פיתגורס by Ilana Barazani - Ourboox.com
This free e-book was created with
Ourboox.com

Create your own amazing e-book!
It's simple and free.

Start now

פיתגורס

  • Joined Nov 2018
  • Published Books 1

רקע תיאורטי

משפט פיתגורס (“במשולש ישר זווית שווה ריבוע היתר לסכום הריבועים של שני הניצבים“) קרוי על שמו של אחד המתמטיקאים המפורסמים והמסתוריים ביותר ביוון העתיקה, פיתגורס שחי במאה השישית לפני הספירה (582-496 בקירוב).

בנעוריו הרבה פיתגורס במסעות. בתקופה זו למד אצל תאלס, המכונה “אבי הגאומטריה”. תאלס היה ידוע כמי שדרש בכל תוקף הוכחות, ולא הסתפק רק באינטואיציות על אודות רעיונות גאומטריים; ותלמידו פיתגורס התייחס גם הוא להוכחות ברצינות רבה.

בתום מסעותיו התיישב פיתגורס באיטליה (שהייתה אז חלק מן האימפריה היוונית) והקים כת סודית הידועה היום בשם “הפיתגוראים”. הפיתגוראים נהגו להיפגש כדי ללמוד מתמטיקה, מוזיקה ואסטרונומיה. לכת שלהם היו גם היבטים דתיים ופוליטיים. לדוגמה, הפיתגוראים האמינו כי כאשר אדם מת, נשמתו מתגלגלת בגוף אחר. כמו דתות רבות, היו להם גם חוקים מיוחדים הנוגעים לאוכל: אכילת קטניות ושתיית יין נחשבו אצלם לחטא.

כל חבר בכת הושבע שבועת סודיות, וכל התגליות המתמטיות יוחסו לפיתגורס. ייתכן כי פיתגורס אכן גילה בעצמו את משפטו המפורסם, או אולי למד על קיומו בעת מסעותיו המוקדמים ורק גילה הוכחה חדשה. וייתכן גם כי אחד מתלמידיו – אולי אשתו, תיאנו, שהייתה מתמטיקאית ידועה בזכות עצמה – גילתה את המשפט אך זקפה אותו לזכותו של פיתגורס.


בכל מקרה, ודאי הוא שהמשפט היה ידוע עוד בטרם גילו אותו הפיתגוראים. הבבלים הכירו אותו בסביבות שנת 1500 לפנה”ס, כמעט 900 שנה לפני הולדתו של פיתגורס. גם מתמטיקאים בתרבויות אחרות גילו אותו ככל הנראה. המצרים הקדמונים השתמשו בעובדה קרובה – העובדה שמשולש אשר צלעותיו הן באורך של 4 ,3 ו- 5 יחידות, הוא משולש ישר-זווית , כדי לסמן זוויות ישרות בעת סימון קרקעות. וההינדים בהודו גילו אחדות מן השלשות הקרויות היום שלשות פיתגוראיות – שלשות של מספרים שלמים המקיימות את משפט פיתגורס.

שבועת הסודיות ומשפט פיתגורס גרמו למותו של אחד לפחות מבין חברי כת הפיתגוראים.

פיתגורס ותלמידיו האמינו כי כל דבר ביקום תלוי במספרים שלמים. הם האמינו בקדושתו של המספר 1, משום שהוא אבן הבניין של כל המספרים האחרים. מספרים רציונליים (אשר בבית הספר נקראים בדרך כלל “שברים”) היו מקובלים על חברי הכת משום שהם מייצגים יחס של שני מספרים שלמים. אולם מספרים אי-רציונליים היו מנוגדים מיסודם לאמונתם הדתית. משפט פיתגורס מספק הוכחה לכך שאפשר לבנות קטע שאורכו שורש 2.

