به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
370 بازدید
در دبیرستان توسط eror1997 (1 امتیاز)
برچسب گذاری دوباره توسط AmirHosein

سه خط را در فضا فرض کنید که دو خط L1 و L2 با خط L3 موازی باشند. چگونه می‌توان اثبات کرد که L1 و L2 نیز موازی هستند؟

راهنمایی: اگر دو خط متمایز L1 و L2 با خط L موازی باشند یک صفحه از خط L2 و نقطه دلخواهی از L1 بگذرانید و وضعیت دو خط L1 و L2 را نسبت به آن بررسی کنید.

مرجع: کتاب هندسه سال سوم دبیرستان نظام قدیم
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@eror1997 انقدر آموزش و پرورش «نظام» تغییر داده‌است که واژهٔ «نظام قدیم» هیچ چیزی را مشخص نمی‌کند. به سال تحصیلی اشاره کنید. بعلاوه تلاش خود را در ادامهٔ متن پرسش بیفزائید. هدف کپی-پیست کردن نیست بلکه هدف این است که مشکل‌تان برطرف شود و راهنمایی شوید و بدون اینکه بدانیم خودتان چه فکری تا به کنون انجام داده‌اید، نمی‌توان دانست که چه راهنمایی‌ای برایتان سازنده خواهد بود.

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)

اگر با هندسهٔ محاسباتی پیش برویم کار ساده است. یک خط (در فضای اقلیدسی از هر بُعدی) با یک نقطه و بردار هادی‌اش به طور یکتا تعریف می‌شود. دو خط موازی هستند اگر و تنها اگر بردار هادی یکی مضرب اسکالری از بردار هادی دیگری باشد. اکنون سه خط $\ell_1$ و $\ell_2$ و $\ell_3$ را در نظر بگیرید که خط‌های ۱ و ۲ با هم و خط‌های ۲ و ۳ با هم موازی هستند. اگر بردار هادی این سه خط را به ترتیب با $v_1$ و $v_2$ و $v_3$ نمایش دهیم آنگاه داریم

$$\left.\begin{array}{l} \ell_1\parallel\ell_2\Longrightarrow v_1=\lambda_1v_2\\ \ell_2\parallel\ell_3\Longrightarrow v_2=\lambda_2v_3 \end{array}\right\rbrace\Longrightarrow v_1=(\lambda_1\lambda_2)v_3\Longrightarrow\ell_1\parallel\ell_3$$

به یاد آورید که $\parallel$ نمادِ موازی‌بودن است.

اما به روش هندسهٔ توصیفی که فصلی از هندسهٔ سال سوم دبیرستان بود. صفحه‌ای عمود بر خطِ $\ell_2$ می‌گذرانیم و آن را $P$ می‌نامیم. چون $\ell_1\parallel\ell_2$، صفحهٔ $P$ بر $\ell_1$ نیز عمود است. و چون $\ell_2\parallel\ell_3$، صفحهٔ $P$ بر $\ell_3$ نیز عمود است. چون دو خط $\ell_1$ و $\ell_3$ بر یک صفحهٔ مشترک عمود شدند پس با یکدیگر موازی هستند.

این اثبات به برقراریِ دو گزارهٔ زیر نیاز دارد:

  1. اگر دو خط موازی باشند و صفحه‌ای بر یکی از آن دو خط عمود باشد، بر خط دیگر نیز عمود است.
  2. اگر دو خط بر یک صفحه عمود باشند، آنگاه با یکدیگر موازی هستند.

برای اینها نیز از قضیهٔ اساسیِ تعامد یا نتیجه‌ای از آن می‌توانید استفاده کنید، در حال حاضر دسترسی به کتاب مربوطه ندارم، تا راهنمایی کنم چه میزان را دانسته می‌توانید فرض کنید و چه میزانی را باید بین آنها و این دو ایجاد کنید. خودتان تلاش کنید و در صورت عدم موفقیت، تمام تلاشتان را در ادامهٔ متن پرسش‌تان بیفزائید تا راهنمایی لازم را برایتان انجام دهیم.

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...