を使用して、遠くからでも 2 つの角度を測定でき、すべての面の比率が保証されます。

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三角形の相似性

2 つの図形は、サイズが異なっていても、同じ形であれば似ています。それは写真、地図、モデルの数学です。 発見者 このアイデアはミレトスの物語の物語にあり、ピラミッドの影と棒の影を比較することでピラミッドの高さを測定したと考えられます。完全な理論はユークリッド (紀元前 300 頃) の原論 の第 VI 巻にあり、角度と比例した辺を持つ相似図形を定義しています。これは、第 V 巻のクニドゥスのエウドクソス (紀元前 4 世紀) による比例理論に依存しており、これにより、不可分セグメント間の比率の処理も可能になりました。 ミレトスのタレス、後の芸術的表現。ルカ ジョルダーノ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 影法が手段となった。中世以降、アストロラーベや象限には複雑な計算をせずに塔の高さや井戸の深さを測るために本影直方体と本影正方という2つのスケールを備えた影の四角形が刻まれていました。 古い彫刻: 塔の高さは、観察者の 2 つの位置からの影 (本影の直下と本影の逆) の 2 乗で測定されます。オイラーの目ブログのコレクション。 紀元前270 年頃、サモスのアリスタルコスは、相似の三角形を使用して、地球から月と太陽までの相対距離を推定しました。数値は実際の数値とはかけ離れていましたが、空にある類似の三角形を比較するという方法は正しかったのです。 サモス島のアリスタルコス、後の芸術的表現。Claudio Camozzi · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 日常生活での応用 写真を拡大します 歪みを与えずに「ズーム」すると、すべての測定値に同じ係数が乗算されます。 モックアップとミニチュア。 スケール 1 : 43 のカートの各寸法は、実車の 43 倍小さいです。 影による建物の高さ 建物の​​影と身長が既知の人の影を同時に比較します。 プロジェクターとカメラ。 スクリーンまたはセンサー上の画像は物体と同様であり、そのサイズは距離に比例します。 出典: テイルズ (MacTutor) · エレメンツ、第 6 巻 · アリスタルコス (MacTutor)。

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「ポイントパワー」

前回の投稿では、円周角について説明しました。ポイントのパワーは、特定の円に対する特定のポイントの相対距離を反映する実数です。これをよりよく理解するために、円の外側に点 A があると想像してください。円とそれぞれ 2 点で交差する A の 2 つの割線を描きます。次に、点 A の累乗は、A から 1 つの交点までの距離と、A から他の割線上の他の交点までの距離の積として定義されます。 この概念は、点が円の内側にある場合にさらに興味深いものになります。この場合、パワーは負であり、点からそこを通過する弦の交点までの距離の積に等しくなります。ポイントの力の美しさは、そのシンプルさと、円のさまざまな部分の間に確立される関係の優雅さにあります。 点の累乗には、複雑な幾何学的問題の解決から幾何学的図形の基本的な特性の理解まで、いくつかの用途があります。たとえば、接線とセカンスに関連する定理を証明したり、円に内接する三角形や多角形の特性を調査したりするために使用できます。 歴史 ポイント パワーの歴史は古代ギリシャにまで遡り、ユークリッド幾何学の基礎を築き、増強の発展に貢献したユークリッドやアルキメデスなどの数学者が活躍しました。ポイント パワーの単一の「発見者」に関する具体的な記録はありませんが、これらの古代の数学者や歴史上の他の多くの人々がこの概念の発展に貢献したことは確かです。 ポイントパワー の指導は高校の数学カリキュラムの重要な部分であり、生徒にピタゴラスの定理や三角法などのより高度な概念の準備をさせます。さらに、このトピックを理解すると、論理的かつ批判的思考が強化され、理論、抽象概念、実際の応用の間のつながりが生まれ、日常生活における数学の関連性が強化されます。 ポイントパワー 点 $P$ が円 $\lambda$ に対して平面内のどこかに配置されているとします。考えられるケースは次のとおりです。 $P$ は $\lambda$ の内部です $P$ は $\lambda$ の外部です $P$ を介して、$A$、$B$、$C$、$D$ で円と交差する 2 つの競合する直線が通過することに注意してください。したがって、ポイントのパワーは次の場合に分けられます。 $P$ は $\lambda$ の内部です $P$ は $\lambda$ の外部です 同じ円の 2 つの弦が交差する場合、一方の 2 つの部分の測定値の積は、もう一方の 2 つの部分の測定値の積と等しくなります。 円の外側の点 $P$ を介して 2 つの割線分 $PA$ と $PC$ を実行する場合、最初の $\overline{PA}$ と外側の部分 $\overline{PB} の測定の積$ は製品 どちらの場合も、三角形 $PAD$ と $PCB$ 、および共通の角度 $\hat{P}$ を使用すると、次のようになります。