Batlamyus teoremi - Vikipedi
İçeriğe atla
Ana menü
Gezinti
  • Anasayfa
  • Hakkımızda
  • İçindekiler
  • Rastgele madde
  • Seçkin içerik
  • Yakınımdakiler
Katılım
  • Deneme tahtası
  • Köy çeşmesi
  • Son değişiklikler
  • Dosya yükle
  • Topluluk portalı
  • Wikimedia dükkânı
  • Yardım
  • Özel sayfalar
Vikipedi Özgür Ansiklopedi
Ara
  • Bağış yapın
  • Hesap oluştur
  • Oturum aç
  • Bağış yapın
  • Hesap oluştur
  • Oturum aç

İçindekiler

  • Giriş
  • 1 Örnekler
    • 1.1 Eşkenar üçgen
    • 1.2 Kare
    • 1.3 Dikdörtgen
    • 1.4 Beşgen
    • 1.5 Ongenin kenarı
  • 2 İspatlar
    • 2.1 Üçgenlerin benzerliği ile ispat
    • 2.2 Trigonometrik özdeşliklerle ispat
    • 2.3 Evirtim ile ispat
    • 2.4 Karmaşık sayılar kullanarak ispat
  • 3 Sonuçlar
    • 3.1 Sonuç 1. Pisagor teoremi
    • 3.2 Sonuç 2. Kosinüs yasası
    • 3.3 Sonuç 3. Sinüs toplam formülü
    • 3.4 Sonuç 4. Sinüs fark formülü
    • 3.5 Sonuç 5. Kosinüs toplam formülü
  • 4 Batlamyus eşitsizliği
  • 5 İkinci Batlamyus teoremi
  • 6 Ayrıca bakınız
  • 7 Notlar
  • 8 Kaynakça
  • 9 Dış bağlantılar
  • 10 Konuyla ilgili yayınlar

Batlamyus teoremi

  • العربية
  • Català
  • کوردی
  • Deutsch
  • Ελληνικά
  • English
  • Español
  • فارسی
  • Suomi
  • Français
  • Galego
  • עברית
  • हिन्दी
  • Hrvatski
  • Magyar
  • Հայերեն
  • İtaliano
  • 日本語
  • ქართული
  • ភាសាខ្មែរ
  • 한국어
  • Lietuvių
  • Latviešu
  • Македонски
  • Nederlands
  • Norsk nynorsk
  • Polski
  • Português
  • Română
  • Русский
  • Slovenščina
  • Svenska
  • Kiswahili
  • தமிழ்
  • Українська
  • Tiếng Việt
  • 中文
  • 文言
Bağlantıları değiştir
  • Madde
  • Tartışma
  • Oku
  • Değiştir
  • Kaynağı değiştir
  • Geçmişi gör
Araçlar
Eylemler
  • Oku
  • Değiştir
  • Kaynağı değiştir
  • Geçmişi gör
Genel
  • Sayfaya bağlantılar
  • İlgili değişiklikler
  • Kalıcı bağlantı
  • Sayfa bilgisi
  • Bu sayfayı kaynak göster
  • Kısaltılmış URL'yi al
  • Karekodu indir
Yazdır/dışa aktar
  • Bir kitap oluştur
  • PDF olarak indir
  • Basılmaya uygun görünüm
Diğer projelerde
  • Wikimedia Commons
  • Vikiveri ögesi
Görünüm
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Batlamyus teoremi, bir kirişler dörtgeninin uzunlukları arasındaki ilişkiyi gösterir:

Öklid geometrisinde, Batlamyus teoremi, bir kirişler dörtgeninin (köşeleri ortak bir daire üzerinde yer alan bir dörtgen) dört kenarı ile iki köşegeni arasındaki bir ilişkiyi gösteridir. Teorem, Yunan astronom ve matematikçi Batlamyus'un (Claudius Ptolemaeus) adını almıştır.[1] Batlamyus, teoremi astronomiye uyguladığı trigonometrik bir tablo olan kirişler tablosunu oluşturmaya yardımcı olarak kullandı.

Kirişler dörtgenin köşeleri sırayla A {\displaystyle A} {\displaystyle A}, B {\displaystyle B} {\displaystyle B}, C {\displaystyle C} {\displaystyle C} ve D {\displaystyle D} {\displaystyle D} ise, teorem şunu belirtir:

| A C ¯ | ⋅ | B D ¯ | = | A B ¯ | ⋅ | C D ¯ | + | B C ¯ | ⋅ | A D ¯ | {\displaystyle |{\overline {AC}}|\cdot |{\overline {BD}}|=|{\overline {AB}}|\cdot |{\overline {CD}}|+|{\overline {BC}}|\cdot |{\overline {AD}}|} {\displaystyle |{\overline {AC}}|\cdot |{\overline {BD}}|=|{\overline {AB}}|\cdot |{\overline {CD}}|+|{\overline {BC}}|\cdot |{\overline {AD}}|}

Burada dikey çizgiler (| |) ile gösterim, adlandırılmış köşeler arasındaki çizgi parçalarının uzunluklarını belirtmektedir. Geometri bağlamında, yukarıdaki eşitlik genellikle basitçe şöyle yazılır:

A C ⋅ B D = A B ⋅ C D + B C ⋅ A D {\displaystyle AC\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot AD} {\displaystyle AC\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot AD}

Bu ilişki sözlü olarak şu şekilde ifade edilebilir:

Eğer bir dörtgen bir dairenin içine çizilebiliyorsa, köşegenlerinin uzunluklarının çarpımı, karşıt kenarların çiftlerinin uzunluklarının çarpımlarının toplamına eşittir.

Dahası, Batlamyus teoreminin tersi de doğrudur:

Bir dörtgende, karşıt iki kenar çiftinin uzunluklarının çarpımlarının toplamı, köşegenlerinin uzunluklarının çarpımına eşitse, bu dörtgen bir daire içerisine çizilebilir, yani bir kirişler dörtgenidir.

Örnekler

[değiştir | kaynağı değiştir]

Eşkenar üçgen

[değiştir | kaynağı değiştir]
Eşkenar üçgen

Batlamyus Teoremi, sonuç olarak daire içine çizilmiş bir eşkenar üçgene ilişkin güzel bir teoreme[2] ulaşmamıza imkan verir.

Verilen: Bir daire üzerine çizilmiş bir eşkenar üçgen ve daire üzerinde bir nokta.

Noktadan üçgenin en uzak köşesine olan mesafe, noktadan daha yakın iki köşeye olan mesafelerin toplamıdır.

İspat: Hemen Batlamyus teoremini takip edersek:

q s = p s + r s ⇒ q = p + r . {\displaystyle qs=ps+rs\Rightarrow q=p+r.} {\displaystyle qs=ps+rs\Rightarrow q=p+r.}

Kare

[değiştir | kaynağı değiştir]

Merkezi karenin merkezi olan bir daireye herhangi bir kare çizilebilir. Dört kenarının ortak uzunluğu a {\displaystyle a} {\displaystyle a}'ya eşitse daha sonra köşegenin uzunluğu a 2 {\displaystyle a{\sqrt {2}}} {\displaystyle a{\sqrt {2}}}'ye eşittir. Pisagor teoremine göre ve bu ilişki açıkça geçerlidir.

