🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Matematik
💡 9. Sınıf Matematik: Thales ve Öklid Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Matematik: Thales ve Öklid Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Birbirine paralel üç doğru, bir kesenle şekildeki gibi kesiliyor. Kesen üzerindeki parçaların uzunlukları 4 cm ve 6 cm'dir. Diğer kesen üzerindeki karşılık gelen parçalardan birinin uzunluğu 9 cm ise, diğer parçanın uzunluğu kaç cm'dir?
Aynı noktadan çıkan ve birbirine paralel olmayan iki ışın, bir üçüncü ışınla A, B, C noktalarında kesişiyor. Işınlar üzerinde oluşan AB ve BC doğru parçalarının uzunlukları sırasıyla 5 cm ve 7 cm'dir. Eğer ikinci ışın üzerinde oluşan DE doğru parçasının uzunluğu 10 cm ise, EF doğru parçasının uzunluğu kaç cm'dir? (Burada D, E, F noktaları sırasıyla A, B, C noktalarına karşılık gelmektedir.)
Aynı noktadan çıkan ve birbirine paralel olmayan iki ışın, bir üçüncü ışınla A, B, C noktalarında kesişiyor. Işınlar üzerinde oluşan AB ve BC doğru parçalarının uzunlukları sırasıyla 5 cm ve 7 cm'dir. Eğer ikinci ışın üzerinde oluşan DE doğru parçasının uzunluğu 10 cm ise, EF doğru parçasının uzunluğu kaç cm'dir? (Burada D, E, F noktaları sırasıyla A, B, C noktalarına karşılık gelmektedir.)
Çözüm:
Bu soru, Thales Teoremi'nin temel prensibini kullanır. Thales Teoremi'ne göre, birbirine paralel doğruları kesen farklı iki doğrunun üzerindeki orantılılık söz konusudur.
- Adım 1: Verilen bilgileri kullanarak bir oran kurarız. Birinci kesen üzerindeki parçaların oranı, ikinci kesen üzerindeki parçaların oranına eşittir.
- Adım 2: Birinci kesen üzerindeki parçalar 4 cm ve 6 cm'dir. İkinci kesen üzerindeki parçalardan biri 9 cm ve diğerini bilmediğimiz için 'x' diyelim.
- Adım 3: Orantıyı kurarsak: \( \frac{4}{6} = \frac{9}{x} \)
- Adım 4: İçler dışlar çarpımı yaparak denklemi çözeriz: \( 4 \times x = 6 \times 9 \)
- Adım 5: \( 4x = 54 \)
- Adım 6: Her iki tarafı 4'e bölersek: \( x = \frac{54}{4} = \frac{27}{2} = 13.5 \) cm
Örnek 2:
Bir ABC üçgeninde, DE kenarı BC kenarına paraleldir. D noktası AB kenarı üzerinde, E noktası ise AC kenarı üzerindedir. Eğer AD = 4 cm, DB = 6 cm ve AE = 5 cm ise, EC kaç cm'dir?
Bu durumu bir parkta hayal edelim: Bir ağacın gölgesi, güneşin konumu nedeniyle yere 8 metre uzanıyor. Aynı anda, 2 metre boyundaki bir kişinin gölgesi ise 1.6 metre uzanıyor. Ağacın boyu kaç metredir?
Bu durumu bir parkta hayal edelim: Bir ağacın gölgesi, güneşin konumu nedeniyle yere 8 metre uzanıyor. Aynı anda, 2 metre boyundaki bir kişinin gölgesi ise 1.6 metre uzanıyor. Ağacın boyu kaç metredir?
Çözüm:
Bu tür bir problemde Benzer Üçgenler ve dolayısıyla Thales Teoremi'nin üçgen versiyonu kullanılır. DE'nin BC'ye paralel olması, ABC üçgeni ile ADE üçgeninin benzer olmasını sağlar.
\( \frac{\text{Ağacın Boyu}}{2} = \frac{8}{1.6} \)
\( \frac{8}{1.6} = \frac{80}{16} = 5 \)
\( \frac{\text{Ağacın Boyu}}{2} = 5 \)
Ağacın Boyu = \( 5 \times 2 = 10 \) metre. ✅
- Adım 1: DE || BC olduğundan, \( \triangle ADE \sim \triangle ABC \) olur.
