Καθε ορθογώνιο παραλληλόγραμμο λέμε ότι περιέχεται μεταξύ των πλευρών μιας ορθής γωνίας του.
Δηλαδή: το ορθογώνιο παραλληλόγραμμο λέμε ότι περιέχεται από τις πλευρές και · μπορεί εν συντομία να αναφέρεται σαν ·.
Αν οι γειτονικές του πλευρές είναι ίσες, δηλαδή =, τότε το · που είναι το ορθογώνιο παραλληλόγραμμο που περιέχεται μεταξύ των και είναι τετράγωνο, και
είναι ίσο με
{· ή 2· ή 2
Ορισμος II.
Εις κάθε παραλληλόγραμμο, το σχήμα που συντίθεται από ένα από τα παραλληλόγραμμα περί της διαγωνίου, μαζί με τα δυό του παραπληρώματα, ονομάζεται Γνώμων.
Δηλαδή τα και ονομάζονται Γνώμονες.
Προταση I. Θεωρημα.
Το ορθογώνιο παραλληλόγραμμο που περιέχεται μεταξύ δύο ευθύγραμμων τμημάτων, ένα από τα οποία διαιρείται σε οποιοδήποτε πλήθος μικρότερων τμημάτων,
·={·+·+·
είναι ισοδύναμο με το άθροισμα των ορθογωνίων παραλληλογράμμων που περιέχονται από την ολόκληρη γραμμή και τα διάφορα τμήματα της διαιρεμένης ευθείας.
Φέρτε ευθεία ⊥ και = (πρ.2,3,Β.1)· δηλαδή συμπληρώστε τα παραλληλόγραμμα,
Αν τμήμα διαιρείται σε δύο οποιαδήποτε μέρη , τότε το τετράγωνο με πλευρά το τμήμα είναι ισοδύναμο με το άθροισμα των ορθογωνίων με διαστάσεις το δοθέν τμήμα και τα τμήματα στα οποία το τμήμα αυτό διαιρείται.
2={·+·
Κατασκευάστε το (Β.1.πρ.46.)
φέρτε την παράλληλη στην (Β.Ι.πρ.31.)
=2 =·=· =·=· =+ ∴2=·+·.
Ο. Ε. Δ.
Σ.τ.Μ. αβ + αc = α2 εάν α = β + c
Προταση III. Θεωρημα.
Αν τμήμα διαιρείται σε δύο οποιαδήποτε επιμέρους τμήματα , τότε το ορθογώνιο που ορίζεται από ολοκληρο το τμήμα και οποιοδήποτε από τα δύο μέρη του, είναι ισοδύναμο με το το τετράγωνο με πλευρά αυτό του το μέρος συν το ορθογώνιο που περιέχεται στα δύο του τμήματα.
Αν ευθύγραμμο τμήμα διαιρεθεί σε δύο μέρη , το τετράγωνο του όλου τμήματος είναι ίσο με τα τετράγωνα των δύο μερών συν το διπλάσιο ορθογώνιο που περιέχουν τα δύο μέρη.
∴ λόγω των (πρ. 6, 29, 34.,Β.1) το είναι τετράγωνο =2.
Για τον ίδιο λόγο το = είναι τετράγωνο = =2,
==· (πρ.43.Β.1)
Αλλά =+++, ∴2=2+2+ 2 ··.
Ο. Ε. Δ.
Σ.τ.Μ. (α + β)2 = α2 + β2 + 2αβ
Προταση V. Θεωρημα.
Αν τμήμα διαιρεθεί από το μέσο του σε δύο ίσα τμήματα και από ένα σημείο του σε δύο άνισα τμήματα , το ορθογώνιο που ορίζουν τα δύο άνισα τμήματα συν το τετράγωνο που έχει πλευρά το τμήμα με άκρα τα σημεία διαίρεσης, είναι ίσα με το τετράγωνο που έχει πλευρά το μισό του αρχικού τμήματος.
·+2=2=2,
Κατασκευάστε (πρ.46,Β.1.), φέρτε την και
{∥∥∥}
(πρ.31,Β.1.)
Αν τμήμα διαιρεθεί στο μέσο του και προεκταθεί οσοδήποτε , τότε το ορθογώνιο του νέου, εκτεταμένου τμήματος και της προέκτασής του, συν το τετράγωνο του μισού αρχικού τμήματος είναι ισοδύναμο με το τετράγωνο του τμήματος που απαρτίζεται από το μισό αρχικό τμήμα συν την προέκταση.
·+2=2.
Κατασκευάστε (πρ.46,Β.1.), φέρτε την
και
{∥∥∥}
(πρ.31,Β.1.)
Αν ευθύγραμμο τμήμα διαιρεθεί σε δύο οποιαδήποτε μέρη , το τετράγωνο του ολόκληρου τμήματος συν το τετράγωνο ενός από τα μικρότερα τμήματα ισούται με δύο φορές το ορθογώνιο που περιέχεται από το ολόκληρο τμήμα και ένα από τα μικρότερα τμήματα συν το τετράγωνο του άλλου.
Αν ευθύγραμμο τμήμα διαιρεθεί σε δύο οποιαδήποτε μέρη , το τετράγωνο του αθροίσματος του ολόκληρου τμήματος και οποιουδήποτε από τα μέρη του, ισούται με τέσσερις φορές το ορθογώνιο που περιέχεται από την ολόκληρη γραμμή και ενός από τα μέρη του συν το τετράγωνο του άλλου μέρους.
2= 4 ··+2,
Προεκτείνετε την και κάνετε την =
κατασκευάστε το (πρ.46,Β.1.);
φέρτε την ,
}∥}∥}
(πρ.31,Β.1.)
