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正切不等式

对于切线,边界不再是平行于轴的直线,而是通过中心的直线 $OT$:它将循环切割成两个直径相对的点,并且解总是成对相对于 $O$ 对称的弧 — 具有周期 $\pi$ 的切线的反射。 故事 名称切线 来自我们用来测量它的轴:线段 $\overline{AT}$ 位于 $A$ 处循环的切线上。这个词的拉丁语tangens是由丹麦数学家Thomas Fincke在Geometria rotundi (1583)一书中与secans一起引入的。此前,阿拉伯人在一项与日晷相关的研究中已经将这个星等计算为太阳照射的垂直杆的“阴影”(见第二章)。 托马斯·芬克是谁 托马斯·芬克 (1561–1656) 出生于弗伦斯堡,当时在丹麦王国,在出版Geometria rotundi(“圆的几何”)时才年仅 22 岁,这本书以切线和割线命名,并带来了定律切线(第十章)。随后,他在意大利和瑞士学习医学,从 1591 起,他成为哥本哈根大学的教授——首先是数学,然后是修辞学,最后是医学——并在那里任教超过 60 年。他于95去世,创下了当时的长寿纪录。 来源: Fincke (MacTutor) · 三角函数 — 历史 (MacTutor)。 在日常生活中 **无障碍。**巴西标准将斜坡限制为倾斜度的 8,33%:$\operatorname{tg}\alpha \le 0{,}0833$,即 $\alpha \le 4{,}76^\circ$。 **屋顶。**瓷砖需要最小坡度,约为 30%,具体取决于型号,以便排水:$\operatorname{tg}\alpha \ge 0{,}30$,即 $\alpha \ge 16{,}7^\circ$。 道路。“急坡”标志警告坡度切线超过一定值的路段,这对重型卡车来说是危险的。 可访问性范数是正切不等式:$\operatorname{tg}\alpha \le 0{,}0833$。 Ative o JavaScript para ver esta figura interativa. 理论 tg x > m 的分辨率 Resumo · 路线图 在切轴上标记点 $T$,使得 $\overline{AT} = m$ 并绘制直线 $r = \overleftrightarrow{OT}$。 实数 $x$ 的图像,使得 $\operatorname{tg} x > m$ 位于圆与角 $r\hat{O}v$ 的交点处(直线 $r$ 和轴 $v$ 之间,在 $T$ 一侧),且其对边位于顶点。 描述适当的间隔。

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余弦不等式

对于余弦,辅助线是垂直:$\cos x > m$ 的解在其右侧,$\cos x < m$ 的解在其左侧。 故事 我们在本书中使用的区间表示法,用“转”括号表示排除的极值 - $\left]a, b\right[$ - 是法国传统;它是由 Nicolas Bourbaki 团体在 20 世纪传播的,该团体是法国数学家的集体笔名,他们在一系列书籍中重写了数学基础。在英语国家,带括号的表示法 $(a, b)$ 更为常见。 尼古拉斯·布尔巴基是谁 尼古拉斯·布尔巴基从未存在过。在1934,一群年轻的法国数学家——其中包括安德烈·韦尔、亨利·嘉当、克劳德·谢瓦莱和让·迪厄多内——决定写一篇论文,从基础上彻底重建数学。他们用一个虚构的名字签名,这个名字取自高等师范学院学生的恶作剧和 19 世纪法国将军查尔斯·布尔巴基 (Charles Bourbaki) 的名字。这个笑话被认真对待:布尔巴基收到了一份传记、国籍(“波尔达维亚”,一个虚构的国家)、他女儿的结婚请柬,甚至还申请加入美国数学会,但遭到拒绝。成员随着时间的推移而发生变化,通常在 50 岁时离开。除了区间符号之外,我们还欠该群空集的符号 $\varnothing$ 以及单词 注入器、满射器 和 双射器。 来源: 布尔巴基 (MacTutor) · 集合论和逻辑符号的最早使用 (Jeff Miller)。 在日常生活中 相机和游戏。 当一个点与相机轴之间的角度 $\theta$ 满足 $\cos\theta > \cos\beta$ 时,该点位于光圈 $2\beta$ 的相机的视野中;游戏正是使用此测试来确定一个角色是否“看到”另一个角色。 定向天线。 当相对于其方向的偏差 $\theta$ 为 $\cos\theta > 0{,}9$(即 $\theta < 25{,}8^\circ$)时,定向 Wi-Fi 天线会提供良好的信号。 照明。 当光线到达 $\cos\theta > \frac{1}{2}$(即距垂直方向小于 $60^\circ$)时,墙壁就被灯照亮了。 当$\cos\theta > \cos\beta$时物体出现在图像中:相机和游戏一直进行此测试。 Ative o JavaScript para ver esta figura interativa.