- Adım 2: Benzer üçgenlerin karşılıklı kenarları orantılıdır. Bu nedenle: \( \frac{AD}{AB} = \frac{AE}{AC} \)
- Adım 3: Verilen değerleri yerine koyalım: AD = 4 cm, DB = 6 cm, AE = 5 cm.
- Adım 4: AB kenarının tamamı AD + DB = 4 + 6 = 10 cm'dir.
- Adım 5: AC kenarının tamamı AE + EC'dir. EC'yi bulmak istiyoruz.
- Adım 6: Orantıyı yazalım: \( \frac{4}{10} = \frac{5}{AC} \)
- Adım 7: İçler dışlar çarpımı yapalım: \( 4 \times AC = 10 \times 5 \)
- Adım 8: \( 4 \times AC = 50 \)
- Adım 9: AC = \( \frac{50}{4} = \frac{25}{2} = 12.5 \) cm
- Adım 10: EC'yi bulmak için AC'den AE'yi çıkarırız: EC = AC - AE = 12.5 - 5 = 7.5 cm
\( \frac{\text{Ağacın Boyu}}{2} = \frac{8}{1.6} \)
\( \frac{8}{1.6} = \frac{80}{16} = 5 \)
\( \frac{\text{Ağacın Boyu}}{2} = 5 \)
Ağacın Boyu = \( 5 \times 2 = 10 \) metre. ✅
Örnek 3:
Bir mimar, bir binanın ön cephesinin çizimini yapmaktadır. Çizimde, binanın en üst noktasından zemine indirilen dikmenin ayağı (H noktası) ile binanın ön cephesinin sol alt köşesi (A noktası) arasındaki mesafe 12 metredir. Binanın en üst noktasından (T noktası) A noktasına olan uzaklık ise 15 metredir. Buna göre, binanın yüksekliği kaç metredir?
Bu, bir inşaat alanında kullanılan bir tekniktir. Bir direğin yüksekliğini ölçmek için, direğin tepesinden zemine çekilen bir ipin uzunluğu (eğik mesafe) ve direğin tepesinden zemine indirilen dikme ile direğin tabanı arasındaki yatay mesafe bilinirse, direğin yüksekliği hesaplanabilir.
Bu, bir inşaat alanında kullanılan bir tekniktir. Bir direğin yüksekliğini ölçmek için, direğin tepesinden zemine çekilen bir ipin uzunluğu (eğik mesafe) ve direğin tepesinden zemine indirilen dikme ile direğin tabanı arasındaki yatay mesafe bilinirse, direğin yüksekliği hesaplanabilir.
Çözüm:
Bu problemde Öklid Teoremleri'nden biri olan Yükseklik Teoremi kullanılır. Yükseklik teoremi, dik üçgende hipotenüse indirilen dikmenin, hipotenüs üzerinde ayırdığı parçalarla ilgili bir ilişkidir. Ancak bu soruda doğrudan dik üçgenin kenarları arasındaki ilişkiyi kullanacağız.
- Adım 1: Soruda verilen bilgileri bir dik üçgen olarak düşünebiliriz. Binanın yüksekliği (TH), zemine indirilen dikme (AH) ve binanın tepesinden A noktasına olan eğik mesafe (TA) bir dik üçgenin kenarlarını oluşturur.
- Adım 2: Burada TH dik kenar, AH dik kenar ve TA hipotenüstür.
- Adım 3: Pisagor Teoremi'ni kullanabiliriz: \( \text{Dik Kenar}_1^2 + \text{Dik Kenar}_2^2 = \text{Hipotenüs}^2 \)
- Adım 4: Verilen değerler: AH = 12 m, TA = 15 m. Binanın yüksekliği TH = h olsun.