Dikdörtgen

[değiştir | kaynağı değiştir]
Pisagor teoremi: "manifestum est" : Kopernik

Daha genel olarak, eğer dörtgen, kenarları a {\displaystyle a} {\displaystyle a} ve b {\displaystyle b} {\displaystyle b} ve köşegenleri d {\displaystyle d} {\displaystyle d} olan bir dikdörtgen verilirse, Batlamyus teoremi, Pisagor teoremine indirgenir. Bu durumda dairenin merkezi, köşegenlerin kesişme noktasıyla çakışır. Bu durumda, köşegenlerinin çarpımı d 2 {\displaystyle d^{2}} {\displaystyle d^{2}} olarak bulunur. Batlamyus eşitliğine göre sağ taraftaki toplam a 2 + b 2 {\displaystyle a^{2}+b^{2}} {\displaystyle a^{2}+b^{2}}'dir.

Trigonometrik çalışmasında Batlamyus'un teoremini yoğun bir şekilde kullanan Kopernik, bu sonuca bir 'Porizm' veya apaçık bir sonuç olarak atıfta bulunur:

Dahası, bir yayı oluşturan kiriş verildiğinde, yarım dairenin geri kalanını altta tutan kirişin de bulunabileceği açıktır (manifestum est).[3]

Beşgen

[değiştir | kaynağı değiştir]
Altın oran, Batlamyus teoreminin bu uygulamasından gelir.

Daha ilginç bir örnek, düzgün bir beşgendeki kenar uzunluğu a {\displaystyle a} {\displaystyle a} ile 5 kirişin (ortak) uzunluğu b {\displaystyle b} {\displaystyle b} arasındaki ilişkidir. Bu durumda b 2 = a 2 + a b {\displaystyle b^{2}=a^{2}+ab} {\displaystyle b^{2}=a^{2}+ab} altın oranı veren ilişkidir:

φ = b a = 1 + 5 2 . {\displaystyle \varphi ={b \over a}={{1+{\sqrt {5}}} \over 2}.} {\displaystyle \varphi ={b \over a}={{1+{\sqrt {5}}} \over 2}.}[4]

Ongenin kenarı

[değiştir | kaynağı değiştir]
Daire ile çevrelenen ongenin kenarı

Şimdi çap A F {\displaystyle AF} {\displaystyle AF}, D C {\displaystyle DC} {\displaystyle DC}'yi ikiye bölerek çizilirse, böylece D F {\displaystyle DF} {\displaystyle DF} ve C F {\displaystyle CF} {\displaystyle CF}, daire içine çizilen bir ongenin c {\displaystyle c} {\displaystyle c} kenarlarıdır, Batlamyus teoremi tekrar uygulanırsa bu kez, köşegenlerinden biri olarak d {\displaystyle d} {\displaystyle d} çapına sahip kirişler dörtgeni A D F C {\displaystyle ADFC} {\displaystyle ADFC}'ye:

a d = 2 b c {\displaystyle ad=2bc} {\displaystyle ad=2bc}
⇒ a d = 2 φ a c {\displaystyle \Rightarrow ad=2\varphi ac} {\displaystyle \Rightarrow ad=2\varphi ac}, burada φ {\displaystyle \varphi } {\displaystyle \varphi } altın orandır.
⇒ c = d 2 φ . {\displaystyle \Rightarrow c={\frac {d}{2\varphi }}.} {\displaystyle \Rightarrow c={\frac {d}{2\varphi }}.}[5]

böylece daire içine çizilen ongenin kenarı daire çapı cinsinden elde edilir. Dik üçgen △ A F D {\displaystyle \triangle AFD} {\displaystyle \triangle AFD}'ye uygulanan Pisagor teoremi, çap olarak b {\displaystyle b} {\displaystyle b} uzunluğunu verir ve bundan sonra beşgenin[6] kenarı a {\displaystyle a} {\displaystyle a} olarak hesaplanır.

a = b φ = b ( φ − 1 ) . {\displaystyle a={\frac {b}{\varphi }}=b(\varphi -1).} {\displaystyle a={\frac {b}{\varphi }}=b(\varphi -1).}

Kopernik'in (Batlamyus'u izleyerek) yazdığı gibi,

"Verilen bir çemberin çapı, aynı çemberin çevrelediği üçgen, dörtgen, beşgen, altıgen ve ongenin kenarları da verilmiştir."[7]

İspatlar

[değiştir | kaynağı değiştir]

Üçgenlerin benzerliği ile ispat

[değiştir | kaynağı değiştir]
Batlamyus teoreminin bir kanıtı için çizim
  • A B C D {\displaystyle ABCD} {\displaystyle ABCD} bir kirişler dörtgeni olsun.
  • B C {\displaystyle BC} {\displaystyle BC} kirişi üzerinde, çevre açıları ∠ B A C {\displaystyle \angle BAC} {\displaystyle \angle BAC} = ∠ B D C {\displaystyle \angle BDC} {\displaystyle \angle BDC} ve A B {\displaystyle AB} {\displaystyle AB} üzerinde, ∠ A D B = ∠ A C B {\displaystyle \angle ADB=\angle ACB} {\displaystyle \angle ADB=\angle ACB}'dir.
  • A C {\displaystyle AC} {\displaystyle AC} üzerinde K {\displaystyle K} {\displaystyle K} noktası ∠ A B K = ∠ C B D {\displaystyle \angle ABK=\angle CBD} {\displaystyle \angle ABK=\angle CBD} olacak şekilde oluşturulursa; ∠ A B K + ∠ C B K = ∠ A B C = ∠ C B D + ∠ A B D {\displaystyle \angle ABK+\angle CBK=\angle ABC=\angle CBD+\angle ABD} {\displaystyle \angle ABK+\angle CBK=\angle ABC=\angle CBD+\angle ABD}, ∠ C B K = ∠ A B D {\displaystyle \angle CBK=\angle ABD} {\displaystyle \angle CBK=\angle ABD}'dir.
  • Şimdi, ortak açılardan Δ A B K {\displaystyle \Delta ABK} {\displaystyle \Delta ABK}, Δ D B C {\displaystyle \Delta DBC} {\displaystyle \Delta DBC}'ye benzer ve aynı şekilde Δ A B D {\displaystyle \Delta ABD} {\displaystyle \Delta ABD} de Δ K B C {\displaystyle \Delta KBC} {\displaystyle \Delta KBC}'ye benzer.
  • Böylece A K A B = C D B D {\displaystyle {\frac {AK}{AB}}={\frac {CD}{BD}}} {\displaystyle {\frac {AK}{AB}}={\frac {CD}{BD}}} ve C K B C = D A B D {\displaystyle {\frac {CK}{BC}}={\frac {DA}{BD}}} {\displaystyle {\frac {CK}{BC}}={\frac {DA}{BD}}}'dir; eşdeğer olarak, A K ⋅ B D = A B ⋅ C D {\displaystyle AK\cdot BD=AB\cdot CD} {\displaystyle AK\cdot BD=AB\cdot CD} ve C K ⋅ B D = B C ⋅ D A {\displaystyle CK\cdot BD=BC\cdot DA} {\displaystyle CK\cdot BD=BC\cdot DA}'dır.
  • İki eşitlik birbirine ekleyerek A K ⋅ B D + C K ⋅ B D = A B ⋅ C D + B C ⋅ D A {\displaystyle AK\cdot BD+CK\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA} {\displaystyle AK\cdot BD+CK\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA} elde ederiz ve bunu çarpanlara ayırmak suretiyle ( A K + C K ) ⋅ B D = A B ⋅ C D + B C ⋅ D A {\displaystyle (AK+CK)\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA} {\displaystyle (AK+CK)\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA}'yı elde ederiz.
  • Ancak A K + C K = A C {\displaystyle AK+CK=AC} {\displaystyle AK+CK=AC}'dır, dolayısıyla A C ⋅ B D = A B ⋅ C D + B C ⋅ D A {\displaystyle AC\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA} {\displaystyle AC\cdot BD=AB\cdot CD+BC\cdot DA}

QED[8]

Yazıldığı şekliyle ispat yalnızca basit kirişler dörtgenleri için geçerlidir. Dörtgen kendi kendine kesişiyorsa K {\displaystyle K} {\displaystyle K}, A C {\displaystyle AC} {\displaystyle AC} çizgi parçasının dışında yer alacaktır. Ancak bu durumda A K − C K = ± A C {\displaystyle AK-CK=\pm AC} {\displaystyle AK-CK=\pm AC}, beklenen sonucu verir.

