Geometria per scuola elementare/Costruzione di un triangolo

Geometria per scuola elementare
Copia di un segmento Costruzione di un triangolo Perché le costruzioni non sono corrette?


Introduzione modifica

In questo capitolo, mostreremo come costruire un triangolo partendo da tre segmenti. La costruzione si ispira a Book I, proposition 22


Costruzione modifica

Dati tre segmenti  ,   e   costruiamo un triangolo con i lati uguali ai tre segmenti.

  1. Copia la linea   sul punto A.
    Se hai dimenticato come si fa, puoi seguire le istruzioni del capitolo precedente. Il risultato dovrebbe assomigliare alle linee grigie del disegno qui sotto. La nuova linea la chiameremo  
    Una buona idea è quella di cancellare tutte le linee che ti sono servite per la costruzione, lasciando solo i quattro segmenti mostrati qui.
  2. Ora copia la linea   sul punto B
    Ancora una volta il risultato assomiglierà alle linee grigie del disegno. La nuova linea la chiameremo  
  3. Disegna il cerchio  , con centro in A e raggio  .
  4. Disegna il cerchio  , con centro in B e raggio  .
  5. Chiamiamo J uno dei punti di intersezione di   e  .
  6. Traccia una linea  .
  7. Disegna una linea  .

Affermazione modifica

I lati del triangolo   sono uguali a  ,   e  .

Dimostrazione modifica

  1. Il segmento   è uno dei lati del triangolo ed è uguale a se stesso.
  2. Il segmento   è uguale a   perché entrambi sono raggi del cerchio  . E, siccome era stato copiato,  = . Quindi   è anche uguale a  
  3. Il segmento   è uguale a   perché entrambi sono raggi del cerchio  . E, siccome era stato copiato,

 = . Quindi   è anche uguale a  

  1. Per cui il lati del triangolo   sono ugualia a  ,   e  .

Mettiamo alla prova la procedura modifica

  1. Disegna una linea   lunga a piacere.
  2. Copia la linea   su un qualsiasi altro punto C ottenendo  .
  3. Disegna una linea   che sia tre volte la lunghezza di   (non abbiamo spiegato come fare una cosa simile, così lo diamo come esercizio da svolgere: usa il capitolo Copia di un segmento come guida per trovare la soluzione).
  4. Costruisci un triangolo con  ,   e  .

Perché in questo caso non riusciamo a costruire il triangolo? modifica

Il motivo per cui non riusciamo a costruire il triangolo è dovuto al fatto che i cerchi che abbiamo costruito non si intersecano. Non si possono usare tre segmenti qualsiasi e sperare che ne venga fuori un triangolo. La lunghezza dei tre segmenti deve per forza obbedire a una condizione chiamata "Disuguaglianza triangolare".

Disuguaglianza triangolare modifica

La disuguaglianza triangolare stabilisce che uno qualsiasi dei tre segmenti deve essere più corto della somma degli altri due. Se invece uno dei segmenti è più lungo i cerchi non si intersecano. Se uno dei segmenti è uguale alla somma degli altri due, invece di un triangolo, otterremo una linea.

Quindi, la costruzione è corretta ma va applicata a segmenti che rispettano la condizione della disuguaglianza triangolare.

Notare che la costruzione originale di Euclide si applicava a segmenti che rispettavano la condizione, per cui nella sua dimostrazione non vi era alcun errore.