- Adım 5: Pisagor Teoremi'ni uygulayalım: \( h^2 + 12^2 = 15^2 \)
- Adım 6: Kareleri hesaplayalım: \( h^2 + 144 = 225 \)
- Adım 7: \( h^2 = 225 - 144 \)
- Adım 8: \( h^2 = 81 \)
- Adım 9: Her iki tarafın karekökünü alalım: \( h = \sqrt{81} \)
- Adım 10: \( h = 9 \) metre
Örnek 4:
Bir ABC üçgeninde, A köşesinden BC kenarına bir dikme indiriliyor ve bu dikme BC kenarını H noktasında kesiyor. Eğer BH = 4 cm ve HC = 9 cm ise, AH (yükseklik) kaç cm'dir?
Bir inşaat işçisi, bir duvarın dikliğini kontrol etmek için 3-4-5 üçgeni prensibini kullanıyor. Duvarın tabanından 4 metre uzağa bir işaret koyuyor ve bu işaretten duvara doğru 3 metrelik bir ip geriyor. Eğer ipin diğer ucu duvarın tam tepesine denk geliyorsa, duvarın yüksekliği kaç metredir?
Bir inşaat işçisi, bir duvarın dikliğini kontrol etmek için 3-4-5 üçgeni prensibini kullanıyor. Duvarın tabanından 4 metre uzağa bir işaret koyuyor ve bu işaretten duvara doğru 3 metrelik bir ip geriyor. Eğer ipin diğer ucu duvarın tam tepesine denk geliyorsa, duvarın yüksekliği kaç metredir?
Çözüm:
Bu problem, Öklid Teoremleri'nden Yükseklik Teoremi'nin doğrudan bir uygulamasıdır. Yükseklik teoremi, dik üçgende hipotenüse indirilen dikmenin uzunluğunun karesinin, hipotenüs üzerinde ayırdığı parçaların uzunluklarının çarpımına eşit olduğunu söyler.
- Adım 1: ABC üçgeni bir dik üçgendir (çünkü AH dikmesi indiriliyor). AH, BC kenarına ait yüksekliktir.
- Adım 2: Yükseklik Teoremi'ne göre: \( AH^2 = BH \times HC \)
- Adım 3: Verilen değerleri yerine koyalım: BH = 4 cm ve HC = 9 cm.
- Adım 4: \( AH^2 = 4 \times 9 \)
- Adım 5: \( AH^2 = 36 \)
- Adım 6: Her iki tarafın karekökünü alalım: \( AH = \sqrt{36} \)
- Adım 7: \( AH = 6 \) cm
Örnek 5:
Bir ABC üçgeninde, A köşesinden BC kenarına indirilen dikme H noktasında BC'yi kesiyor. Eğer AB = 6 cm ve AC = 9 cm ise, BC kenarının uzunluğu kaç cm olabilir? (İpucu: Öklid'in ilgili teoremini düşünün.)
Bir fotoğrafçının, uzaktaki bir binanın yüksekliğini tahmin etmek için kullandığı bir yöntem düşünelim. Fotoğrafçı, binanın tabanından belirli bir uzaklıkta duruyor ve elindeki bir cetveli kullanarak binanın yüksekliğini ölçüyor. Cetvelin belirli bir noktasından binanın tepesine ve tabanına baktığında, cetvel üzerindeki mesafeler ve fotoğrafçının cetvel ile bina arasındaki mesafeler biliniyorsa, binanın yüksekliği hesaplanabilir. Bu, benzerlik prensibine dayanır.
Bir fotoğrafçının, uzaktaki bir binanın yüksekliğini tahmin etmek için kullandığı bir yöntem düşünelim. Fotoğrafçı, binanın tabanından belirli bir uzaklıkta duruyor ve elindeki bir cetveli kullanarak binanın yüksekliğini ölçüyor. Cetvelin belirli bir noktasından binanın tepesine ve tabanına baktığında, cetvel üzerindeki mesafeler ve fotoğrafçının cetvel ile bina arasındaki mesafeler biliniyorsa, binanın yüksekliği hesaplanabilir. Bu, benzerlik prensibine dayanır.
Çözüm:
Bu soru, Öklid Teoremleri'nden İç Öklid Teoremi (veya benzerlik prensibi) ile çözülebilir. İç Öklid Teoremi, dik üçgende hipotenüse indirilen dikmenin, hipotenüs üzerinde ayırdığı parçalarla ilgilidir. Ancak burada kenar uzunlukları verildiği için, Pisagor Teoremi'ni iki kez kullanmamız gerekecek.
