مثلث مساحته سُبع مساحة

مساحة المثلث الوردي تساوي سُبع مساحة المثلث الكبير ABC.

في الهندسة المستوية ، يحتوي المثلث ABC على مثلث مساحته سُبع مساحة المثلث ABC ، ويتكون هذا المثلث كما يلي: تقع أضلاع هذا المثلث على المنحنيات p و q و r حيث

تربط النقطة p النقطة A بنقطة على BC تقع على بعد ثلث المسافة من B إلى C ،
تربط النقطة q النقطة B بنقطة على CA تقع على بعد ثلث المسافة من C إلى A ،
يربط الخط r النقطة C بنقطة على AB تقع على بعد ثلث المسافة من A إلى B.

إن إثبات وجود المثلث الذي تبلغ مساحته سُبع المساحة يتبع من إنشاء ستة خطوط متوازية:

اثنان متوازيان مع النقطة p ، أحدهما يمر عبر النقطة C ، والآخر يمر عبر النقطة qr
اثنان متوازيان مع q ، أحدهما يمر عبر A ، والآخر يمر عبر rp
اثنان متوازيان مع r ، أحدهما يمر عبر B ، والآخر يمر عبر pq .

يقترح هوغو شتاينهاوس عكس المثلث (المركزي) ذي الأضلاع p وq وr في أضلاعه ورؤوسه. [ 1 ] تغطي هذه المثلثات الستة الإضافية المثلث ABC جزئيًا ، تاركةً ستة مثلثات إضافية متدلية خارجه . بالتركيز على توازي الشكل الكامل (كما قدمه مارتن غاردنر في مجلة جيمس راندي الإلكترونية)، يتضح تطابق المثلثات المتدلية والناقصة من المثلث ABC . وكما هو موضح في الحل البياني، فإن ستة مثلثات زائد المثلث الأصلي يساوي المثلث ABC كاملًا . [ 2 ]

الحل البياني لمسألة المثلث الذي تبلغ مساحته سُبع المساحة.
يسمح تطابق أطوال الحواف بتدوير المثلثات المختارة لتشكيل ثلاثة متوازيات أضلاع متساوية المساحة، والتي تنقسم إلى ستة مثلثات متساوية الحجم مع المثلث الداخلي الأصلي.

قدم روبرت بوتس عرضاً مبكراً لهذا البناء الهندسي وحساب المساحة في عام 1859 في كتابه المدرسي في الهندسة الإقليدية. [ 3 ]

بحسب كوك وود (2004)، فقد حيّر هذا المثلث ريتشارد فاينمان في محادثة على العشاء؛ ويستمران في تقديم أربعة براهين مختلفة. [ 4 ]

تُعرف النتيجة الأكثر عمومية باسم نظرية راوث . انظر أيضًا نظرية ماريون والتر .

مراجع

  1. هوغو شتاينهاوس (1960) لقطات رياضية
  2. جيمس راندي (2001) ذلك المثلث اللعين ، برهان مارتن غاردنر
  3. روبرت بوتس (1859) عناصر إقليدس في الهندسة ، الطبعة المدرسية الخامسة، المسألتان 59 و100، الصفحتان 78 و80 عبر أرشيف الإنترنت
  4. آر جيه كوك وجي في وود (2004) "مثلث فاينمان"، المجلة الرياضية 88: 299-302