Տարերք/Գիրք 2

1. Ցանկացած ուղղանկյուն զուգահեռագիծ համարվում է սահմանափակված ուղիղ անկյուն կազմող երկու ուղիղ գծերով։

2. Ցանկացած զուգահեռագիծ պատկերում նրա անկյունագծի շուրջ (վերցված) ցանկացած զուգահեռագիծ իր երկու լրացումների հետ միասին կոչվում է գնոմոն։

Հետևաբար, քանի որ AC-Ն և CB-Ն հավասար են, AL և CH անկյունագծերով ուղղանկյունները նույնպես հավասար են [Պնդում 1.36]։ CH անկյունագծով ուղղանկյունն էլ հավասար է HF անկյունագծովին [Պնդում 1.43], որից հետևում է, որ AL անկյունագծով ուղղանկյունը հավասար է HF անկյունագծովին։ Երկու կողմերին էլ ավելացնենք CM անկյունագծով ուղղանկյունը։ Կստացվի, որ AM անկյունագծով ուղղանկյունը և NOP գնոմոնը հավասար են։ Իսկ AM անկյունածով ուղղանկյունը կարող ենք կառուցել AD և DB կողմերով։ DM-ն ու DB-ն նույնպես հավասար են, հետևաբար NOP գնոմոնը հավասար է AD-ով և DB-ով կառուցված ուղղանկյանը։ Երկու կողմին էլ ավելացնենք LG անկյունագծով քառակուսին, որը հավասար է BC հիմքով քառակուսուն։ Այսպիսով՝ AD և DB կողմերով ուղղանկյան և CB հիմքով քառակուսու գումարը հավասար է NOP գնոմոնի և LG անկյունագծով քառակուսու գումարին։ Սակայն NOP գնոմոնն ու LG անկյունագծով քառակուսին համարժեք են ողջ CEFD-ին, որը ընկած է CD-ի վրա։ Հետևում է, որ AD-ով և DB-ով կառուցված ուղղանկյան և CB հիմքով քառակուսու գումարը հավասար է CD հիմքով քառակուսուն։ Հետևաբար, հատվածը կիսելու և դրան ուղիղ գծով այլ հատված կցելու արդյունքում՝ ստացված ողջ հատվածով և ավելացված մասով կառուցված ուղղանկյան և հատվածի կեսով կառուցված քառակուսու գումարը հավասար է նախնական հատվածի կեսի և կցված հատվածի գումարով ստացված նոր հատվածով կառուցված քառակուսուն։

† Այս պնդումը հետևյալ հանրահաշվական նույնության երկրաչափական տարբերակն է՝ (2a + b) b + a^2 = (a + b)^2։

Հատվածը կամայական կետում հատելիս՝ ստացված հատվածներից պատահականորեն ընտրված մեկի և ողջ հատվածի քառակուսիների գումարը հավասար է ողջ և նախապես ընտրված հատվածներով կառուցված ուղղանկյան մակերեսի կրկնապատիկի և հատման արդյունքում առաջացած մյուս հատվածի երկարության քառակուսու գումարին։

էջ 56․

Տրված AB հատվածը հատենք C կետում: AB և BC հատվածների քառակուսիների գումարը հավասար է AB և BC հատվածներով որոշված ուղղանկյան մակերեսի կրկնապատիկի և CA կողմով քառակուսու մակերեսի գումարին։ Կառուցենք ADEB քառակուսին՝ AB կողմով սահմանված։ Կառուցենք նաև գծագրի մնացած մասը։ AG և GE անկյունագծերով ուղղանկյունները հավասար են, երկուսին էլ կցենք CF անկյունագծով քառակուսին։ Արդյունքում AF և CE անկյունագծերով ուղղանկյունները հավասար կլինեն։ Հետևաբար, AF և CE անկյունագծերով ուղղանկյունների գումարը հավասար է AF անկյունագծով ուղղանկյան կրկնապատիկին։ Սակայն AF և CE անկյունագծերով ուղղանկյունների գումարը KLM գնոմոնն է և CF անկյունագծով քառակուսին։ Հետևաբար, KLM գնոմոնը և CF անկյունագծով քառակուսին AF անկյունագծով ուղղանկյան կրկնապատիկն են կազմում։ Մինչդեռ AF անկյունագծով ուղղանկյան կրկնապատիկը նաև AB և BC կողմերով կառուցված ուղղանկյան կրկնապատիկին է հավասար։ BF-ն ու BC-ն հավասար են։ Հետևում է, որ KLM գնոմոնն ու CF քառակուսին հավասար են AB և BC կողմորով կառուված ուղղանկյան կրկնապատիկին։ Երկու կողմերին էլ ավելացնենք DG անկյունագծով քառակուսին։ Արդյունքում՝ KLM գնոմոնն ու BG և GD անկյունագծերով քառակուսիները հավասար են AB և BC կողմերով կառուցաված ուղղանկյանն ու AC անկյունագծովո քառակուսուն։ Բայց KLM գնոմոնն ու BG և GD քառակուսիները հավասարարժեք են ողջ ADEB-ին և CF-ին, որոնք AB և BC քառակուսիներն են։ Հետևաբար, AB և BC քառակուսիների գումարը հավասար է AB և BC կողմերով կազմված քառակուսու կրկնապատիկին և AC քառակուսուն։ Այսպիսով՝ հատվածը կամայական կետում հատելիս՝ ստացված հատվածներից պատահականորեն ընտրված մեկի և ողջ հատվածի քառակուսիների գումարը հավասար է ողջ և նախապես ընտրված հատվածներով կառուցված ուղղանկյան մակերեսի կրկնապատիկի և հատման արդյունքում առաջացած մյուս հատվածի երկարության քառակուսու գումարին։