- Adım 1: ABC bir dik üçgen değildir, ancak AH dikmesi indirildiğinde, ABH ve ACH dik üçgenleri oluşur.
- Adım 2: ABH dik üçgeninde Pisagor Teoremi: \( AH^2 + BH^2 = AB^2 \)
- Adım 3: ACH dik üçgeninde Pisagor Teoremi: \( AH^2 + HC^2 = AC^2 \)
- Adım 4: Verilenler: AB = 6 cm, AC = 9 cm.
- Adım 5: Denklemleri yazalım: \( AH^2 + BH^2 = 6^2 = 36 \) ve \( AH^2 + HC^2 = 9^2 = 81 \)
- Adım 6: İki denklem arasındaki farkı alarak \( AH^2 \) terimini yok edelim: \( (AH^2 + HC^2) - (AH^2 + BH^2) = 81 - 36 \)
- Adım 7: \( HC^2 - BH^2 = 45 \)
- Adım 8: Ayrıca, BC kenarının uzunluğu \( BC = BH + HC \) veya \( BC = |BH - HC| \) olabilir (H noktası BC'nin neresinde olduğuna bağlı olarak). Ancak genellikle H, BC'nin içinde kabul edilir, yani \( BC = BH + HC \).
- Adım 9: İkinci bir denklem oluşturmak için \( HC = BC - BH \) yazıp yerine koyalım: \( (BC - BH)^2 - BH^2 = 45 \)
- Adım 10: Bu denklem çözüldüğünde BC'nin olası değerleri bulunur. Ancak bu sınıf seviyesi için karmaşık olabilir. Daha basit bir yaklaşım, Öklid'in ilgili teoremi olan Kenar Teoremi'ni kullanmaktır.
- Adım 11: Kenar Teoremi'ne göre: \( AB^2 = BH \times BC \) ve \( AC^2 = HC \times BC \)
- Adım 12: Bu durumda, \( 6^2 = BH \times BC \implies 36 = BH \times BC \) ve \( 9^2 = HC \times BC \implies 81 = HC \times BC \)
- Adım 13: \( BC \) her iki denklemde de ortak olduğundan, \( \frac{BH}{HC} = \frac{36}{81} = \frac{4}{9} \) olur.
- Adım 14: \( BH = \frac{4}{9} HC \) olur.
- Adım 15: \( BC = BH + HC = \frac{4}{9} HC + HC = \frac{13}{9} HC \)
- Adım 16: \( HC = \frac{9}{13} BC \)
- Adım 17: \( BH = \frac{4}{13} BC \)
- Adım 18: Bu değerleri \( 36 = BH \times BC \) denkleminde yerine koyalım: \( 36 = \frac{4}{13} BC \times BC \)
- Adım 19: \( 36 = \frac{4}{13} BC^2 \)
- Adım 20: \( BC^2 = 36 \times \frac{13}{4} = 9 \times 13 = 117 \)
- Adım 21: \( BC = \sqrt{117} = \sqrt{9 \times 13} = 3\sqrt{13} \) cm
Örnek 6:
Bir bahçıvan, iki ağaç arasındaki mesafeyi ölçmek istiyor. Ağaçlar arasındaki düz çizgi üzerinde ilerleyemiyor çünkü aralarında bir engel var. Bahçıvan, ağaçlardan birine (A noktası) ve diğer ağaca (B noktası) bakarak, A noktasından çıkan ve B noktasına doğru ilerleyen bir çizgi üzerinde, A'dan 5 metre uzaklıkta bir C noktası belirliyor. Daha sonra, A noktasından çıkan ve C noktasıyla aynı doğrultuda olmayan, ancak B noktasıyla aynı doğrultuda olan bir D noktası belirliyor. D noktasından B noktasına olan mesafe 12 metre. Eğer C noktasından geçen ve AB'ye paralel olan bir doğru çizilirse, bu doğru BD doğrusunu E noktasında kesiyor. Eğer CE mesafesi 3 metre ise, iki ağaç arasındaki mesafe (AB) kaç metredir?
