Файл: Моиз Э.Э. Геометрия.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 258

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

если

от Z А В С + т L D ß C = 1 8 0 и от Z M A S + m Z AM S = 180?

Почему? Если

мы, кроме того, знаем,

что от L

D B C = m

Z N A S , то какое

можно будет сделать заключение? Почему?

 

 

 

Конкурсная задача

 

 

 

 

 

 

Обоснуйте

следующее утверждение:

 

Д А В С

 

 

Если прямая

I пересекает две стороны

в

Л

точках D и Е (причем эти точки отличны

 

от А ,

В

и

С), то прямая I не пересекает третьей стороны этого

 

треугольника.

 

 

 

 

 

 

 

 

( У к а з а н и е .

Вспомните

содержание §

4

гл.

3

и

 

докажите, что точки В и С

лежат по одну

 

сторону

от

 

прямой /.)

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 4. ПРЯМЫЕ УГЛЫ , ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТЬ, КОНГРУЭНТНЫЕ УГЛЫ

Определение

Если два смежных угла имеют одну и ту же меру, то каж­

дый

из них называется п р я ­

мым

у г л о м .

В этом случае в силу аксиомы пополнения г-\ -г— 180. Поэтому с таким же основанием мы можем дать и следующее

Определение

П р я м ы м

у г л о м назы­

В

вается угол, мера которого рав­

. 9 0 °

на 90.

 

 

 

 

 

С

 

 

I

 

 

I

 

 

*

Определение

 

 

Если лучи AB и АС образуют прямой угол, то они называются

(в з а и м н о )

п е р п е н д и к у л я р н ы м и ,

что записывается так:

Ä B ± A C .

Тем же термином и теми же обозначениями мы пользуемся и

96


в случае замены лучей прямыми или отрезками. Таким образом, если Д ВАС — прямой угол, то

Ä B ± A C ,

AB _|_ АС,

AB J_ АС

и т. д. для любых комбинаций прямых, лучей и отрезков.

Определения

Если сумма мер двух углов равна 90, то эти углы называются д о п о л н и т е л ь н ы м и , а каждый из них называется д о п о л н е ­

н и е м

другого. Угол, мера которого меньше 90, называется о с т ­

рым.

Угол, мера которого больше 90, называется т у п ы м .

 

Определение

Два угла, имеющие одну и ту же меру, называются к о н г р у э н т н ы м и .

В

Таким образом, Д АВС и Д DEF кон­ груэнтны, если

т/_ АВС —т Д DEF.

Вэтом случае мы пишем

L A B C ^ L DEF. -

Символ = произносится так: «конгруэнтен». Е

F

4

Геометрия

97

Заметим,

что записи т /_ ABC = т Z. DEF (равенство чисел!)

и Z. ABC ^

Z DEF (конгруэнтность углов!) равносильны: они

означают в точности одно и то же. Любую из них мы можем сво­ бодно заменить другой.

Задачи к § 4 (часть 1)

Прямолинейные отрезки в этой задаче считаются перпендикулярными, если они такими каж утся. Отберите на этом рисунке пары перпендикулярных отрезков. Если вы полагаете, что какая-либо пара отрезков не перпендику­ лярна, то объясните почему.

Углы на рисунке имеют указанные меры.

a) Назовите пару дополнительных углов.

B) К акая аксиома позволяет утверждать, что

т А D A G = 1 0 5 ? 34

3. На рисунке

точка

М на прямой A B является

вершиной прямого

А SMT, а т А Т М В =

50.

a) Назовите

пару

перпендикулярных

лучей,

если они здесь есть.

 

 

B ) Назовите пару дополнительных углов, если они здесь есть.

c)Назовите пару конгруэнтных углов, если они'здесь есть.

d)Назовите пару пополнительных углов, если они здесь есть.

4. Точка А служит общим началом двух перпен­

дикулярных лучей АѢ и Â C . Точка D лежит внутри А ВА С, а точка Е —

вне этого угла; при этом Â B ± АЕ.

98


a)

Назовите пару дополнительных

углов, если

они

здесь есть.

B )

Назовите пару пополнительных

углов, если

они

имеются.

c)

Назовите пару конгруэнтных углов, если они здесь есть.

5. Дополните каждое

предложение так, чтобы оно стало

верным.

a)

Если т Z M P S — 39 и и /

T H N — 39, то L M P S

. .. / THN .

B )

Пополнение острого угла является ... углом.

 

c) Дополнение острого угла является ... углом.

