شكل. 1 - المفاهيم المستعملة في مثلث ما.
مبرهنة الكاشي خاصة بهندسة المثلثات و هي تعميم
لمبرهنة فيتاغورس في المثلثات التي ليست لها زاوية قائمة: و هي تربط الضلع الثالث لمثلث بالضلعين الآخرين و جيب تمام الزاوية المكونة لهما.
نعتبر
مثلث ABC, حيث نستعمل المفاهيم الموجودة في الشكل1: من جهة α, β و γ بالنسبة للزوايا, و من جهة أخرى
a,
b و
c بالنسبة للأضلاع. مبرهنة الكاشي هي:
.
فهرست[[url=javascript:toggleToc()]إخفاء[/url]]
//
تاريخ شكل. 2 - مثلث ABC مع ارتفاع BH
في كتاب العناصر لإقليدس, نجد مقاربة هندسية لتعميم مبرهنة فيتاغورس: نجد في الكتاب2 العبارتين 12 و 13, حيث يتم التطرق لحالة مثلث عادي بزاوية منفرجة و في مثلث عادي بزوايا حادة. لكن عدم وجود الدوال المثلثية (آنذاك) و كذلك الجبر أدى إلى استعمال المساحات.
فالعبارة 12 : مربع الضلع الذي يحمل الزاوية المنفرجة أكبر من مربعي الضلعين الآخرين: و باستعمال المثلث ABC بزاوية منفرجة في A و ارتفاع H (شكل2) الصيغة تصبح: AB² = CA² + CB² + 2 CA CH.
و كان يجب انتظار العرب المسلمين لتظهر الدوال المثلثية لرؤية المبرهنة في تطورها: فالفلكي و الرياضي البتاني عمم نتيجة إقليدس في الهندسة الفضائية و التي مكنت من القيام بحساب المسافات بين النجوم. و في نفس الوقت تم إنشاء جداول للدوال المثلثية و التي أتاحت للكاشي صياغة المبرهنة في شكلها النهائي.
تطبيقاتمبرهنة الكاشي في تعميم لمبرهنة فيتاغورس, عندما تكون الزاوية :γ قائمة, أو عندما يكون: cosγ = 0, المبرهنة تصبح:
,
و عكسيا.
شكل. 3 - تطبيق المبرهنة :الكاشي زاوية أو ضلع مجهول.
النظرية تستعمل في
المثلثات(انظر شكل. 3)
حل مثلث,أي تحديد:
- الضلع الثالث لمثلث نعرف فيه زاوية و الضلعين المكونين لها:
;
- زوايا مثلث نعرف فيه الأضلاع:
.
البرهنة بتقسيم المساحاتمن بين طرق البرهنة حساب المساحات، حيث يتم ملاحظة ما يلي:
- a2, b2 و c2 هي مساحات لمربع أضلاعه على التوالي a, b و c
- ab | cosγ | و هو ل متوازي أضلاع من جهةa و b يكونان زاوية π / 2 − γ, تغيير إشارة: cosγ تصبح الزاوية γ devient منفرجة تجعل دراسة الحالات ضرورية.
شكل. 4أ - البرهنة بالنسبة للزوايا الحادة : « طريقة التقسيم ».
الشكل 4أ (جانبه) يقسم سباعي بكيفيتين مختلفتين حيث تتم البرهنة في حالة زاوية حادة. يدخل هنا :
- بالوردي, lالمساحات a2, b2 في اليسار, و المساحات 2abcosγ و c2 في اليمين ;
- بالأزرق, المثلث ABC, في اليمين كما في اليسار ;
- بالرمادي, بعض المثلثات الإضافية, متطابقة مع المثلث ABC و بنفس العدد في التقسيمين.
تساوي المساحات في اليمين و اليسار يعطي
.
شكل. 4ب - البرهنة بالنسبة للزوايا المنفرجة : « طريقة التقسيم ».
الشكل 4ب (جانبه) يقسم سداسي بكيفيتين مختلفتين بكيفية برهن في حالة زاوية منفرجة. الشكل يبين
- بالوردي, المساحات a2, b2 و − 2abcosγ في اليسار, و المساحات c2 في اليمين ;
- بالأزرق, مرتين المثلث ABC, في اليمين كما في اليسار.
تساوي المساحتين يمينا و يسارا يعطي
.
باستعمال نظرية فيتاغورس شكل. 5 - البرهنة باستعمال العلاقات المثلثية
الشكل 5 (جانبه) يبين طريقة البرهنة باستعمال مبرهنة فيتاغورس في مثلث قائم الزاوية ناتج عن طريق الارتفاع :
بنفس الطريقة نبرهن في حالة مثلث بزاوية منفرجة