Çözüm:
Bu problem, Thales Teoremi'nin bir uygulamasıdır. Paralel doğrular ve kesenler arasındaki orantı prensibi kullanılır.
- Adım 1: Soruda verilenleri görselleştirelim. AB, iki ağaç arasındaki mesafedir. C noktası AB üzerinde A'dan 5 metre uzaklıktadır.
- Adım 2: CE doğrusu AB'ye paraleldir. E noktası BD doğrusu üzerindedir. CE = 3 metre.
- Adım 3: BD doğrusu üzerindeki D noktasından B'ye olan mesafe 12 metredir.
- Adım 4: CE || AB olduğundan, \( \triangle DCE \sim \triangle DAB \) olur.
- Adım 5: Benzer üçgenlerin karşılıklı kenarları orantılıdır.
- Adım 6: Orantıları yazalım: \( \frac{CE}{AB} = \frac{DC}{DA} = \frac{DE}{DB} \)
- Adım 7: Bizim bildiğimiz değerler: CE = 3 m, AB = ?, DA = AC + CD = 5 + CD, DB = 12 m.
- Adım 8: Soruda BD doğrusu üzerindeki D noktasından B'ye olan mesafenin 12 metre olduğu belirtilmiş. Bu, DB = 12 demektir.
- Adım 9: Soruda bir hata var gibi görünüyor. Genellikle bu tür sorularda D noktası A'dan farklı bir noktada olur ve C noktası AB üzerindedir. Soruyu şu şekilde revize edelim: "A noktasından çıkan ve B noktasına doğru ilerleyen bir çizgi üzerinde, A'dan 5 metre uzaklıkta bir C noktası belirliyor. Daha sonra, A noktasından çıkan ve C noktasıyla aynı doğrultuda olmayan, ancak B noktasıyla aynı doğrultuda ilerleyen bir D noktası belirliyor. D noktasından B noktasına olan mesafe 12 metre. Eğer C noktasından geçen ve AB'ye paralel olan bir doğru çizilirse, bu doğru AD doğrusunu E noktasında kesiyor. Eğer CE mesafesi 3 metre ise, iki ağaç arasındaki mesafe (AB) kaç metredir?"
- Adım 10: Revize edilmiş soruya göre: CE || AB. \( \triangle ACE \sim \triangle ABD \)
- Adım 11: Orantılar: \( \frac{AC}{AB} = \frac{CE}{BD} = \frac{AE}{AD} \)
- Adım 12: Verilenler: AC = 5 m, CE = 3 m, BD = 12 m. AB = ?
- Adım 13: \( \frac{AC}{AB} = \frac{CE}{BD} \) oranını kullanalım.
- Adım 14: \( \frac{5}{AB} = \frac{3}{12} \)
- Adım 15: \( \frac{3}{12} \) sadeleşir: \( \frac{1}{4} \)
- Adım 16: \( \frac{5}{AB} = \frac{1}{4} \)
- Adım 17: İçler dışlar çarpımı: \( 1 \times AB = 5 \times 4 \)
- Adım 18: \( AB = 20 \) metre
Örnek 7:
Bir harita üzerinde, A ve B şehirleri arasındaki düz bir yolun uzunluğu 15 cm olarak gösterilmiştir. Bu yolun üzerinde, A şehrine 6 cm uzaklıkta bir C noktası bulunmaktadır. Harita üzerinde, A noktasından çıkan ve C noktasıyla aynı doğrultuda olmayan, ancak B noktasıyla aynı doğrultuda ilerleyen bir D noktası işaretlenmiştir. D noktasından B noktasına olan harita üzerindeki mesafe 10 cm'dir. Eğer C noktasından geçen ve AB yoluna paralel olan bir doğru çizilirse, bu doğru AD doğrusunu E noktasında kesmektedir. CE doğru parçasının harita üzerindeki uzunluğu 4 cm ise, A ve B şehirleri arasındaki gerçek mesafenin kaç kilometre olduğunu bulmak için harita üzerindeki AB yolunun gerçekte kaç kilometreye karşılık geldiğini hesaplayınız.
Çözüm:
Bu problem, Thales Teoremi'nin benzerlik prensibine dayanan bir uygulamasıdır. Harita üzerindeki oranları kullanarak gerçek mesafeyi bulacağız.
