Теорема Вівіані

Теоре́ма Вівіа́ні (англ. Viviani's theorem) — твердження у геометрії трикутника, згідно з яким сума відстаней від довільної точки всередині правильного трикутника до його сторін є сталою і дорівнює висоті трикутника[1].

Сума довжин відрізків у правильному трикутнику дорівнює його висоті

Названа іменем італійського математика Вінченцо Вівіані.

Твердження за частиною сталості суми відстаней від довільної внутрішньої точки до сторін може бути узагальнене на правильні многокутники і многокутники з однаковими кутами[1].

Доведення

Теорему можна довести шляхом порівняння площ трикутників. Нехай  — рівносторонній трикутник, у якому  — це висота, і  — довжина кожної із сторін. Точка обирається довільно всередині трикутника, і тоді , ,  — відстані від точки до сторін трикутника. Тоді площа може бути визначена таким способом:

,

Звідки випливає співвідношення:

,

тобто:

,

що і потрібно було довести.

Застосування

Діаграма займистості метану

Теорема Вівіані дозволяє отримувати координати точок на трикомпонентних діаграмах шляхом проведення ліній, паралельних до сторін рівностороннього трикутника. Зокрема так можна будувати діаграми займистості.

У загальнішому випадку, вона дозволяє задавати координати на правильному симплексі.

Примітки

  1. Abboud, Elias (2010). On Viviani’s Theorem and its Extensions. College Mathematics Journal 43 (3): 16. arXiv:0903.0753v3.

Посилання

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.