Trigonometrik özdeşliklerle ispat

[değiştir | kaynağı değiştir]

A B {\displaystyle AB} {\displaystyle AB}, B C {\displaystyle BC} {\displaystyle BC} ve C D {\displaystyle CD} {\displaystyle CD} tarafından oluşturulan çevre açılar sırasıyla α {\displaystyle \alpha } {\displaystyle \alpha }, β {\displaystyle \beta } {\displaystyle \beta } ve γ {\displaystyle \gamma } {\displaystyle \gamma } ve çemberin yarıçapı R {\displaystyle R} {\displaystyle R} olsun. O zaman,

A B = 2 R sin ⁡ α {\displaystyle AB=2R\sin \alpha } {\displaystyle AB=2R\sin \alpha },
B C = 2 R sin ⁡ β {\displaystyle BC=2R\sin \beta } {\displaystyle BC=2R\sin \beta },
C D = 2 R sin ⁡ γ {\displaystyle CD=2R\sin \gamma } {\displaystyle CD=2R\sin \gamma },
A D = 2 R sin ⁡ ( 180 − ( α + β + γ ) ) {\displaystyle AD=2R\sin(180-(\alpha +\beta +\gamma ))} {\displaystyle AD=2R\sin(180-(\alpha +\beta +\gamma ))},
A C = 2 R sin ⁡ ( α + β ) {\displaystyle AC=2R\sin(\alpha +\beta )} {\displaystyle AC=2R\sin(\alpha +\beta )} ve
B D = 2 R sin ⁡ ( β + γ ) {\displaystyle BD=2R\sin(\beta +\gamma )} {\displaystyle BD=2R\sin(\beta +\gamma )}

olur ve kanıtlanacak orijinal eşitlik aşağıdaki hale dönüşür;

sin ⁡ ( α + β ) sin ⁡ ( β + γ ) = sin ⁡ α sin ⁡ γ + sin ⁡ β sin ⁡ ( α + β + γ ) {\displaystyle \sin(\alpha +\beta )\sin(\beta +\gamma )=\sin \alpha \sin \gamma +\sin \beta \sin(\alpha +\beta +\gamma )} {\displaystyle \sin(\alpha +\beta )\sin(\beta +\gamma )=\sin \alpha \sin \gamma +\sin \beta \sin(\alpha +\beta +\gamma )}

denklemin her iki tarafı da 4 R 2 {\displaystyle 4R^{2}} {\displaystyle 4R^{2}} çarpanına bölünerek sadeleşti.

Şimdi toplam formüllerini kullanarak,

sin ⁡ ( x + y ) = sin ⁡ x cos ⁡ y + cos ⁡ x sin ⁡ y {\displaystyle \sin(x+y)=\sin {x}\cos y+\cos x\sin y} {\displaystyle \sin(x+y)=\sin {x}\cos y+\cos x\sin y} ve
cos ⁡ ( x + y ) = cos ⁡ x cos ⁡ y − sin ⁡ x sin ⁡ y {\displaystyle \cos(x+y)=\cos x\cos y-\sin x\sin y} {\displaystyle \cos(x+y)=\cos x\cos y-\sin x\sin y}

Yukarıdaki denklemin her iki tarafının da eşit olduğunu göstermek basittir.

sin ⁡ α sin ⁡ β cos ⁡ β cos ⁡ γ + sin ⁡ α cos 2 ⁡ β sin ⁡ γ + cos ⁡ α sin 2 ⁡ β cos ⁡ γ + cos ⁡ α sin ⁡ β cos ⁡ β sin ⁡ γ . {\displaystyle {\begin{aligned}&\sin \alpha \sin \beta \cos \beta \cos \gamma +\sin \alpha \cos ^{2}\beta \sin \gamma \\+{}&\cos \alpha \sin ^{2}\beta \cos \gamma +\cos \alpha \sin \beta \cos \beta \sin \gamma .\end{aligned}}} {\displaystyle {\begin{aligned}&\sin \alpha \sin \beta \cos \beta \cos \gamma +\sin \alpha \cos ^{2}\beta \sin \gamma \\+{}&\cos \alpha \sin ^{2}\beta \cos \gamma +\cos \alpha \sin \beta \cos \beta \sin \gamma .\end{aligned}}}

Q.E.D

Evirtim ile ispat

[değiştir | kaynağı değiştir]
Daire evirtimi yoluyla Batlamyus teoreminin kanıtı

A B C D {\displaystyle ABCD} {\displaystyle ABCD}'nin çevrel çemberi bir doğruya evirtildiğine (şekle bakın) göre merkezi D {\displaystyle D} {\displaystyle D} olan yardımcı bir Γ {\displaystyle \Gamma } {\displaystyle \Gamma } dairesi seçin. Sonra A ′ B ′ + B ′ C ′ = A ′ C ′ {\displaystyle A'B'+B'C'=A'C'} {\displaystyle A'B'+B'C'=A'C'} olur. Genelliği kaybetmeden Γ {\displaystyle \Gamma } {\displaystyle \Gamma }'nin yarıçapını 1 {\displaystyle 1} {\displaystyle 1} alalım. Sonra A ′ B ′ , B ′ C ′ {\displaystyle A'B',B'C'} {\displaystyle A'B',B'C'} ve A ′ C ′ {\displaystyle A'C'} {\displaystyle A'C'} sırasıyla aşağıdaki şekilde ifade edilebilir;

A B ⋅ D B ′ D A {\displaystyle {\frac {AB\cdot DB'}{DA}}} {\displaystyle {\frac {AB\cdot DB'}{DA}}}, B C ⋅ D B ′ D C {\displaystyle {\frac {BC\cdot DB'}{DC}}} {\displaystyle {\frac {BC\cdot DB'}{DC}}}, A C ⋅ D C ′ D A {\displaystyle {\frac {AC\cdot DC'}{DA}}} {\displaystyle {\frac {AC\cdot DC'}{DA}}}

Önceki ilişkiyi D A ⋅ D C D B ′ {\displaystyle {\frac {DA\cdot DC}{DB'}}} {\displaystyle {\frac {DA\cdot DC}{DB'}}} ile çarpar ve D C ′ D B ′ = D B D C {\displaystyle {\frac {DC'}{DB'}}={\frac {DB}{DC}}} {\displaystyle {\frac {DC'}{DB'}}={\frac {DB}{DC}}} eşitliğini kullanırsak Batlamyus'un eşitliğini elde ederiz.