- Adım 1: Harita üzerindeki bilgileri kullanarak bir benzerlik durumu oluşturuyoruz. CE || AB.
- Adım 2: Bu durum, \( \triangle ACE \sim \triangle ABD \) benzerliğini doğurur.
- Adım 3: Benzer üçgenlerin karşılıklı kenarları orantılıdır.
- Adım 4: Oranları yazalım: \( \frac{AC}{AB} = \frac{CE}{BD} = \frac{AE}{AD} \)
- Adım 5: Harita üzerindeki verilen değerler: AC = 6 cm, AB = 15 cm, CE = 4 cm, BD = 10 cm.
- Adım 6: Bu değerleri orantıda yerine koyalım: \( \frac{6}{15} = \frac{4}{10} \)
- Adım 7: Oranları sadeleştirelim: \( \frac{6}{15} = \frac{2}{5} \) ve \( \frac{4}{10} = \frac{2}{5} \). Oranlar tutarlıdır.
- Adım 8: Soruda bizden A ve B şehirleri arasındaki gerçek mesafeyi bulmamız isteniyor. Harita üzerindeki AB yolunun uzunluğu 15 cm olarak verilmiş.
- Adım 9: Soruda "harita üzerindeki AB yolunun gerçekte kaç kilometreye karşılık geldiğini hesaplayınız" ifadesi, bir ölçeklendirme faktörü olduğunu gösterir. Ancak verilen bilgilerle bu ölçeği doğrudan bulamayız.
- Adım 10: Soruyu şu şekilde yorumlayalım: Harita üzerindeki 15 cm'lik AB yolunun gerçekte kaç kilometre olduğunu bulmak için, harita üzerindeki oranları kullanarak bir ilişki kurmalıyız.
- Adım 11: Eğer soruda "harita üzerindeki 1 cm, gerçekte X km'ye karşılık gelmektedir" gibi bir bilgi olsaydı, doğrudan ölçeği kullanırdık.
- Adım 12: Mevcut bilgilerle, harita üzerindeki oranların gerçek mesafeler için de geçerli olduğunu varsayarak, A ve B şehirleri arasındaki gerçek mesafenin, harita üzerindeki AB mesafesi ile aynı orantısal ilişkiyi taşıdığını düşünebiliriz.
- Adım 13: Sorunun asıl amacı, Thales Teoremi'nin uygulanabilirliğini göstermektir. Harita üzerindeki oranlar tutarlıdır.
- Adım 14: Eğer sorunun amacı, harita üzerindeki 15 cm'lik mesafenin gerçekte kaç km olduğunu bulmaksa, bu bilgi eksiktir. Ancak, eğer soru "harita üzerindeki AB yolunun uzunluğu 15 cm ise, bu yolun gerçek mesafesini bulmak için gereken ölçek faktörünü nasıl kullanırsınız?" şeklinde olsaydı, daha net olurdu.
- Adım 15: Mevcut haliyle, sorunun ana fikri Thales Teoremi'ni uygulamaktır. Harita üzerindeki AB mesafesi 15 cm'dir. Gerçek mesafeyi bulmak için bir ölçek bilgisi gereklidir.
- Adım 16: Varsayım: Sorunun amacı, harita üzerindeki 15 cm'lik mesafenin gerçekte kaç kilometreye karşılık geldiğini bulmak için, harita üzerindeki oranların gerçek mesafeler için de geçerli olduğunu göstermektir. Bu durumda, harita üzerindeki 15 cm'lik mesafenin gerçekte kaç km olduğunu bulmak için, bir ölçeklendirme faktörü gereklidir. Eğer bu faktör verilmemişse, sorunun tam olarak çözülmesi mümkün değildir.
- Adım 17: Ancak, eğer soru "Harita üzerindeki AB yolunun uzunluğu 15 cm ise, bu yolun gerçekte kaç kilometreye karşılık geldiğini bulmak için ölçek faktörü X ise, gerçek mesafe nedir?" şeklinde olsaydı, cevap \( 15 \times X \) olurdu.
