2. Γενικές γνώσεις
Η Ευκλείδεια Γεωμετρία θεμελιώνεται πάνω σε κάποιες προτάσεις που δεχόμαστε ως
αληθινές: τα αξιώματα.
Κάθε άλλη πρόταση (διαφορετική από τα αξιώματα) την θεωρούμε ως αληθή μόνο εάν
έχουμε καταλήξει σε αυτή αποδεικνύοντας την με βάση τα αξιώματα (κατά συνέπεια κάθε
αποδεδειγμένη πρόταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόδειξη μίας άλλης πρότασης.
Η «υπόθεση» και το «συμπέρασμα» λέγονται συνθήκες της πρότασης . Στη Γεωμετρία δύο
προτάσεις μπορεί να λέγονται:
Αντίστροφες: όταν κάθε μια έχει ως υπόθεση το συμπέρασμα της άλλης.
Αντίθετες: όταν οι συνθήκες (υπόθεση και συμπέρασμα) της μιας αποτελούν αρνήσεις
των συνθηκών της άλλης,
3. Το αντικείμενο την ευκλείδειας γεωμετρίας
Η Γεωμετρία προχωράει από το πιο απλό στο πιο σύνθετο.
Θα πρέπει, ωστόσο, από κάπου να ξεκινήσουμε, από έννοιες οι οποίες προκύπτουν
άμεσα από την εμπειρία μας, όπως οι έννοιες σημείο, ευθεία και επίπεδο τις οποίες
δεχόμαστε ως πρωταρχικές χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Όμως οι έννοιες αυτές
υπόκεινται στις παρακάτω παραδοχές:
• Από δύο σημεία διέρχεται μοναδική ευθεία.
• Για κάθε ευθεία υπάρχει τουλάχιστον ένα σημείο του επιπέδου που δεν ανήκει σε
αυτή.
• Κάθε ευθεία έχει άπειρα σημεία και εκτείνεται απεριόριστα και προς τις δύο
κατευθύνσεις, χωρίς διακοπές και κενά.
4. Ισχυρισμούς σαν αυτούς, που τους δεχόμαστε ως αληθείς χωρίς απόδειξη, τους ονομάζουμε
αξιώματα. Επομένως, τα αξιώματα δεν αποδεικνύονται, επιλέγονται.
Για την Ευκλείδεια Γεωμετρία έχουν προταθεί πάρα πολλά αξιωματικά συστήματα, δηλαδή
διαφορετικές επιλογές αξιωμάτων.
Η σειρά των αποτελεσμάτων εξαρτώνται από την επιλογή των αξιωμάτων, τα οποία δίνονται
εκεί που χρειάζονται.
Γενικότερα, γίνεται προσπάθεια ώστε, μετά από μία νέα έννοια ή ένα νέο σημαντικό
αποτέλεσμα, να εξετάζεται τι καινούργιο μπορεί να προκύψει σε συνδυασμό με τα
προηγούμενα.
Κάθε νέο αποτέλεσμα που προκύπτει από μία σειρά συλλογισμών θεμελιωμένη στα
αξιώματα λέγεται θεώρημα, ενώ οι άμεσες συνέπειες ενός θεωρήματος λέγονται πορίσματα.
5. Απόδειξη
Στα μαθηματικά, απόδειξη είναι μια διαδικασία που επικυρώνει ότι κάποια μαθηματική
πρόταση είναι ορθή, μέσα στα αποδεκτά πλαίσια του πεδίου των μαθηματικών.
Η απόδειξη πρέπει να δείχνει ότι μια πρόταση είναι αληθής για όλες τις περιπτώσεις που
εφαρμόζεται, χωρίς καμία εξαίρεση.
Τα αξιώματα είναι οι προτάσεις αυτές που δεν γίνεται, ή δεν χρειάζεται, να αποδεικτούν.
Αυτά ήταν στο παρελθόν η βασική μελέτη των φιλόσοφων των μαθηματικών, ενώ
πρόσφατα εστιάζουν περισσότερο στη μαθηματική πρακτική, δηλαδή τι αποτελεί αποδεκτή
τακτική.
6. Πυθαγόρας
Ο Πυθαγόρας ο Σάμιος (580 π.Χ. - 496 π.Χ.) ήταν σημαντικός Έλληνας
φιλόσοφος, μαθηματικός και γεωμέτρης.
Είναι ο κατεξοχήν θεμελιωτής των ελληνικών μαθηματικών, δημιούργησε ένα
άρτιο σύστημα για την επιστήμη των ουρανίων σωμάτων που κατοχύρωσε με
όλες τις σχετικές αριθμητικές και γεωμετρικές αποδείξεις.