Q.E.D.

Dörtgen kirişler dörtgeni değilse, A ′ {\displaystyle A'} {\displaystyle A'}, B ′ {\displaystyle B'} {\displaystyle B'} ve C ′ {\displaystyle C'} {\displaystyle C'}'nün bir üçgen oluşturduğuna ve dolayısıyla A ′ B ′ + B ′ C ′ > A ′ C ′ {\displaystyle A'B'+B'C'>A'C'} {\displaystyle A'B'+B'C'>A'C'} olduğuna dikkat edin, bize aşağıda sunulan Batlamyus Eşitsizliğinin çok basit bir kanıtı verir.

Karmaşık sayılar kullanarak ispat

[değiştir | kaynağı değiştir]

ABCD C {\displaystyle \scriptstyle \mathbb {C} } {\displaystyle \scriptstyle \mathbb {C} }'de bir daire etrafında saat yönünde A ↦ z A , … , D ↦ z D {\displaystyle A\mapsto z_{A},\ldots ,D\mapsto z_{D}} {\displaystyle A\mapsto z_{A},\ldots ,D\mapsto z_{D}} z A , … , z D ∈ C {\displaystyle z_{A},\ldots ,z_{D}\in \scriptstyle \mathbb {C} } {\displaystyle z_{A},\ldots ,z_{D}\in \scriptstyle \mathbb {C} } olacak şekilde düzenlensin. Karmaşık bir sayının kutupsal formundan z = | z | e i arg ⁡ ( z ) {\displaystyle z=\vert z\vert e^{i\arg(z)}} {\displaystyle z=\vert z\vert e^{i\arg(z)}} yazılabilir. Buradan da,

∠ A B C = arg ⁡ ( z C − z B ) − arg ⁡ ( z A − z B ) ( mod 2 π ) , {\displaystyle \angle ABC=\arg(z_{C}-z_{B})-\arg(z_{A}-z_{B}){\pmod {2\pi }},\quad } {\displaystyle \angle ABC=\arg(z_{C}-z_{B})-\arg(z_{A}-z_{B}){\pmod {2\pi }},\quad } ve
∠ C D A = arg ⁡ ( z A − z D ) − arg ⁡ ( z C − z D ) ( mod 2 π ) {\displaystyle \angle CDA=\arg(z_{A}-z_{D})-\arg(z_{C}-z_{D}){\pmod {2\pi }}} {\displaystyle \angle CDA=\arg(z_{A}-z_{D})-\arg(z_{C}-z_{D}){\pmod {2\pi }}} elde edilir.

Kirişler dörtgeni içindeki zıt açılar toplamı π {\displaystyle \pi } {\displaystyle \pi } olduğundan,

0 = π + ∠ A B C + ∠ C D A ( mod 2 π ) = arg ⁡ ( − 1 ) + [ arg ⁡ ( z C − z B ) − arg ⁡ ( z A − z B ) ] + [ arg ⁡ ( z A − z D ) − arg ⁡ ( z C − z D ) ] ( mod 2 π ) = arg ⁡ [ ( z A − z D ) ( z B − z C ) ] − arg ⁡ [ ( z A − z B ) ( z C − z D ) ] . {\displaystyle {\begin{aligned}0&=\pi +\angle ABC+\angle CDA{\pmod {2\pi }}\\&=\arg(-1)+\left[\arg(z_{C}-z_{B})-\arg(z_{A}-z_{B})\right]+\left[\arg(z_{A}-z_{D})-\arg(z_{C}-z_{D})\right]{\pmod {2\pi }}\\&=\arg \left[(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right]-\arg \left[(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right].\end{aligned}}} {\displaystyle {\begin{aligned}0&=\pi +\angle ABC+\angle CDA{\pmod {2\pi }}\\&=\arg(-1)+\left[\arg(z_{C}-z_{B})-\arg(z_{A}-z_{B})\right]+\left[\arg(z_{A}-z_{D})-\arg(z_{C}-z_{D})\right]{\pmod {2\pi }}\\&=\arg \left[(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right]-\arg \left[(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right].\end{aligned}}}

Bu nedenle, φ = − arg ⁡ [ ( z A − z B ) ( z C − z D ) ] = − arg ⁡ [ ( z A − z D ) ( z B − z C ) ] , {\displaystyle \varphi =-\arg \left[(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right]=-\arg \left[(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right],} {\displaystyle \varphi =-\arg \left[(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right]=-\arg \left[(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right],} Böylece

| ( z A − z B ) ( z C − z D ) | = ( z A − z B ) ( z C − z D ) e i φ , {\displaystyle \left|(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right|=(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})e^{i\varphi },\quad } {\displaystyle \left|(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right|=(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})e^{i\varphi },\quad } ve
| ( z A − z D ) ( z B − z C ) | = ( z A − z D ) ( z B − z C ) e i φ {\displaystyle \left|(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right|=(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})e^{i\varphi }} {\displaystyle \left|(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right|=(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})e^{i\varphi }} olur.

Dolayısıyla,

A B ¯ ⋅ C D ¯ + A D ¯ ⋅ B C ¯ = | z A − z B | | z C − z D | + | z A − z D | | z B − z C | = | ( z A − z B ) ( z C − z D ) | + | ( z A − z D ) ( z B − z C ) | = ( z A − z B ) ( z C − z D ) e i φ + ( z A − z D ) ( z B − z C ) e i φ = ( z A − z C ) ( z B − z D ) e i φ = | ( z A − z C ) ( z B − z D ) e i φ | = | z A − z C | | z B − z D | | e i φ | = A C ¯ ⋅ B D ¯ {\displaystyle {\begin{aligned}{\overline {AB}}\cdot {\overline {CD}}+{\overline {AD}}\cdot {\overline {BC}}&=\left|z_{A}-z_{B}\right|\left|z_{C}-z_{D}\right|+\left|z_{A}-z_{D}\right|\left|z_{B}-z_{C}\right|\\&=\left|(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right|+\left|(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right|\\&=(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})e^{i\varphi }+(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})e^{i\varphi }\\&=(z_{A}-z_{C})(z_{B}-z_{D})e^{i\varphi }\\&=\left|(z_{A}-z_{C})(z_{B}-z_{D})e^{i\varphi }\right|\\&=\left|z_{A}-z_{C}\left|\right|z_{B}-z_{D}\right|\left|e^{i\varphi }\right|\\&={\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}\end{aligned}}} {\displaystyle {\begin{aligned}{\overline {AB}}\cdot {\overline {CD}}+{\overline {AD}}\cdot {\overline {BC}}&=\left|z_{A}-z_{B}\right|\left|z_{C}-z_{D}\right|+\left|z_{A}-z_{D}\right|\left|z_{B}-z_{C}\right|\\&=\left|(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})\right|+\left|(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})\right|\\&=(z_{A}-z_{B})(z_{C}-z_{D})e^{i\varphi }+(z_{A}-z_{D})(z_{B}-z_{C})e^{i\varphi }\\&=(z_{A}-z_{C})(z_{B}-z_{D})e^{i\varphi }\\&=\left|(z_{A}-z_{C})(z_{B}-z_{D})e^{i\varphi }\right|\\&=\left|z_{A}-z_{C}\left|\right|z_{B}-z_{D}\right|\left|e^{i\varphi }\right|\\&={\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}\end{aligned}}}'dir.