- Adım 18: Soruyu şu şekilde revize edelim: "Harita üzerindeki AB yolunun uzunluğu 15 cm'dir ve bu haritada 1 cm, gerçekte 5 km'ye karşılık gelmektedir. A ve B şehirleri arasındaki gerçek mesafe kaç kilometredir?"
- Adım 19: Gerçek Mesafe = Harita Üzerindeki Mesafe \(\times\) Ölçek Faktörü
- Adım 20: Gerçek Mesafe = 15 cm \(\times\) 5 km/cm = 75 km.
Örnek 8:
Bir parkta, bir bankın yanından geçen bir yol, başka bir yolla kesişiyor. Bu kesişim noktası O olsun. O noktasından çıkan iki ışın, bir yol üzerinde A ve C noktalarını, diğer yol üzerinde ise B ve D noktalarını oluşturuyor. Eğer OA = 3 metre, AC = 6 metre ve OB = 4 metre ise, BD doğru parçasının uzunluğu kaç metredir?
Çözüm:
Bu soru, Thales Teoremi'nin ışınlar üzerindeki orantı prensibini kullanır.
- Adım 1: İki ışın O noktasından çıkıyor ve iki farklı doğruyu kesiyor. Bu doğrular birbirine paralel olmasa bile, O noktasından çıkan ışınlar üzerindeki orantı geçerlidir.
- Adım 2: Birinci ışın üzerindeki parçalar OA ve AC'dir. Toplam uzunluk OC = OA + AC = 3 + 6 = 9 metredir.
- Adım 3: İkinci ışın üzerindeki parçalar OB ve BD'dir. OB = 4 metre ve BD'yi bulmak istiyoruz. Toplam uzunluk OD = OB + BD = 4 + BD'dir.
- Adım 4: Thales Teoremi'ne göre, ışınlar üzerindeki orantı şöyledir: \( \frac{OA}{AC} = \frac{OB}{BD} \) veya \( \frac{OA}{OC} = \frac{OB}{OD} \)
- Adım 5: \( \frac{OA}{AC} = \frac{OB}{BD} \) oranını kullanalım: \( \frac{3}{6} = \frac{4}{BD} \)
- Adım 6: \( \frac{1}{2} = \frac{4}{BD} \)
- Adım 7: İçler dışlar çarpımı: \( 1 \times BD = 2 \times 4 \)
- Adım 8: \( BD = 8 \) metre
Örnek 9:
Bir duvara monte edilmiş bir merdivenin basamakları, birbirine paraleldir. Merdivenin sol kenarındaki basamakların uzunlukları 30 cm ve 40 cm'dir. Merdivenin sağ kenarındaki basamaklardan birinin uzunluğu 45 cm ise, diğer basamağın uzunluğu kaç cm'dir?
Çözüm:
Bu problem, Thales Teoremi'nin paralel doğrular ve kesenler prensibinin bir uygulamasıdır. Merdivenin kenarları kesenler, basamaklar ise paralel doğrular olarak düşünülebilir.
- Adım 1: Merdivenin kenarlarını kesenler, basamaklarını ise paralel doğrular olarak kabul edelim.
- Adım 2: Thales Teoremi'ne göre, paralel doğruları kesen iki doğrunun üzerindeki orantılılık geçerlidir.
- Adım 3: Sol kenardaki basamakların uzunlukları 30 cm ve 40 cm'dir. Sağ kenardaki basamaklardan biri 45 cm ve diğerini 'x' diyelim.
- Adım 4: Orantıyı kuralım: \( \frac{30}{40} = \frac{45}{x} \)
- Adım 5: \( \frac{3}{4} = \frac{45}{x} \)
- Adım 6: İçler dışlar çarpımı: \( 3 \times x = 4 \times 45 \)
- Adım 7: \( 3x = 180 \)
- Adım 8: Her iki tarafı 3'e bölelim: \( x = \frac{180}{3} \)
- Adım 9: \( x = 60 \) cm
Örnek 10:
Bir ABC üçgeninde, A köşesinden BC kenarına indirilen dikme H noktasında BC'yi kesiyor. Eğer AB = 10 cm ve AC = 12 cm ise, BC kenarının uzunluğu hangi aralıkta olabilir? (İpucu: Öklid'in Kenar Teoremi'ni ve üçgen eşitsizliğini kullanın.)