2

הגדרת משפט פיתגורס

משפט פיתגורס הוא משפט גאומטרי, הנחשב לאחד המשפטים המתמטיים הנודעים ביותר, המגדיר את היחס בין שלוש צלעותיו של משולש ישר זווית. כלומר בהינתן שתי צלעות במשולש ישר זווית, באמצעות משפט פיתגורס, ניתן לחשב את הצלע השלישית
המשפט קובע כי “סכום שטחי הריבועים, הבנויים על הניצבים במשולש ישר זווית, שווה לשטח הריבוע הבנוי על היתר” 
 ,הניצבים הם שתי הצלעות המאונכות זו לזו ובניהן הזווית הישרה
היתר הוא הצלע הארוכה של המשולש מול הזווית הישרה

או בניסוח פורמלי: אם אורכי הניצבים במשולש ישר זווית הם a ו-b, ואורך היתר הוא c, אז:

3

בנייה ויזואלית באמצעות Geogebra

בלהלן סרטון המפרט את תהליך ההתקנה ומדגים פעולות בסיסיות בתוכנה.

פתח את תוכנת Geogebrועקוב אחר ההנחיות המפורטות:

לצורך הדגמת משפט פיתגורס, נבנה בעזרת התוכנה  
בשלב א, משולש ישר זווית,
ובשלב ב, נבנה ריבוע על כל אחת מצלעות המשולש.
4
שלב א: בניית משולש ישר זווית
צור קטע AB
העלה אנך מנקודה A לקטע AB
סמן נקודה C על האנך
הסתר את האנך
צור משולש משלושת הנקודות
 הצג את שיעור הזווית A
 גרור את הנקודות, האם תמיד מתקבל משולש ישר זווית?  
שלב ב: בניית ריבוע על כל אחת מצלעות המשולש
בנה ריבוע על היתר בעזרת הכלי לבניית מצולע משוכלל
 חזור על הפעולה עבור הניצבים
 הצג את שטחי הריבועים
 האם  סכום שטחי הריבועים הבנויים על הניצבים שווה לשטח הריבוע הבנוי על היתר? אם כן, גרור את הנקודות, ובדוק שוב.

5

פיתגורס ומספרים אי רציונליים

מספרים אינסופיים שלא ניתן להציגם כמנה של שני מספרים שלמים.  
הפיתגוראים, קראו למספרים האלה מספרים אי-רציונליים (לא הגיוניים).
 
למעשה המספר האי-רציונלי הראשון שהפיתגוראים גילו הוא 2√, השווה לאורך האלכסון של ריבוע שאורך צלעו יחידה אחת:

האלכסון מחלק את הריבוע לשני משולשים ישרי-זווית. אם נסמן את אורך האלכסון ב- x, הרי שלפי משפט פיתגורס מתקיים:

2=12+12=x2
2√=x

מן העובדה שלא ניתן לבטא את היחס בין האלכסון והצלע של הריבוע בצורה של שבר, נובע ששני הקטעים האלה הם חסרי מידה משותפת, כלומר גם אם נחפש היטב לא נוכל למצוא אמת-מידה קטנה כלשהי, שתהיה מוכלת מספר שלם של פעמים בכל אחד מהקטעים. התגלית הזו זעזעה את פיתגורס עד-כדי-כך שהוא הורה לשמור עליה בסוד מוחלט.

למעשה, מספרים אי-רציונליים הם משונים עד-כדי-כך, שלא ניתן לכותבם בצורה עשרונית, אפילו לא כשבר מחזורי. שבר מחזורי כמו …0.11111 הוא למעשה שבר פשוט השווה ל- 1/9. העובדה שהספרה ‘1’ חוזרת על עצמה עד אינסוף מלמדת שהתבנית העשרונית היא פשוטה וסדורה, ולכן ניתן להפוך אותה לתבנית של שבר. לעומת זאת, אם מנסים לבטא מספר אי-רציונלי בצורה עשרונית מקבלים רצף של ספרות שנמשך עד אינסוף, בלא סדירות ובלא תבנית קבועה. לדוגמה, אם ננסה לבטא את 2√ בצורה עשרונית נקבל …1.414213562, ולכן, לא נוכל לכתוב את המספר בצורה מדויקת, אלא רק קירוב של המספר!

לסיכום:

מספרים רציונליים – ניתן להציגם כמנה בין שני מספרים שלמים

מספרים אי-רציונליים – לא ניתן להציגם כמנה בין שני מספרים שלמים.

6

מטרת הטופס היא תרגול קצר בנושא : משפט פיתגורס

7
This free e-book was created with
Ourboox.com

Create your own amazing e-book!
It's simple and free.

Start now

Ad Remove Ads [X]
Skip to content