Burada üçüncü ila son eşitlik, niceliğin zaten gerçek ve pozitif olduğu gerçeğinden kaynaklanır. Q.E.D.

Sonuçlar

[değiştir | kaynağı değiştir]
| S 1 | = sin ⁡ ( θ 1 ) {\displaystyle |S_{1}|=\sin(\theta _{1})} {\displaystyle |S_{1}|=\sin(\theta _{1})}
Sonuç 1: Pisagor teoremi

Birim çaplı bir dairede olması durumunda, herhangi bir A B C D {\displaystyle ABCD} {\displaystyle ABCD} kirişler dörtgeninin kenarları S 1 , S 2 , S 3 , S 4 {\displaystyle S_{1},S_{2},S_{3},S_{4}} {\displaystyle S_{1},S_{2},S_{3},S_{4}}, bu kenarlar tarafından oluşturulan θ 1 , θ 2 , θ 3 {\displaystyle \theta _{1},\theta _{2},\theta _{3}} {\displaystyle \theta _{1},\theta _{2},\theta _{3}} ve θ 4 {\displaystyle \theta _{4}} {\displaystyle \theta _{4}} açıların sinüslerine sayısal olarak eşittir. Benzer şekilde, köşegenler, hangi açı çiftini oluşturursa oluştursunlar, sinüslerinin toplamının eşittir. Daha sonra Batlamyus Teoremini aşağıdaki trigonometrik biçimde yazabiliriz:

sin ⁡ θ 1 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = sin ⁡ ( θ 1 + θ 2 ) sin ⁡ ( θ 1 + θ 4 ) {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{1}+\theta _{2})\sin(\theta _{1}+\theta _{4})} {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{1}+\theta _{2})\sin(\theta _{1}+\theta _{4})}

Oluşturulan θ 1 , θ 2 , θ 3 {\displaystyle \theta _{1},\theta _{2},\theta _{3}} {\displaystyle \theta _{1},\theta _{2},\theta _{3}} ve θ 4 {\displaystyle \theta _{4}} {\displaystyle \theta _{4}}açılarına belirli koşulları uyguladığımızda, yukarıdakileri başlangıç noktamız olarak kullanarak bir dizi önemli sonuç çıkarmak mümkündür. Aşağıdakilerde, açıların toplamının θ 1 + θ 2 + θ 3 + θ 4 = 180 ∘ {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}+\theta _{3}+\theta _{4}=180^{\circ }} {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}+\theta _{3}+\theta _{4}=180^{\circ }} olduğunu akılda bulundurmak faydalı olacaktır.

Sonuç 1. Pisagor teoremi

[değiştir | kaynağı değiştir]

θ 1 = θ 3 {\displaystyle \theta _{1}=\theta _{3}} {\displaystyle \theta _{1}=\theta _{3}} ve θ 2 = θ 4 {\displaystyle \theta _{2}=\theta _{4}} {\displaystyle \theta _{2}=\theta _{4}} olsun. Sonra θ 1 + θ 2 = θ 3 + θ 4 = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}=\theta _{3}+\theta _{4}=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}=\theta _{3}+\theta _{4}=90^{\circ }} (çünkü kirişler dörtgeninin zıt açıları bütünlerdir). Ardından:[9] sin ⁡ θ 1 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = sin ⁡ ( θ 1 + θ 2 ) sin ⁡ ( θ 1 + θ 4 ) {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{1}+\theta _{2})\sin(\theta _{1}+\theta _{4})} {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{1}+\theta _{2})\sin(\theta _{1}+\theta _{4})}

sin 2 ⁡ θ 1 + sin 2 ⁡ θ 2 = sin 2 ⁡ ( θ 1 + θ 2 ) {\displaystyle \sin ^{2}\theta _{1}+\sin ^{2}\theta _{2}=\sin ^{2}(\theta _{1}+\theta _{2})} {\displaystyle \sin ^{2}\theta _{1}+\sin ^{2}\theta _{2}=\sin ^{2}(\theta _{1}+\theta _{2})}
sin 2 ⁡ θ 1 + cos 2 ⁡ θ 1 = 1 {\displaystyle \sin ^{2}\theta _{1}+\cos ^{2}\theta _{1}=1} {\displaystyle \sin ^{2}\theta _{1}+\cos ^{2}\theta _{1}=1}

Sonuç 2. Kosinüs yasası

[değiştir | kaynağı değiştir]
Sonuç 2: Kosinüs yasası

θ 2 = θ 4 {\displaystyle \theta _{2}=\theta _{4}} {\displaystyle \theta _{2}=\theta _{4}} olsun. Sonuç 1'in dikdörtgeni şimdi eşit köşegenlere ve bir çift eşit kenara sahip simetrik bir yamuktur. Paralel kenarların uzunlukları 2 x {\displaystyle 2x} {\displaystyle 2x} birim farklılık gösterir. Burada:

x = S 2 cos ⁡ ( θ 2 + θ 3 ) {\displaystyle x=S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})} {\displaystyle x=S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})}

olup, bu durumda Batlamyus teoreminin standart ifadesine dönmek daha kolay olacaktır:

S 1 S 3 + S 2 S 4 = A C ¯ ⋅ B D ¯ ⇒ S 1 S 3 + S 2 2 = A C ¯ 2 ⇒ S 1 [ S 1 − 2 S 2 cos ⁡ ( θ 2 + θ 3 ) ] + S 2 2 = A C ¯ 2 ⇒ S 1 2 + S 2 2 − 2 S 1 S 2 cos ⁡ ( θ 2 + θ 3 ) = A C ¯ 2 {\displaystyle {\begin{array}{lcl}S_{1}S_{3}+S_{2}S_{4}={\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}\\\Rightarrow S_{1}S_{3}+{S_{2}}^{2}={\overline {AC}}^{2}\\\Rightarrow S_{1}[S_{1}-2S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})]+{S_{2}}^{2}={\overline {AC}}^{2}\\\Rightarrow {S_{1}}^{2}+{S_{2}}^{2}-2S_{1}S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})={\overline {AC}}^{2}\\\end{array}}} {\displaystyle {\begin{array}{lcl}S_{1}S_{3}+S_{2}S_{4}={\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}\\\Rightarrow S_{1}S_{3}+{S_{2}}^{2}={\overline {AC}}^{2}\\\Rightarrow S_{1}[S_{1}-2S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})]+{S_{2}}^{2}={\overline {AC}}^{2}\\\Rightarrow {S_{1}}^{2}+{S_{2}}^{2}-2S_{1}S_{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})={\overline {AC}}^{2}\\\end{array}}}

ABC üçgeninin kosinüs kuralı.

Sonuç 3. Sinüs toplam formülü

[değiştir | kaynağı değiştir]
θ 1 + θ 2 = θ 3 + θ 4 = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}=\theta _{3}+\theta _{4}=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{1}+\theta _{2}=\theta _{3}+\theta _{4}=90^{\circ }} olsun.