Çözüm:
Bu problemde hem Öklid'in Kenar Teoremi hem de Üçgen Eşitsizliği kullanılacaktır.
- Adım 1: ABC bir üçgendir. A'dan BC'ye indirilen dikme H noktasında BC'yi kesiyor. ABH ve ACH dik üçgenlerdir.
- Adım 2: Öklid'in Kenar Teoremi'ne göre:
- \( AB^2 = BH \times BC \)
- \( AC^2 = HC \times BC \)
- Adım 3: Verilenler: AB = 10 cm, AC = 12 cm.
- Adım 4: \( 10^2 = BH \times BC \implies 100 = BH \times BC \)
- Adım 5: \( 12^2 = HC \times BC \implies 144 = HC \times BC \)
- Adım 6: \( BC = BH + HC \) (H noktası BC'nin içinde kabul edilirse).
- Adım 7: \( BH = \frac{100}{BC} \) ve \( HC = \frac{144}{BC} \)
- Adım 8: \( BC = \frac{100}{BC} + \frac{144}{BC} \)
- Adım 9: Bu ifade yanlıştır çünkü BH ve HC, BC'nin uzunluğuna bağlıdır ve bu şekilde bir denklem kurulamaz.
- Adım 10: Doğru yaklaşım: \( BC = BH + HC \)
- Adım 11: \( BH = \frac{100}{BC} \) ve \( HC = \frac{144}{BC} \) ifadelerini kullanarak BC'nin uzunluğu hakkında bir yorum yapabiliriz.
- Adım 12: Üçgen Eşitsizliği'ni kullanalım: Bir üçgende iki kenarın toplamı üçüncü kenardan büyük olmalıdır.
- \( AB + AC > BC \implies 10 + 12 > BC \implies 22 > BC \)
- \( AB + BC > AC \implies 10 + BC > 12 \implies BC > 2 \)
- \( AC + BC > AB \implies 12 + BC > 10 \implies BC > -2 \) (Bu eşitsizlik her zaman sağlanır)
- Adım 13: Üçgen eşitsizliğine göre BC'nin uzunluğu \( 2 < BC < 22 \) olmalıdır.
- Adım 14: Şimdi Öklid Teoremi'ni dikkate alalım. AH yüksekliği, BC kenarını BH ve HC olarak ayırır.
- Adım 15: \( AH^2 = AB^2 - BH^2 \) ve \( AH^2 = AC^2 - HC^2 \)
- Adım 16: \( 100 - BH^2 = 144 - HC^2 \)
- Adım 17: \( HC^2 - BH^2 = 44 \)
- Adım 18: \( (HC - BH)(HC + BH) = 44 \)
- Adım 19: \( HC + BH = BC \) olduğundan, \( (HC - BH) \times BC = 44 \)
- Adım 20: \( HC - BH = \frac{44}{BC} \)
- Adım 21: İki bilinmeyenli iki denklemimiz var:
- \( HC + BH = BC \)
- \( HC - BH = \frac{44}{BC} \)
- Adım 22: Taraf tarafa toplarsak: \( 2HC = BC + \frac{44}{BC} \implies HC = \frac{1}{2} \left( BC + \frac{44}{BC} \right) \)
- Adım 23: Taraf tarafa çıkarırsak: \( 2BH = BC - \frac{44}{BC} \implies BH = \frac{1}{2} \left( BC - \frac{44}{BC} \right) \)
- Adım 24: BH ve HC'nin pozitif olması gerekir. Bu nedenle \( BC - \frac{44}{BC} > 0 \implies BC^2 > 44 \implies BC > \sqrt{44} \approx 6.63 \)
- Adım 25: Bu sonuçla, üçgen eşitsizliğinden elde ettiğimiz \( BC > 2 \) bilgisini birleştirirsek, \( BC > \sqrt{44} \) olmalıdır.
- Adım 26: Dolayısıyla, BC kenarının uzunluğu \( \sqrt{44} < BC < 22 \) aralığında olabilir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-matematik-thales-ve-oklid/sorular