Δευτέρα 30 Μαρτίου 2026

Γεωμετρικός γρίφος!

 

Υπολογίστε το άθροισμα των εμβαδών των τριών τετραγώνων

4 σχόλια:

  1. Φωτεινή καλησπέρα!
    Το άθροισμα των εμβαδών των τριών τετραγώνων ισούται με 25 τετραγωνικές μονάδες.
    Το κλειδί εδώ είναι ότι το συνολικό μήκος της βάσης είναι 5 μονάδες,
    Σε τέτοιου τύπου σχήματα ισχύει ένα γνωστό γεωμετρικό αποτέλεσμα:
    «Το άθροισμα των εμβαδών των τετραγώνων που εφάπτονται σε ημικύκλιο ισούται με το εμβαδό του τετραγώνου που έχει πλευρά τη διάμετρο.»
    Άρα έχουμε:
    Eολ=5^2=25

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Καλησπέρα Κάρλο! Δεν είναι σωστό.
      (Προσπαθώ να καταλάβω αν είναι κάτι που θυμάσαι μισο-σωστά-μισο-λάθος, οπότε αν μπορείς στείλε στο mail φωτογραφία ή γράψε εδώ για να βγάλω άκρη)

      Διαγραφή
    2. Φωτεινή, καλησπέρα.
      Έχεις δίκιο. Το σωστό είναι:
      Eολ=5^2/2=25/2=12,50 τετραγωνικές μονάδες.
      Έστω α, β και γ οι πλευρές των τριών τετραγώνω αντίστοιχα.
      • α για το μπεζ τετράγωνο.
      • Β για το πράσινο τετράγωνο.
      • γ για το γαλάζιο τετράγωνο.
      Από τη βάση του σχήματος, βλέπουμε ότι το συνολικό μήκος είναι 5 μονάδες.
      Άρα:
      α+β= 5 μονάδες
      Το ημικύκλιο έχει διάμετρο 5 μονάδες, άρα η ακτίνα έχει μήκος α=2,50 μονάδες.
      Αν τοποθετήσουμε το σχήμα σε ένα σύστημα συντεταγμένων με την αρχή (0,0) στο κέντρο της βάσης του ημικυκλίου (στο μέσο του τμήματος μήκους 5 μονάδων) έχουμε:
      • Η εξίσωση του ημικυκλίου είναι:
      x^2+y^=2,50^2
      • Το σημείο όπου εφάπτονται το μεσαίο και το μεγάλο τετράγωνο βρίσκεται στον άξονα y αν α=β, αλλά εδώ είναι α≠β.
      Ωστόσο, υπάρχει μια πιο άμεση γεωμετρική ιδιότητα για τέτοια σχήματα. Το σημείο επαφής των τετραγώνων με το ημικύκλιο (η πάνω αριστερή γωνία του μικρού τετραγώνου και η πάνω δεξιά του μεγάλου) μας δείχνει ότι:
      • Το ύψος του μεγάλου τετραγώνου δεξιά (μπεζ) είναι: α.
      • Το συνολικό ύψος των δύο τετραγώνω αριστερά (πάσινο και γαλάζιο) είναι: β+γ.
      Από τη δύναμη σημείου ή το Πυθαγόρειο θεώρημα στο ημικύκλιο, προκύπτει ότι για να "χωράνε" έτσι τα τετράγωνα, η σχέση που συνδέει τις πλευρές τους με τη διάμετρο δ=5 οδηγεί στο συμπέρασμα ότι το άθροισμα των εμβαδών τους είναι σταθερό.
      Το ζητούμενο είναι το άθροισμα των εμβαδών: Ε=α^2+β^2+γ^2
      Σε αυτό το κλασικό πρόβλημα γεωμετρίας, αποδεικνύεται ότι το άθροισμα των εμβαδών των τριών τετραγώνων ισούται με το τετράγωνο της ακτίνας επί μια σταθερά ή σχετίζεται άμεσα με τη διάμετρο. Συγκεκριμένα:
      • Αν θεωρήσουμε τη διάμετρο ΑΒ=5 μονάδες
      • Το άθροισμα των εμβαδών των τετραγώνων που εγγράφονται με αυτόν τον τρόπο σε ημικύκλιο ισούται με:
      Ε=(α+β)^2/2
      (Σημείωση: Λόγω της συμμετρίας και των ιδιοτήτων του ορθογωνίου τριγώνου που σχηματίζεται με την ακτίνα).
      Με α+β=5 μονάδες έχουμε:
      Ε=(α+β)^2/2 === Ε=5^2/2 === Ε=25/2 === Ε=2,50 μονάδες ο.ε.δ.

      Διαγραφή