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正弦不等式

令$f$和$g$为变量$x$的两个三角函数。求解不等式$f(x) < g(x)$就是获得数字$r$的集合$S$——解集或真值集,其中$f(r) < g(r)$是一个真句子。 故事 信号$<$和$>$出现在Artis analyticae praxis一书中的1631中,该书在英国数学家Thomas Harriot(同时也是天文学家和航海家)去世十年后出版。符号 $\le$ 和 $\ge$(符号下有破折号)是由法国数学家和水文学家 Pierre Bouguer 在 1734 中引入的。在此之前,不平等被完整地写出来——“大于”、“小于”。 托马斯·哈里奥特是谁 托马斯·哈里奥特 (c. 1560–1621)开始了作为航海老师的生活 沃尔特·罗利爵士伊丽莎白一世宫廷里的冒险家。1585 年,他踏上了罗利探险之旅,前往罗阿诺克岛(位于今北卡罗来纳州);他学习了阿尔冈昆语,并写了一本关于这片土地及其居民的记述——这是他一生中出版的唯一一本书。回到英国后,在诺森伯兰伯爵的保护下,他致力于代数、光学和天文学:1609 年 7 月,比伽利略早几个月,他用望远镜对准月球,画出了他所看到的东西。但哈里奥特几乎什么也没发表,数千页的手稿几个世纪以来一直被遗忘。他死于鼻癌,可能是由烟草引起的,这是他从美国带来的一种习惯。 1557Robert Recorde 发明了符号 $=$:“两条平行直线,因为没有什么比这更平等了”。 1631打印 Harriot 信号 $<$ 和 $>$。 1734Pierre Bouguer 介绍了 $\le$ 和 $\ge$。 资料来源: F. Cajori,数学符号史,卷。 I (1928),§§ 484–485 · Harriot (MacTutor)。 在日常生活中 **摩天轮。**在第七章的摩天轮中,舱室在29米以上的同时$\operatorname{sen}\theta > \frac{1}{2}$,即在$\frac{1}{3}$圈期间:每10分钟3分钟20秒。 **太阳能。**水平面板仅在太阳足够高时产生有用的能量;要求至少最大强度的一半就是要求$\operatorname{sen} h > \frac{1}{2}$,即太阳高于$30^\circ$。 **低潮时穿越。**步行穿越沙洲的时间是$a + b\operatorname{sen}(ct + d) < m$类型不等式的解。 客舱在所选高度上方停留多长时间?绿色带是不平等的解决方案。 Ative o JavaScript para ver esta figura interativa.

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阅读:欧几里得和演绎几何

进一步阅读 Leitura 欧几里得和演绎几何 公元前338,希腊受马其顿统治。亚历山大大帝将希腊文化带到了东方,并建立了数十座城市。其中之一,位于埃及的亚历山大,将在数学史上发挥非凡的作用。在亚历山大之后统治埃及的托勒密在那里创建了博物馆,这是一个由国家维护的研究和教学中心。他的图书馆有近 700 一千卷纸莎草纸。 克劳狄斯·托勒密,后来的艺术代表。Justus van Gent 或 Pedro Berruguete · 维基共享资源 · 公共领域 博物馆最早也是最著名的数学家之一是欧几里得(约公元前 300 BC),但人们对他的生平几乎一无所知。据说,当托勒密问是否有更短的学习几何的方法时,他回答说:“几何学中没有真正的方法。” 欧几里得,文艺复兴时期的代表传统上与欧几里得或阿基米德相关。拉斐尔·桑齐奥 · 维基共享资源 · 公共领域 他的名声源自于几何原本,共十三本书:这是迄今为止最古老的希腊数学完整文本。自第一个印刷版1482以来,已有一千多个版本。欧几里得从五个常见概念、五个公设和一些定义推导出467定理。两千年来,几何原本 一直是优秀数学的典范。随着时间的推移,逻辑缺陷被发现(例如,使用从未陈述过的连续性假设),但它们几乎没有削弱这项工作的伟大性和影响力。