Sonra

sin ⁡ θ 1 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) sin ⁡ ( θ 3 + θ 4 ) {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})} {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})}

Bu nedenle,

cos ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 cos ⁡ θ 3 = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) × 1 {\displaystyle \cos \theta _{2}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\cos \theta _{3}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\times 1} {\displaystyle \cos \theta _{2}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\cos \theta _{3}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\times 1}

Sinüs toplam formülü elde edilir.[10]

Sonuç 4. Sinüs fark formülü

[değiştir | kaynağı değiştir]

θ 1 = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{1}=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{1}=90^{\circ }} olsun. Sonra,

θ 2 + ( θ 3 + θ 4 ) = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{2}+(\theta _{3}+\theta _{4})=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{2}+(\theta _{3}+\theta _{4})=90^{\circ }}.

Dolayısıyla,

sin ⁡ θ 1 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) sin ⁡ ( θ 3 + θ 4 ) {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})} {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})}
sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 cos ⁡ ( θ 2 + θ 3 ) = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) cos ⁡ θ 2 {\displaystyle \sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\cos \theta _{2}} {\displaystyle \sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\cos(\theta _{2}+\theta _{3})=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\cos \theta _{2}}
sin ⁡ θ 3 = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) cos ⁡ θ 2 − cos ⁡ ( θ 2 + θ 3 ) sin ⁡ θ 2 {\displaystyle \sin \theta _{3}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\cos \theta _{2}-\cos(\theta _{2}+\theta _{3})\sin \theta _{2}} {\displaystyle \sin \theta _{3}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\cos \theta _{2}-\cos(\theta _{2}+\theta _{3})\sin \theta _{2}}

Sinüs fark formülü elde edilir.[10]

Bu türetme, Batlamyus'un Almagest'te ardından Kopernik tarafından tarihte kayıt altına alınan Üçüncü Teoreme[11] karşılık gelir. Özellikle, bir beşgenin (çevresindeki dairede 36° ile oluşturulan) ve bir altıgenin (çevresindeki dairede 30° ile oluşturulan) kenarları verilirse, 6° ile oluşturulan bir kiriş hesaplanabilir. Bu, kiriş tablolarını hesaplamanın eski yönteminde kritik bir adımdı.[12]

Sonuç 5. Kosinüs toplam formülü

[değiştir | kaynağı değiştir]

Bu sonuç, Batlamyus'un Almagest'te ardından Kopernik tarafından tarihte kayıt altına alınan Beşinci Teoremin[13] özüdür.

θ 3 = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{3}=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{3}=90^{\circ }} olsun. Sonra θ 1 + ( θ 2 + θ 4 ) = 90 ∘ {\displaystyle \theta _{1}+(\theta _{2}+\theta _{4})=90^{\circ }} {\displaystyle \theta _{1}+(\theta _{2}+\theta _{4})=90^{\circ }}. Bu nedenle

sin ⁡ θ 1 sin ⁡ θ 3 + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = sin ⁡ ( θ 3 + θ 2 ) sin ⁡ ( θ 3 + θ 4 ) {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})} {\displaystyle \sin \theta _{1}\sin \theta _{3}+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\sin(\theta _{3}+\theta _{2})\sin(\theta _{3}+\theta _{4})}
cos ⁡ ( θ 2 + θ 4 ) + sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 = cos ⁡ θ 2 cos ⁡ θ 4 {\displaystyle \cos(\theta _{2}+\theta _{4})+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\cos \theta _{2}\cos \theta _{4}} {\displaystyle \cos(\theta _{2}+\theta _{4})+\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}=\cos \theta _{2}\cos \theta _{4}}
cos ⁡ ( θ 2 + θ 4 ) = cos ⁡ θ 2 cos ⁡ θ 4 − sin ⁡ θ 2 sin ⁡ θ 4 {\displaystyle \cos(\theta _{2}+\theta _{4})=\cos \theta _{2}\cos \theta _{4}-\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}} {\displaystyle \cos(\theta _{2}+\theta _{4})=\cos \theta _{2}\cos \theta _{4}-\sin \theta _{2}\sin \theta _{4}}

Kosinüs toplam formülü elde edilir.

Modern trigonometrik notasyonumuzun becerisinden yoksun olmasına rağmen, yukarıdaki sonuçlardan, Batlamyus teoreminde (veya daha basitçe İkinci Teoremde[14]) antik dünyanın emrinde son derece esnek ve güçlü bir trigonometrik araca sahip olduğu anlaşılmalıdır. Doğru kiriş tabloları (sinüs tablolarına karşılık gelen) hazırlamak ve bunları kozmosu gördükleri gibi anlama ve haritalama girişimlerinde kullanmak için. Kiriş tabloları Hipparchus tarafından Batlamyus'tan üç yüzyıl önce hazırlandığı için, 'İkinci Teorem'i ve türevlerini bildiğini varsaymalıyız. Eski gök bilimcilerin izinden giden tarih, İskenderiyeli Timocharis'in yıldız kataloğunu kaydeder. Muhtemel göründüğü gibi, bu tür katalogların derlenmesi 'İkinci Teorem'in anlaşılmasını gerektiriyorsa, o zaman ikincisinin gerçek kökenleri daha sonra antik çağın sisleri arasında kaybolur, ancak eski Mısırın gök bilimcilerin, mimarların ve inşaat mühendislerinin bu konuda biraz bilgi sahibi olduğunu varsaymak mantıksız olamaz.

Batlamyus eşitsizliği

[değiştir | kaynağı değiştir]
Bu bir kirişler dörtgeni değildir . Eşitlik burada asla geçerli değildir ve Batlamyus eşitsizliğinin gösterdiği yönde eşit değildir.

Batlamyus teoremindeki denklem, kirişler dörtgeni olmayan dörtgenlerde asla doğru değildir. Batlamyus eşitsizliği bu gerçeğin bir uzantısıdır ve Batlamyus teoreminin daha genel bir biçimidir. Bir A B C D {\displaystyle ABCD} {\displaystyle ABCD} dörtgeni verildiğinde,

A B ¯ ⋅ C D ¯ + B C ¯ ⋅ D A ¯ ≥ A C ¯ ⋅ B D ¯ {\displaystyle {\overline {AB}}\cdot {\overline {CD}}+{\overline {BC}}\cdot {\overline {DA}}\geq {\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}} {\displaystyle {\overline {AB}}\cdot {\overline {CD}}+{\overline {BC}}\cdot {\overline {DA}}\geq {\overline {AC}}\cdot {\overline {BD}}}

burada eşitlik, ancak ve ancak dörtgen kirişler dörtgeni ise geçerlidir. Bu özel durum, Batlamyus teoremine eşdeğerdir.

İkinci Batlamyus teoremi

[değiştir | kaynağı değiştir]
A C B D = A B ⋅ D A + B C ⋅ C D A B ⋅ B C + D A ⋅ C D {\displaystyle {\frac {AC}{BD}}={\frac {AB\cdot DA+BC\cdot CD}{AB\cdot BC+DA\cdot CD}}} {\displaystyle {\frac {AC}{BD}}={\frac {AB\cdot DA+BC\cdot CD}{AB\cdot BC+DA\cdot CD}}}

Batlamyus teoremi, kenarları bilinen bir kirişler dörtgeninin köşegenlerin çarpımını verir. Yukarıdaki özdeşlik ise oranlarını verir.

İspat : Bir çevrel çember içine çizilen A B C {\displaystyle ABC} {\displaystyle ABC} üçgenin alanı, R {\displaystyle R} {\displaystyle R} çap olmak üzere: A = A B ⋅ B C ⋅ C A 4 R {\displaystyle {\mathcal {A}}={\frac {AB\cdot BC\cdot CA}{4R}}} {\displaystyle {\mathcal {A}}={\frac {AB\cdot BC\cdot CA}{4R}}}'dir.

