19/07/23

Anche i "mulini" dimostrano il teorema di Pitagora *

Non è da molto che abbiamo descritto il nuovo metodo trigonometrico, ideato da due studentesse liceali, per dimostrare il teorema di Pitagora. Sappiamo anche che esistono circa 370 metodi capaci di fare lo stesso e che nell'opera si sono cimentati grandi scienziati e capi di stato. Questa volta voglio mostrarvi un metodo geometrico veramente carino che si basa su un ... mulino ad acqua!

La figura che segue mostra un mulino ad acqua "reale", in cui sono presenti molte "pale" che, riempiendosi d'acqua, si spostano verso il basso a causa della gravità, lasciando spazio alla nuova pala.

Il nostro mulino è molto semplificato e ha solo quattro pale di forma triangolare che ruotano solidalmente con un quadrato centrale. Vediamo di costruirlo...

Prendiamo un bel triangolo rettangolo di cateti a e b e di ipotenusa c. Costruiamo i quadrati dei cateti e dividiamo in quattro quello relativo al cateto maggiore b. Otteniamo la Fig. 1

Figura 1

Prendiamo i quattro triangoli che formano il quadrato di area b2 e andiamo a sistemarli attorno al quadrato di area a2, ottenendo, in Fig. 2, un vero e proprio mulino ad acqua! Ogni "pala" ha area b2/4.

Figura 2

Tracciamo il segmento c, che è proprio l'ipotenusa del triangolo di partenza. Per simmetria si dimostra facilmente che il segmento rosso è anch'esso uguale a c (Fig. 3)

Figura 3

Tracciamo gli altri tre segmenti uguali a c e costruiamo il quadrato dal contorno rosso, di lato c (Fig. 4)

Figura 4

Il quadrato di lato c contiene 4 "pezzi" dei triangoli di area b2/4, mentre gli rimangono dei triangoli "vuoti". Nessun problema! I quattro triangoli vuoti possono essere riempiti ESATTAMENTE dalla parte rimanente, esterna, dei triangoli rosa di area b2/c, come mostra la Fig. 5. I due triangoli verdi sono infatti uguali.

Figura 5

Otteniamo così la Fig. 6, dove il quadrato c è completamente coperto, attraverso le 4 aree rosa che altro non sono, per costruzione, uguali, ciascuna,  a b2/4.

Figura 6

Non ci resta che scrivere:

c2 = a2 + 4 b2/4

Ossia il teorema di Pitagora:

c 2= a2 + b2

c.v.d.

Carino, vero?!

 

4 commenti

  1. Cesco

    Molto, ma non riesco a dimostrare "per simmetria" che il segmento rosso di figura 3 è uguale a quello nero

  2. Basta ribaltare e ruotare la figura per avere la sovrapposizione. Tuttavia, puoi anche dimostrarlo con qualche triangolo uguale. Prova... :wink:

  3. caro Cesco (ma forse non solo lui),

    se non sei ancora riuscito a dimostrarlo dimmelo che lo spiego a tutti...

  4. alberto salvagno

    Mi associo a Cesco

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