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三角形中的不等式

在每个三角形中,每条边都小于其他两条边的总和。古人曾戏言“驴都知道”。 谁发现的 三角不等式是欧几里得的几何原本的命题I.20(c. 300 BC);最大边和最大角之间的关系在命题I.18和I.19中。线段是两点之间最短路径的想法很早以前就很直观。欧几里得的优点是根据之前的结果展示它。 欧几里得,文艺复兴时期的代表传统上与欧几里得或阿基米德相关。拉斐尔·桑齐奥 · 维基共享资源 · 公共领域 故事 普罗克洛斯(公元 5 世纪)说,伊壁鸠鲁派嘲笑欧几里得证明了三角不等式:他们说,即使是驴子也知道通往干草的直线路径比绕过它要短。普罗克洛斯回答说,感知一个事实并不等于知道它为什么是真的。演示表明,结果取决于飞机的属性,因此可能不再适用于其他几何形状,例如地球表面。 20世纪,三角不等式成为定义数学中任何“距离”的三个规则之一。它出现在分析、统计和计算中,远离三角形。 在日常生活中 **草地上的捷径。**穿过广场和花园的小径表明,人们在实践中知道对角线比两边都短。 **三根棍子能形成一个三角形吗?**只有当最大的一根棍子小于另外两根棍子的总和时。 2 cm、3 cm 和 6 cm 杆未闭合。 **送货路线。**物流算法使用三角不等式来排除永远不可能更短的偏差。 屋顶。 在一把剪刀中,与最大角度相反的一侧是最长的梁 - 正如命题 I.18 和 I.19 所说。 来源: 元素,命题 I.20 · 元素,命题 I.18 · Proclus (MacTutor)。 理论与结构 Teorema · 最大角与最大边相对 如果三角形的两条边不相等,则它们相对的角也不相等,最大的角与最大的边相对:$BC > AC \Rightarrow \hat{A} > \hat{B}$。 **倒数:**最大角度与最大边相对:$\hat{A} > \hat{B} \Rightarrow a > b$。 查看演示**直接。**将$D$与$\overline{CD} \equiv \overline{CA}$一起带入$\overline{BC}$。由于 $BC > AC$、$D$ 位于角度 $C\hat{A}B$ 的内部,因此 $C\hat{A}B > C\hat{A}D$。 $\triangle CAD$ 与底边 $\overline{AD}$: $C\hat{A}D \equiv C\hat{D}A$ 等腰。而$C\hat{D}A$是$\triangle ABD$的外角,因此$C\hat{D}A > A\hat{B}D$。加入:$C\hat{A}B > C\hat{D}A > A\hat{B}C$,即$\hat{A} > \hat{B}$。 **倒数。**如果是$BC < AC$,根据直接定理我们会得到$\hat{A} < \hat{B}$;如果是$BC \equiv AC$,则通过等腰三角形、$\hat{A} \equiv \hat{B}$。两者都与假设相矛盾,因此$BC > AC$。

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概念、要素和分类

三角形是最简单、最有用的多边形:任何其他多边形都可以分为三角形。 谁发现的 自埃及和美索不达米亚以来,三角形就出现在装饰品、建筑和面积计算中:莱茵纸莎草纸(约公元前 1650 BC)已经提出了有关三角形土地面积的问题。至今使用的分类来自欧几里德(c. 300 BC)。在几何原本的定义I.20和I.21中,他通过边(等边、等腰和不等边角)和角(矩形、钝角和直角)来分隔三角形。 欧几里得,文艺复兴时期的代表传统上与欧几里得或阿基米德相关。拉斐尔·桑齐奥 · 维基共享资源 · 公共领域 故事 这些名称是希腊语和描述性的:isosceles 意思是“平等的腿”,scalene 意思是“跛脚”或“不平等”。 等边三角形 有一个重要的地位:它是 几何原本(命题 I.1)的第一个构造,由两个圆圈和一把尺子组成。 《几何原本》第一个英文版的扉页,由 Henry Billingsley 翻译于 1570。该版本体现了该作品后来的流通。亨利·比林斯利编辑;查尔斯·托马斯·斯坦福大学的复制品 · 维基共享资源 · 公共领域。 几何原本 被手工抄写了一千多年,被翻译成阿拉伯语、拉丁语和英语,并在威尼斯以 1482 首次印刷。它是继《圣经》之后历史上版本最多的书籍之一。 在日常生活中 **信托。**屋顶、金属桥梁和起重机使用三角形,因为当侧面固定时它们不会变形。 **自行车。**传统的框架由两个三角形组成,这使得它既轻又坚固。 标志。“让路”标志是颠倒的 等边三角形,汽车的安全三角形是 等边。 3D 图形。 游戏和动画电影中的角色和场景是由数千个三角形组成的网格。 来源: 元素,定义 I.20 · 元素,命题 I.1 · 欧几里德 (MacTutor)。 理论与结构 Definição · 三角形 给定三个非共线点 $A$、$B$ 和 $C$,线段 $\overline{AB}$、$\overline{AC}$ 和 $\overline{BC}$ 的交点称为三角形 $ABC$: $$\triangle ABC = \overline{AB} \cup \overline{AC} \cup \overline{BC}.$$