Dörtgenin alanını aynı çevrel çemberi paylaşan iki üçgenin toplamı olarak yazdığımızda, her ayrışma için iki ilişki elde ederiz.

A top = A B ⋅ B C ⋅ C A 4 R + C D ⋅ D A ⋅ A C 4 R = A C ⋅ ( A B ⋅ B C + C D ⋅ D A ) 4 R {\displaystyle {\mathcal {A}}_{\text{top}}={\frac {AB\cdot BC\cdot CA}{4R}}+{\frac {CD\cdot DA\cdot AC}{4R}}={\frac {AC\cdot (AB\cdot BC+CD\cdot DA)}{4R}}} {\displaystyle {\mathcal {A}}_{\text{top}}={\frac {AB\cdot BC\cdot CA}{4R}}+{\frac {CD\cdot DA\cdot AC}{4R}}={\frac {AC\cdot (AB\cdot BC+CD\cdot DA)}{4R}}}
A top = A B ⋅ B D ⋅ D A 4 R + B C ⋅ C D ⋅ D B 4 R = B D ⋅ ( A B ⋅ D A + B C ⋅ C D ) 4 R {\displaystyle {\mathcal {A}}_{\text{top}}={\frac {AB\cdot BD\cdot DA}{4R}}+{\frac {BC\cdot CD\cdot DB}{4R}}={\frac {BD\cdot (AB\cdot DA+BC\cdot CD)}{4R}}} {\displaystyle {\mathcal {A}}_{\text{top}}={\frac {AB\cdot BD\cdot DA}{4R}}+{\frac {BC\cdot CD\cdot DB}{4R}}={\frac {BD\cdot (AB\cdot DA+BC\cdot CD)}{4R}}}

Denkleştirerek, açıklanan formülü elde ederiz.

Sonuç : Köşegenlerin hem çarpımını hem de oranını bildiğimizde, bunların anlık ifadelerini çıkarıyoruz:

A C 2 = A C ⋅ B D ⋅ A C B D = ( A B ⋅ C D + B C ⋅ D A ) A B ⋅ D A + B C ⋅ C D A B ⋅ B C + D A ⋅ C D B D 2 = A C ⋅ B D A C B D = ( A B ⋅ C D + B C ⋅ D A ) A B ⋅ B C + D A ⋅ C D A B ⋅ D A + B C ⋅ C D {\displaystyle {\begin{aligned}AC^{2}&=AC\cdot BD\cdot {\frac {AC}{BD}}=(AB\cdot CD+BC\cdot DA){\frac {AB\cdot DA+BC\cdot CD}{AB\cdot BC+DA\cdot CD}}\\[8pt]BD^{2}&={\frac {AC\cdot BD}{\frac {AC}{BD}}}=(AB\cdot CD+BC\cdot DA){\frac {AB\cdot BC+DA\cdot CD}{AB\cdot DA+BC\cdot CD}}\end{aligned}}} {\displaystyle {\begin{aligned}AC^{2}&=AC\cdot BD\cdot {\frac {AC}{BD}}=(AB\cdot CD+BC\cdot DA){\frac {AB\cdot DA+BC\cdot CD}{AB\cdot BC+DA\cdot CD}}\\[8pt]BD^{2}&={\frac {AC\cdot BD}{\frac {AC}{BD}}}=(AB\cdot CD+BC\cdot DA){\frac {AB\cdot BC+DA\cdot CD}{AB\cdot DA+BC\cdot CD}}\end{aligned}}}

Ayrıca bakınız

[değiştir | kaynağı değiştir]
  • Casey teoremi
  • Yunan matematiği

Notlar

[değiştir | kaynağı değiştir]
  1. ^ C. Ptolemy, Almagest, Book 1, Chapter 10.
  2. ^ Wilson, Jim. "Ptolemy's Theorem". 15 Aralık 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Nisan 2009. 
  3. ^ "De Revolutionibus Orbium Coelestium: Page 37". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. . Bu sayfanın son iki satırına bakın. Copernicus, Ptolemy'nin teoremini şu şekilde ifade eder: "Theorema Secundum". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  4. ^ "Proposition 8". 10 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi.  in "Book XIII of Euclid's Elements". 26 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. proves by similar triangles the same result: namely that length a (the side of the pentagon) divides length b (joining alternate vertices of the pentagon) in "mean and extreme ratio". 
  5. ^ And in analogous fashion "Proposition 9". 10 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi.  in "Book XIII of Euclid's Elements". 26 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. proves by similar triangles that length c (the side of the decagon) divides the radius in "mean and extreme ratio". 
  6. ^ An interesting article on the construction of a regular pentagon and determination of side length can be found at the following reference
  7. ^ "De Revolutionibus Orbium Coelestium: Liber Primus: Theorema Primum". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  8. ^ Alsina (2010), Charming Proofs: A Journey Into Elegant Mathematics, Dolciani Mathematical Expositions, 42, Mathematical Association of America, s. 112, ISBN 9780883853481, 15 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi24 Eylül 2020 
  9. ^ In De Revolutionibus Orbium Coelestium, Copernicus does not refer to Pythagoras's theorem by name but uses the term 'Porism' – a word which in this particular context would appear to denote an observation on – or obvious consequence of – another existing theorem. The 'Porism' can be viewed on pages 36 and 37 3 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. of DROC (Harvard electronic copy)
  10. ^ a b "Sine, Cosine, and Ptolemy's Theorem". 30 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  11. ^ "Üçüncü Teorem". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  12. ^ To understand the Third Theorem, compare the Copernican diagram shown on page 39 of the "Harvard copy". 13 Temmuz 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi.  of De Revolutionibus to that for the derivation of s i n ( A − B ) {\displaystyle sin(A-B)} {\displaystyle sin(A-B)} found in the above "Sine Cosine Theorem". cut-the-knot. 30 Aralık 2010 tarihinde kaynağından (web page) arşivlendi. 
  13. ^ "Beşinci Teorem". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  14. ^ "İkinci Teorem". 3 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 

Kaynakça

[değiştir | kaynağı değiştir]
  • Coxeter, HSM ve SL Greitzer (1967) "Ptolemy Teoremi ve Uzantıları." Geometry Revisited içinde §2.6, Mathematical Association of America s. 42–43.
  • Copernicus (1543) De Revolutionibus Orbium Coelestium, Stephen Hawking, Penguin Books tarafından düzenlenen On the Shoulders of Giants'da (2002) bulunan İngilizce çevirisi0-14-101571-3
  • Amarasinghe, GWIS (2013), "Ptolemy's Theorem için Kısa Bir Temel Kanıt" (PDF), Global Journal of Advanced Research on Classical and Modern Geometries (GJARCMG), 2 (1), ss. 20-25, 15 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından (pdf) arşivlendi 

Dış bağlantılar

[değiştir | kaynağı değiştir]
  • Halil İbrahim Yazıcı & Muhammed Enis Şen (2014), "Ptolemy Teoremi ve Uygulamaları" (PDF), Özel Darüşşafaka Lisesi Salih Zeki V. Matematik Araştırma Projeleri Yarışması 
  • "Batlamyus'un Kirişler Dörtgeni Teoreminin Kanıtı". 30 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "MathPages - Batlamyus Teoremi Üzerine". 31 Ocak 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Ptolemy's Table of Chords". E-World. 1994. 17 Aralık 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2020. 
  • "Batlamyus Teoremi". Cut-the-Knot. 29 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Toplam ve fark formüllerinin kanıtı". Cut-the-Knot. 30 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Batlamyus Teoremi". PlanetMath. 24 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • Eric W. Weisstein, Batlamyus Eşitsizliği (MathWorld)
  • "De Revolutionibus Orbium Coelestium". Harvard. 13 Temmuz 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Derin Sırlar: Büyük Piramit, Altın Oran ve Kraliyet Küpü". 5 Temmuz 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • Jay Warendorff. "Batlamyus Teoremi". Wolfram Demonstration Project. 8 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Öklid'in Elemanları". 26 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "Kitap XIII". 9 Nisan 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  • "A collection of proofs of Ptolemy's Theorem". 18 Nisan 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. 