† Այս պնդումը հետևյալ հանրահաշվական նույնության երկրաչափական տարբերակն է՝ (a + b) ^2 + a^2 = 2(a + b)a + b^2:

Հատվածը կամայական կետում հատելիս՝ այդ հատվածով և հատման արդյունքում առաջացած կտորներից մեկով սահմանված ուղղանկյան մակերեսի քառապատիկի և հատման արդյունքում առաջացած մյուս հատվածով կառուցված քառակուսու մակերեսի գումարը հավասար է վերոնշյալ և ողջ հատվածների գումարով սահմանված քառակուսու մակերեսին։

էջ 56․

Տրված AB հատվածը հատենք C կետում: AB և BC կողմերով ուղղանկյան մակերեսի քառապատիկի և AC կողմով քառակուսու մակերեսի գումարը հավասար է AB և BC կողմերի գումարով սահմանված քառակուսու մակերեսին։ Շարունակելով AB հատվածը՝ կառուցենք BD-ն այնպես, որ հավասար այն հավասար լինի CB-ին։ Ապա, Կառուցենք AEFD քառակուսին՝ AD կողմով։ Կառուցենք նաև գծագրի մնացած մասը։ Հետևաբար, քանի որ CB-ն և BD-ն, CB-ն և GK-ը, BD-ն և KN-ը հավասար են, GK-ը և KN-ը նույնպես հավասար են։ Նույն պատճառով հավասար են նաև QR-ը և RP-ն։ Եվ քանի որ BC-ն ու BD-ն, GK-ն ու KN-ը հավասար են՝ CK և KD, GR և RN անկյունագծերով քառակուսիները նույնպես հավասար են։ Հավասար են նաև CK և RN անկյունգծերով քառակուսիները, որոնք CP անկյունագծով զուգահեռագծի մաս են կազմում։ Հետևաբար, KD և GR անկյունագծով քառակուսիները նույնպես հավասար են։ Հավասար են նաև DK, CK, GR և RN անկյունագծերով քառակուսիները, հետևաբար, այդ 4-ը միասին CK անկյունագծով քառակուսու քառակին են։ Հաջորդիվ դիտարկենք հետևյալ հավասարությունները՝ CB=BD=BK, CG=CB=GK, GQ=CG=GQ։ CG=CQ, QR=RP, այս հավասարություննեից էլ հետևում է որ AG և MQ, QL և RF, MQ և QL անկյունագծերով ուղղանկյունները հավասար են և ML անկյունագծով զուգահեռագծի մաս են կազմում։ AG և RF ուղղանկյունները ևս հավասար են։ Հետևաբար, AG, MQ, QL և RF ուղղանկյունները միմյանց հավասար են, և այդ չորսը իրար հետ վերցված AG ուղղանկյան քառապատիկն են։ Ցույց էր տրված նաև, որ CK, KD, GR և RN քառակուսիները միասին CK-ի քառապատիկն են։ Հետևում է, որ STU գնոմոնը կազմեղ վերոնշյալ 8 պատկերները AK ուղղանկյան քառապատիկն են։ BK=BD հավասարությունից ելնելով AK ուղղանկյունը ստացվել է AB և BD կողմերից։ Այդ ուղղանկյան քառապատիկը AK-ի քառապատիկն է։ Սակայն STU գնոմոնը նույնպես AK-ի քառապատիկն էր։ Հետևաբար, AB և BD կողմերով ուղղանկյունը հավասար է STU գնոմոնին։ Դիցուք, վերոնշյալ երկուսին էլ գումարենք OH-ը, որը հավասար է AC կողմով քառակուս։ Կստացվի, որ AB և BD կողմերով ուղղանկյանը AC-ի հետ միասին հավասար է STU գնոմոնին և OH քառակուսուն։ Սակայն STU գնոմոնն ու OH քառակուսին համարժեք են ոնջ AEFD քառակուսուն, որը կառուցված է AD կողմով։ Հետևում է, որ AB և BD կողերով հազմված ուղղանկյան քառապատիկը AC քառակուսու հետ միասին հավասար է AD քառակուսուն։ BD-ն էլ հավասար է BC-ին։ Հետևում է, որ AB և BC կողմերով ուղղանկյան քառապատիկը AC քառակուսու հետ միասին հավասար է AD քառակուսուն, որը սահմանված է AB և BC հատվածների գումարը որպես կողմ վերցնելով։ Հետէաբար, հատվածը կամայական կետում հատելիս՝ այդ հատվածով և հատման արդյունքում առաջացած կտորներից մեկով սահմանված ուղղանկյան մակերեսի քառապատիկի և հատման արդյունքում առաջացած մյուս հատվածով կառուցված քառակուսու մակերեսի գումարը հավասար է վերոնշյալ և ողջ հատվածների գումարով սահմանված քառակուսու մակերեսին։ Ահա այն ինչ պահանջվում էր ապացուցել։

† Այս պնդումը հետևյալ հանրահաշվական նույնության երկրաչափական տարբերակն է՝ 4(a + b) a + b^2 = [(a + b) + a]^2: