Pythagoras ja skalaaritulo

Robotski

Kahden vektorin kertolaskua, tai tuloa pikemminkin, nimitetään skalaarituloksi. Se on nolla, jos vektorit ovat 90 asteen kulmassa toisiinsa verrattuna.

Pythagoraan lausekkeen mukaan hypotenuusa toiseen on kateettien neliöiden summa.
Menikö oikein tähän asti?

Sitten seuraa kysymys. Tunteeko kukaan matematiikan historiaa niin tarkkaan, että voisi ottaa kantaa: muodostiko Pythagoras lausekkeensa nimenomaan skalaaritulon kautta?

Eikö kolmion sivuja voi ajatella vektoreiksi, ja saadaan algebrallisesti laskien (a b)^2 lausekkeen kautta mm. skalaaritulo 2ab, joka osoittautuu nollaksi, ja sitten jää a^2 b^2. Tälläkö tavalla Pythagoras muodosti kaavansa, vai miten? Empiirisesti mittausten perusteellako - piirtelemällä suorakulmaisia kolmioita, ja päättelemällä sitten mittaustuloksista yleistyksen, että hypotenuusa on aina tietyn mittainen suhteessa kateetteihin?

https://fi.wikipedia.org/wiki/Pythagoraan_lause
https://fi.wikipedia.org/wiki/Pistetulo
http://matwww.ee.tut.fi/jkkm/vektorit/vekto07.htm
https://peda.net/sievi/sievin-lukio/oppiaineet2/mp/4vektorit/tkapp/luku-3-2:file/download/dd1681b01956b91d8724e44c34847fc1db55c4dc/Vektorit_MAA5_LUKU3.2.pdf

9

262

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • KVäisälä.vaan

      Ei ole pakko ajatella sinne päinkään, mitä kysyt vaan tavallista perusgeometriaa vaan:
      Pythagoraan lauseen yksi perinteinen todistus:
      Olkoon suorakulmainen kolmio sivut a,b, hypotenuusa c. Piirretään hypotenuusaa kohti korkeusjana, joka jakaa c:n osiin p ja q niin että c=p q.
      Yhdenmuotoisista kolmioista suhteet c:a=a:p ja c:b=b:q, josta a^2=cp,b^2=cq, joten
      a^2 b^2=cp cq=c(p q)=c^2

      Eli pelkällä geometrialla on pärjätty, periaatteessa vaikka läpi historian; Juutuubista löytyy leikkaa/liimaa juttuja ja kai ne virallisestakin todistuksesta käy kun vaan tekee ne ns.hyvässä järjestyksessä ;)

      Vektorit tuli käsittääkseni koulukirjoihin niihin aikoihin, kun joukko-oppi muoti-ilmiönä peruskoulukokeiluissa meni kiville. Vektorit on formaatti, mitä ilman - taas periaatteessa - koulujutuissa tulisi aivan hyvin laskennoissa toimeen, ne on vaan käytännöllisiä sitten kun pitää laskea ennen käsin tai nyt koneellisesti ohjelmoituna paljon, kuten esim.fysiikassa virtausjuttuja ja sellaisia.
      Vektorit -otsikon alla on eri legopalikoita, esim.pistetulo, eristetty palikoiksi ihan vaan sillä, että sama muodollinen kuvio käytännössä toistuu niin usein, aluksi ei taideta koulukirjoissa sanoakaan, mitä mikin palikka irrallisena havaintomielessä merkkaisi. Joku matemaatikko saattaisi nähdä niissä operaattorin luonnetta siihen suuntaan kuin esim. -merkki tekee summan.

      On vektoreilla matikkahistoriassa pitemmätkin juuret, tietty
      mutta ei Pythagoras liene elementtirakentamisesta kovin perustanut, vaan siihen aikaan tiili tiileltä improvisointi ja viivotin/harppi kuviointi perusteiksi on tuntunut luontaisemmalta.
      Siinäpä vapaata proosaa, joku tietävämpi laittanee linkkejä, jos matematiikan historia kiinnostaa.

    • Robotski

      Itselläni on käsityksiä, että
      - Pythagoraan lausekkeen todistamiseen on runsaasti erilaisia keinoja, mutta
      - ehkä juuri siksi on vaikeaa jälkiviisastella, pääsikö Pythagoras johtopäätökseensä juuri tällä tai jollain muulla tavalla. Ehkä useammalla?

      Näissa väitetään, ettei lauseke ollut Pythagoraan itse keksimää alun perin ollenkaan:
      http://www.opettajah.fi/2016/01/25/pythagoraan-luvut/
      https://matta.hut.fi/matta2/isom/html/pythagor3.html

      On myös Pythagoraan lukuja. Kokonaislukuja, jotka sopivat Pythagoraan lausekkeeseen. Esim. 3^2 4^2 =5^2. Olisiko hyödyllistä tätä asiaa tutkia pidemmälle; missä tällaista tietoa kokonaisluvuista voisi hyödyntää?

      Aiheesta muita linkkejä:
      https://opetus.tv/mab/mab2/pythagoraan-lause/
      https://matematiikkalehtisolmu.fi/2009/kontra_h.pdf

      • Kanootti3

        Yksi käytännönsovellus noille Pythagoraan tripleteille esim. (3,4,5) on että niillä on helppo tehdä suorakulma. Esim, jos tekee narulenkkiin kaksitoista solmua tasavälein, niin kun sen muotoilee kolmioksi, jossa on sivuilla 3, 4 ja 5 solmunväliä, siihen tulee automaattisesti suora kulma. Tämä johtuu siitä, että Pythagoraan lause toimii myös toiseen suuntaan: jos sivut toteuttavat a^2 b^2=c^2, niin kolmio on suorakulmainen.


    • matematiiikko
    • Pythagoras oli aikansa todellinen nero!
      Luulen kuitenkin, että P:n kantavaa lausetta johti pari oivallusta suorakulmaisista kolmioista, ei niinkään vektorialgebra.

      • Esimerkiksi. Jos Ympyrän sisään piirretään kolmio, jonka yksi sivu on 23, toinen 88 ja kolmas 69 astetta, niin mikä on kolmion leikkaaman suurimman palan pinta-alan (sekantin ja kaaren) suhde pienimpään (sekanttiin ja kaareen).

        Osaako joku täällä ratkaista asian ilman analyysia, siis pelkästään geometrisin perustein, kuten Pythagoras?


    • Robotski

      En pidä mahdottomana, etteikö jossain muinaisessa kulttuurissa olisi voitu käyttää esim. vektorilaskentaa, mutta sitten tiedon kadota kulttuuriperinnöstä pois joksikin aikaa, jostain syystä (sodat, nälänhädät, luonnonmullistukset, epidemiat), ja sitten on voitu keksiä samaa uudelleen. Olihan joskus jotain kulttuuria muinaisilla egyptiläisillä, inkoilla, intialaisilla, jne. Kyseenalaista, onko kaikkia muinaisia keksintöjä voitu jäljittää ja dokumentoida jälkikäteen.
      Muinaisilla kreikkalaisilla oli mm. tapa ajatella kuin luvut olisivat etäisyyksiä. Muistuttaa vektoreilla laskemista.

    • Kanootti3
      • Robotski

        Kiitoksia linkistä. Mielenkiintoisia todistuksia.
        Yllättävältä tuntui myös tuo suorakulmaisen särmiön kaava a^2 b^2 c^2 = d^2.
        Mutta tottakai asia on ihan järkeenkäypä. En vain ollut ajatellut aiemmin juuri tuota asiaa.
        Erikoista myös tuo, että Pythagoraan lausetta voisi soveltaa muihinkin pinta-aloihin kuin neliöihin.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Medvedev: Suomi tuhoutuu ydinsodassa ensimmäisenä

      Venäjän ydinaseilla on lyhyin matka Suomeen, joten ydinsodassa Suomi tuhoutuu heti sodan alkuminuuteilla, muilla mailla
      Maailman menoa
      363
      1079
    2. Rakastan sinua

      Anteeksi että epäilin sinua.. ❤️
      Ikävä
      64
      1076
    3. Mitähän meinaat

      Vai meinaatko mitään kohtaamisen suhteen?
      Ikävä
      61
      832
    4. Oletko hyljännyt minut mies?

      Toivottavasti et. 🥺🥺🥺🥺🥺
      Ikävä
      57
      749
    5. Onko se loukkaavaa

      Kun joka kerta tuijotan sun peppua. En mahda sille mitään, että se vangitsee katseeni. Pohdin vain että ei minusta ole k
      Ikävä
      99
      678
    6. Onko kaivattusi seinäruusu?

      Kun hän saapuu paikalle, huomaako kukaan, vai kääntyvätkö päät? Onko se hyvä vai huono juttu? Oletko sinä huomattu vai
      Ikävä
      49
      651
    7. Hotellille löytyi ostaja....

      Tämän päivän Kainuun Sanomissa oli uutinen, että pesänhoitajan mukaan Hotelli Kainuu myydään ensiviikolla. Hieno homma,
      Kuhmo
      14
      638
    8. Jippii ! Zoon konkurssia tutkitaan .

      Vihdoinkin jotakin tietoa.
      Ähtäri
      26
      633
    9. Sinä. Just sinä.

      Palataan ajassa taaksepäin vuosi tai kaksi. Mitä tekisit toisin jos voisit?
      Ikävä
      68
      630
    10. Tiedätkö kaivattusi musiikkimaun?

      Minkälaisesta musiikista hän pitää?
      Ikävä
      57
      600
    Aihe