Трикутник Кеплера

Трикутник Кеплера прямокутний трикутник довжини сторін якого перебувають у геометричній прогресії. Відношення сторін трикутника Кеплера прив'язано до золотого перетину

Трикутник Кеплера — правильний трикутник сформований трьома квадратами з площами, що перебувають у геометричній прогресії відповідно до золотого перетину

і може бути записане: , або приблизно 1 : 1.2720196 : 1.6180339.[1] Квадрати сторін трикутника перебувають у геометричній прогресії відповідно до золотого перетину.

Трикутники з подібним відношенням названі на честь німецького математика і астронома Йоганна Кеплера (1571—1630), який першим продемонстрував, що цей трикутник характеризується рівністю відношення між меншим катетом і гіпотенузою та золотим перетином.[2] Трикутник Кеплера об'єднує дві математичні концепції теорему Піфагора і золотий перетин, це глибоко захопило Кеплера.

Деякі джерела стверджують, що трикутник майже подібний трикутнику Кеплера можна побачити в піраміді Хеопса.[3][4]

Виведення

Факт того, що сторони , та , формують прямокутний трикутник отримується прямо шляхом переписання квадратного полінома, що визначає золотий перетин :

у вигляді теореми Піфагора:

Побудова трикутника Кеплера

Спосіб побудови трикутника Кеплера через золотий прямокутник

Трикутник Кеплера може бути побудований за допомогою циркуля та лінійки через золотий прямокутник:

  1. Малюємо звичайний квадрат
  2. Проводимо лінію через центр одної сторони квадрата і протилежну вершину
  3. Використовуємо цю лінію для накреслення дуги, що визначає висоту прямокутника
  4. Використовуємо довшу сторону золотого прямокутника для малювання дуги, що перетинає протилежну сторону прямокутника і визначає гіпотенузу трикутника Кеплера

Математичний збіг

Візьмемо трикутник Кеплера зі сторонами і розглянемо:

  • описане навкольо нього коло і
  • квадрат зі стороною, рівною середній за величиною стороні трикутника.

Тоді периметр квадрата () и довжина кола () збігаються з точністю до 0,1 %.

Це математичний збіг . Ці квадрат і коло не можуть мати однакової довжини периметра, оскільки в цьому випадку можна було б розв'язати класичну нерозв'язну задачу про квадратуру круга. Іншими словами, оскільки  трансцендентне число.

Примітки

  1. Roger Herz-Fischler (2000). The Shape of the Great Pyramid. Wilfrid Laurier University Press. ISBN 0889203245.
  2. Livio, Mario (2002). The Golden Ratio: The Story of Phi, The World's Most Astonishing Number. New York: Broadway Books. с. 149. ISBN 0-7679-0815-5.
  3. The Best of Astraea: 17 Articles on Science, History and Philosophy. Astrea Web Radio. 2006. ISBN 1425970400.
  4. Squaring the circle, Paul Calter
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.