Si en l'activitat anterior hem demostrat
un teorema de Tales utilitzant productes escalars, en aquesta demostrarem
el teorema de Pitàgoras, en forma directa i en forma inversa,
també utilitzant productes escalars.
Teorema de Pitàgoras en
forma directa:
|
|
Sigui un triangle ABC
rectangle en A, i siguin =
i = ,
és a dir, els catets (veure la figura). Aleshores podem posar
la hipotenusa com
la diferència =
- ;
calculem el seu mòdul al quadrat:
| |2
= | - |2
= ( - )2
= 2 - 2 · + 2
= 2+ 2
= | |2+
| |2
ja que al ser el dos vectors
i perpendiculars,
el seu producte escalar és zero. Obtenim doncs que el quadrat
de la hipotenusa és la suma dels quadrats dels catets.
Teorema de Pitàgoras en
forma inversa:
Sigui un triangle ABC que verifica | |2
= | |2+
| |2 ,
(essent = ,
=
i = = - ).
Aleshores, com que sempre es verifica
| |2
= | - |2
= ( - )2
= 2 -
2 · + 2
= | |2
- 2 · +
| |2
ha de ser necessàriament 2 · ,
per tant · =
0, els dos vectors
i són perpendiculars,
i el triangle ABC és rectangle amb angle recte en
A.
|
ACTIVITAT INTERACTIVA
Aquest applet mostra que si
dos vectors i
són perpendiculars (és a dir, · =
0) aleshores entre | |,
| | i | - |
es verifica la relació:
| - |2
= | |2+
| |2
(que anomenarem relació de Pitàgoras)
i recíprocament.
Quines de les següents parelles
de vectors i
verifiquen la relació de Pitàgoras | - |2
= | |2+
| |2 ?
1) =(2,5)
i =(7,-3)
2) =(-2,5)
i =(10,4)
3) =(2,4)
i =(6,-2)
4) =(6,9)
i =(3,-2)
SOLUCIÓ
|
|
|