Konuyla ilgili yayınlar

[değiştir | kaynağı değiştir]
  • Hung, Tran Quang (2019), "Generalization of Ptolemy's Theorem'", Journal of Science and Arts, Targoviste, 19 (2), ss. 275-280 
  • N. S. Astapov & I. S. Astapov (2019), "The variety of generalizations of the Ptolemy's theorem", Dal'nevost. Mat. Zh., 19 (2), ss. 129-137 
  • Ricahrd G. Swan, Ptolemy's Theorem And Its Converse (PDF), 18 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF)8 Kasım 2020 
  • Shay Gueron (2002), Two Applications of the Generalized Ptolemy Theorem (PDF), 5 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF)8 Kasım 2020 
  • Erwin Just Norman Schaumberger, A Vector Approach to Ptolemy's Theorem (PDF), 22 Şubat 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF)8 Kasım 2020 
  • g
  • t
  • d
Antik Yunan matematiği
Matematikçiler
(Zaman Çizelgesi)
  • Anaksagoras
  • Antemios
  • Apollonios
  • Arkhytas
  • Aristaios
  • Aristarkos
  • Arşimet
  • Autolykos
  • Bion
  • Boethius
  • Brison
  • Kallippos
  • Karpos
  • Kleomedes
  • Konon
  • Ktesibios
  • Demokritos
  • Dikaiarkhos
  • Diokles
  • Diophantos
  • Dinostratus
  • Dionisodoros
  • Domninus
  • Elealı Zenon
  • Eratosthenes
  • Eudemos
  • Eudoksos
  • Eutokios
  • Geminus
  • Heliodoros
  • İskenderiyeli Heron
  • Khrysippos
  • Hipparkhos
  • Hippasos
  • Hippias
  • Hipokrat
  • Hipatia
  • Hipsikles
  • İsidoros
  • Matematikçi Leo
  • Leon
  • Marinos
  • Melissa
  • Menaikhmos
  • Menelaos
  • Metrodoros
  • Nikomakhos
  • Nikomedes
  • Nikoteles
  • Oenopides
  • Euklides
  • Pappos
  • Perseus
  • Philolaos
  • Philon
  • Laodikyalı Philonides
  • Porphyrios
  • Poseidonios
  • Proklos
  • Batlamyus
  • Pisagor
  • Serenus
  • Simplikios
  • Sosigenes
  • Sporus
  • Thales
  • Theaitetos
  • Theano
  • Teodoros
  • Theodosios
  • İskenderiyeli Theon
  • Smirnalı Theon
  • Timaridas
  • Ksenokrates
  • Sidonlu Zenon
  • Zenodoros
Yapıtlar
  • Almagest
  • Arşimet Parşömeni
  • Arithmetika
  • Konikler (Apollonius)
  • Katoptrik (Yansımalar)
  • Data (Öklid)
  • Elemanlar (Öklid)
  • Bir Çemberin Ölçümü
  • Konikler ve Sferoidler Üzerine
  • Büyüklükler ve Uzaklıklar Üzerine (Aristarkhos)
  • Büyüklükler ve Uzaklıklar Üzerine (Hipparkhos)
  • Hareketli Küre Üzerine (Autolykos)
  • Öklid'in Optiği
  • Sarmallar Üzerine
  • Küre ve Silindir Üzerine
  • Ostomachion (Syntomachion)
  • Planisphaerium
  • Sphaerics
  • Parabolün Dörtgenleştirilmesi
  • Kum Sayacı
  • Sonsuz Küçükler Hesabı
Merkezler
Platon Akademisi · Kirene · İskenderiye Kütüphanesi
Etkilendikleri
Babil matematiği · Eski Mısır matematiği
Etkiledikleri
Avrupa matematiği · Hint matematiği · Orta Çağ İslam matematiği
Problemler
Apollonios problemi · Daireyi kareleştirme · Küpü iki katına çıkarma · Açıyı üçe bölme
Kavramlar/Tanımlar
  • Apollonius çemberi
  • Diyofantus denklemi
  • Çevrel çember
  • Eşölçülebilirlik
  • Orantılılık ilkesi
  • Altın oran
  • Yunan rakamları
  • Bir üçgenin iç ve dış çemberleri
  • Tükenme yöntemi
  • Paralellik postülatı
  • Platonik katılar
  • Hipokrat ayı
  • Hippias kuadratiksi
  • Düzgün çokgen
  • Cetvel ve pergelle yapılan çizimler
  • Üçgen merkezi
Bulgular
  • Açıortay teoremi
  • Dış açı teoremi
  • Öklid algoritması
  • Öklid teoremi
  • Geometrik ortalama teoremi
  • Yunan geometrik cebiri
  • Menteşe teoremi
  • Çevre açı teoremi
  • Kesişme teoremi
  • Pons asinorum
  • Pisagor teoremi
  • Thales teoremi
  • Gnomon teoremi
  • Apollonius teoremi
  • Aristarkus eşitsizliği
  • Crossbar (Pasch) teoremi
  • Heron formülü
  • İrrasyonel sayılar
  • Menelaus teoremi
  • Pappus'un alan teoremi
  • Batlamyus eşitsizliği
  • Batlamyus kirişler tablosu
  • Batlamyus teoremi
  • Theodorus sarmalı
Antik Yunan matematikçilerinin zaman çizelgesi
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Batlamyus_teoremi&oldid=33248432" sayfasından alınmıştır
Kategoriler:
  • Öklid geometrisi teoremleri
  • Öklid geometrisi
  • Batlamyus
  • Dörtgenler
Gizli kategoriler:
  • Webarşiv şablonu wayback bağlantıları
  • Kanıt içeren maddeler
  • Sayfa en son 11.00, 17 Haziran 2024 tarihinde değiştirildi.
  • Metin Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş Lisansı altındadır ve ek koşullar uygulanabilir. Bu siteyi kullanarak Kullanım Şartlarını ve Gizlilik Politikasını kabul etmiş olursunuz.
    Vikipedi® (ve Wikipedia®) kâr amacı gütmeyen kuruluş olan Wikimedia Foundation, Inc. tescilli markasıdır.
  • Gizlilik politikası
  • Vikipedi hakkında
  • Sorumluluk reddi
  • Davranış Kuralları
  • Geliştiriciler
  • İstatistikler
  • Çerez politikası
  • Mobil görünüm
  • Wikimedia Foundation
  • Powered by MediaWiki
Batlamyus teoremi
Konu ekle