2=2+2+ 2 ·· (πρ.4,Β.ΙΙ.)
αλλά 2+2= 2 ··+2 (πρ.7.Β.ΙΙ.)
∴2= 4 ··+2.
Ο. Ε. Δ.
Σ.τ.Μ. 4(α + β) α + β2 = [(α + β) + α]2
Προταση IX. Θεωρημα.
Αν ευθύγραμμο τμήμα διαιρεθεί σε δύο ίσα μέρη και επίσης σε δύο άνισα μέρη , τα τετράγωνα των άνισων μερών έχουν άθροισμα διπλάσιο από το άθροισμα του τετραγώνου του ημίσεος τμήματος και του τετραγώνου του τμήματος που ορίζεται από τα σημεία διαίρεσης.
2+2= 22+ 22.
Κατασκευάστε την ⊥ και = ή την , φέρτε τις και , ∥,∥, και φέρτε την .
Αν ευθύγραμμο τμήμα διχοτομηθεί και προεκταθεί οσοδήποτε , το άθροισμα των τετραγώνων του ολόκληρου τμήματος και της προέκτασής του είναι διπλάσιο του τετραγώνου του ημίσεος τμήματος και του τμήματος που αποτελείται από το ήμισυ τμήμα συν την προέκτασή του.
2+2= 22+ 22.
Κατασκευάστε την ⊥ και = στην ή την , φέρτε την και την ,
και
{∥∥}
(πρ.31,Β.1.);
επίσης φέρτε τη .
Να διαιρεθεί δοσμένο ευθύγραμμο τμήμα ώστε το ορθογώνιο που ορίζει το τμήμα και το ένα μέρος του να είναι ισοδύναμο με το τετράγωνο που έχει πλευρά το άλλο μέρος.
Σ.τ.Μ. Αυτή η διαίρεση ευθύγραμμου τμήματος, έτσι ώστε ο λόγος του μεγαλύτερου τμήματος προς το όλον να είναι ίσος με το λόγο του μικρότερου τμήματος προς το μεγαλύτερο, ονομάζεται συνεχής διαίρεση, ή διαίρεση σε άκρο και μέσο λόγο ή και χρυσή τομή.
Προταση XII. Προβλημα.
Εις κάθε αμβλυγώνιο τρίγωνο, το τετράγωνο της πλευράς που βρίσκεται απέναντι από την αμβλεία γωνία είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των τετραγώνων των δύο πλευρών που περιέχουν τη γωνία κατά το διπλάσιο του γινομένου της μίας επί την προβολή της άλλης σ’ αυτή.
2>2+2 κατά 2 ·.
Σύμφωνα με την πρ.4,Β.2. 2=2+2+ 2 ·: προσθέστε 2 και στις δύο
2+2=2 (πρ.7,Β.1.) = 2 ··+2+{22}
ή +2 (πρ.47,Β.1.). Επομένως, 2= 2 ··+2+2: Άρα 2>2+2 κατά 2 ··.
Ο. Ε. Π.
Σ.τ.Μ. Αυτή η πρόταση καθώς και η επόμενη είναι η επέκταση του πυθαγορείου θεωρήματος σε μη ορθογώνια τρίγωνα και είναι ισοδύναμη με τον γνωστό τύπο του συνημιτόνου: Σε κάθε τρίγωνο ΑΒΓ ισχύει: ΒΓ2 = ΑΒ2 + ΑΓ2 − 2ΑΒ ΑΓ cosΒΑΓ. Αν η γωνία ΒΑΓ είναι αμβλεία το συνημίτονο θα είναι αρνητικό και επομένως ο τρίτος όρος θα προστίθεται, αν είναι οξεία το συνημίτονο θα είναι θετικό και άρα ο τρίτος όρος θα αφαιρείται. Αν η γωνία ΒΑΓ είναι ορθή ο όρος μηδενίζεται και έχουμε το πυθαγόρειο θεώρημα.
Προταση XIII. Προβλημα.
Εις κάθε οξυγώνιο τρίγωνο, το τετράγωνο της πλευράς που βρίσκεται απέναντι από την οξεία γωνία είναι μικρότερο από το άθροισμα των τετραγώνων των πλευρών που περιέχουν τη γωνία κατά το διπλάσιο του γινομένου της μιας από αυτές επί την προβολή της άλλης επ’ αυτή.
Πρωτο.
2<2+2 κατά 2 ·· .
Δευτερο.
2<2+2 κατά 2 ··.
Πρώτα, υποθέστε ότι η κάθετος βρίσκεται εντός του τριγώνου, τότε (πρ.7,Β.2.)
2+2= 2 ··+2,
προσθέστε 2 στο καθένα, οπότε,
2+2+2= 2 ··+2+2 ∴ (πρ.47,Β.1.)
2+2= 2 ··+2, και ∴2<2+2 κατά 2 ·· .
Στη συνέχεια υποθέστε ότι η κάθετος πέφτει εκτός του τριγώνου, τότε (πρ.7,Β.2.)
2+2= 2 ··+2,
προσθέστε 2 στο καθένα, τότε
2+2+2= 2 ··+2+2∴ (πρ.47,Β.1.),
2+2= 2 ··+2,∴2<2+2 κατά 2 ··.
Ο. Ε. Π.
Προταση XIV. Προβλημα.
Να κατασκευαστεί τετράγωνο ισοδύναμο προς δεδομένο ευθύγραμμο σχήμα.
Να κατασκευαστεί τέτοια ώστε 2=