 

d)

Если Z A D K ^

L В Е Н ,

то меры этих у г л о в ___

 

6.Если мера некоторого угла в 2 раза больше меры его дополнения, то чему равны меры каждого из этих углов?

7.

Определите

меру дополнения

угла,

мера которого

равна

 

а) 20;

Ь)

68;

с) 46,5;

d) п;

е) 9 0 — п;

f) 4 5 + я .

8.

Чему

равна

мера

некоторого

угла, если известно, что мера его пополнения

 

на 39

больше, чем удвоенная

мера его дополнения?

Если вы не забыли, что означают слова, встречающиеся в сле­ дующих теоремах, то легко сообразите, что эти теоремы верны.

Теорема 4.1

Если два угла дополнительны, то оба они —острые.

Теорема 4 .2

Каждый угол конгруэнтен самому себе.

(Ясно, что всегда т £. А = т Z. Л.)

Теорема 4 ,3

Любые два прямых угла конгруэнтны.

Теорема 4 .4

Если два угла одновременно конгруэнтны

и пополнительны,

то каждый из них является прямым.

 

( Ук а з а н и е . Поскольку они конгруэнтны,

то имеют одну и ту

же меру г; покажите, что г должно быть равно 90.)

Теорема 4 .5

Пополнения конгруэнтных углов конгруэнтны.

99


Д р у г а я ф о р м у л и р о в к а . Если

1°. £ A Q É £ B ,

2°. /_ А и /_ С пополнительны, 3°. /_ В и /_ D пополнительны, то 4°. /_ С ^ /_ D.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Пусть г —т / _ А , как указано на ри­ сунке вверху. Запишем остальную часть доказательства так, чтобы вы могли воспользоваться этой записью как образцом, которым можно руководствоваться при самостоятельном доказательстве теорем:

 

 

Утверждения

 

 

Аргументы

1.

r-\-m L С =

180.

/ , А

и

Z. С пополнительны.

2.

г = т / . В.

 

Z А д ± Z В.

3.

r-\-m Z. D =

180.

L В и Z D пополнительны.

4.

т L С — 180— /-.

Ш аг

1.

 

5 .

т L

D — 180 — г.

Шаг

3.

 

6.

т L

С = т L D и Z C ^ Z D.

Шаги

4

и 5.

У такого «двухстолбцового способа» записи доказательств есть свои достоинства. Пользуясь им, легче организовать работу и легче запомнить, что каждый раз, как только в ходе доказа­ тельства сделано какое-либо утверждение, нужно сразу же ука­ зать и аргументы, которые его обосновывают.

Заметим также, что прежде чем мы приступили к доказатель­ ству этой теоремы, мы сформулировали ее по-другому. Этот прием часто будет нам полезен впоследствии. Всякий раз, когда это возможно, мы будем формулировать теоремы чисто словесно, почти не пользуясь математическими обозначениями или даже совсем обходясь без них. Тогда теоремы будет легче прочесть и легче запомнить. Приводя другую формулировку, мы вводим обозначе­ ния, которые будут использованы в доказательстве.

На рисунке, приведенном в связи с разобранным доказатель­ ством, изображен лишь один весьма частный случай: два угла могут оказаться пополнительными и не будучи расположенными так, что их пополнительность сразу заметна глазу. Пополнитель­ ные углы могут выглядеть и так:

С

100


Обычно

рисунок

только иллюстрирует теорему

или задачу.

Не нужно думать, что рисунки, имеющиеся в этой

книге, в каж­

дом случае

являются

единственно верными.

 

Теорема 4 .6

Дополнения конгруэнтных углов конгруэнтны.

Доказательство очень похоже на доказательство

теоремы 4.5,

и вы должны суметь записать его самостоятельно,

пользуясь пре­

дыдущим доказательством как образцом. Вы просто

о б я з а н ы это

сделать. Надеемся, что вам поможет приведенный

выше рисунок.

( У к а з а н и е . Приведите самостоятельно другую

формулировку

теоремы.)

 

Если две прямые пересекаются, они

образуют четыре угла.

На

нашем рисунке 1_ 1

и /_ 3 называются вертикальными;

2 2 и

/_ 4

также

называются

вертикальными.

Иными

словами,

имеет

место

 

 

 

 

 

Определение

 

 

 

 

 

Два угла

называются

в е р т и к а л ь н ы м и ,

если их стороны

составляют две пары противоположных лучей.

Рассматривая наш рисунок, можно заметить, что вертикальные углы конгруэнтны. Это и в самом деле всегда так, как показывает следующая

101