Επειδή οι περισσότερες πληροφορίες γράφτηκαν πολλούς αιώνες μετά
τον θάνατό του, πολύ λίγες αξιόπιστες πληροφορίες είναι γνωστές γι ́αυτόν.
Επίσης συχνά αναφέρεται ως σπουδαίος μαθηματικός και επιστήμονας και είναι
γνωστός για το Πυθαγόρειο Θεώρημα που έχει το όνομά του.
11. Γενικό συμπέρασμα θεωρήματος
Αρχαία: ἐν ἄρα τοῖς ὀρθογωνίοις τριγώνοις τὸ ἀπὸ τῆς τὴν ὀρθὴν γωνίαν
ὑποτεινούσηςπλευρᾶς τετράγωνον ἴσον ἐστὶ τοῖς ἀπὸ τῶν τὴν ὀρθὴν {γωνίαν} περιεχου
σῶν πλευρῶν τετραγώνοις· ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
Μετάφραση: Άρα στα ορθογώνια τρίγωνα το τετράγωνο της πλευράς απέναντι από
την ορθή γωνία (της υποτείνουσας δηλαδή) είναι ίσο προς τα τετράγωνα των πλευρών
που περιέχουν την ορθή γωνία. Αυτό έπρεπε να αποδειχθεί.
12. Το αντίστροφο του Πυθαγορείου
Θεωρήματος
Μετάφραση:
Αν σε ένα τρίγωνο το τετράγωνο της μεγαλύτερης πλευράς είναι ίσο με το άθροισμα των
τετραγώνων των δύο ( κάθετων) πλευρών, τότε η γωνία που βρίσκεται απέναντι από τη
μεγαλύτερη πλευρά (υποτείνουσα) είναι ορθή.
13. Άλλες αποδείξεις του θεωρήματος
Το πυθαγόρειο θεώρημα ίσως έχει περισσότερες αποδείξεις από κάθε άλλο
1. Απόδειξη με ομοιότητα τριγώνων
2. Απόδειξη του Ευκλείδη
3. Απόδειξη με ανακατανομή
4. Απόδειξη με χρήση διαφορικών
14. Άλλες αποδείξεις του θεωρήματος
Απόδειξη με ομοιότητα τριγώνων
Η απόδειξη βασίζεται στο γεγονός ότι ο λόγος δύο οποιονδήποτε αντιστοίχων πλευρών ομοίων
τριγώνων, είναι σταθερός, ανεξάρτητα από το μέγεθος των τριγώνων. (Γεωμετρία Β Λυκείου)
Απόδειξη του Ευκλείδη
Το μεγάλο τετράγωνο χωρίζεται σε δύο ορθογώνια παραλληλόγραμμα. Κατασκευάζεται ένα τρίγωνο που
έχει το μισό εμβαδόν του αριστερού ορθογωνίου. Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα άλλο τρίγωνο που
έχει το μισό εμβαδόν του τετραγώνου πάνω αριστερά. Τα δύο αυτά τρίγωνα συμπίπτουν,
αποδεικνύοντας ότι το αριστερό τετράγωνο έχει ίσο εμβαδόν με το αριστερό ορθογώνιο. Ομοίως το δεξί
τετράγωνο έχει ίσο εμβαδόν με το δεξί ορθογώνιο. Σχηματίζοντας το αρχικό τετράγωνο στην
υποτείνουσα, παρατηρείται ότι το εμβαδόν του ισούται με το άθροισμα των εμβαδών των δύο άλλων
τετραγώνων.
15. Άλλες αποδειξεις του θεωρήματος
Απόδειξη με ανακατανομή
Έχει γίνει ήδη αναφορά στην πυθαγόρεια απόδειξη, η οποία
είναι απόδειξη με ανακατανομή. Η ίδια ιδέα εκφράζεται από
την κινούμενη εικόνα, η οποία αποτελείται από ένα μεγάλο
τετράγωνο, πλευράς a+b, που περιέχει τέσσερα όμοια
ορθογώνια τρίγωνα. Τα τρίγωνα εμφανίζοντα σε δύο
κατανομές, η πρώτη από τις οποίες αφήνει ακάλυπτη μία
περιοχή που αποτελείται από δύο τετράγωνα, πλευράς a και
b και η δεύτερη ένα τετράγωνο πλευράς c. Το εμβαδόν του
εξωτερικού τετραγώνου δεν αλλάζει,, όπως και το εμβαδόν
των τεσσάρων τριγώνων, επομένως προκύπτει ότι
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/c
ommons/6/65/Pythag_anim.gif