Квант

20

Г. Д. Балк, М. Б. Балк

И специальностью математике, и школьнику приходит встреча с математическим предложениями, в истинности которых он сомневается. Иного требуется «доказать или опровергнуть» какое-либо утверждение или из нескольких предложений ответов к задаче выбрать единственный правильный.

Если доказательство утверждения упрается в громоздкие выкладки, то часто бывают полезно не начинать с попыток доказательства, а постановясь отдельное отчет, насолько данная гипотеза праводополна, не приводит ли она к явно ошибным или комнентельным выводам.

Остановимся на некоторых примах такого рода «проверки на праводополнение»*).

Так говорил Брамагупта …

Обобщая известную формулу Герона для площин треугольника, индиейский математик и астроном Брамагупта (VII век н. э.) высказал утверждение, которое можно в принятиях сейчас обозначения формулировать так:

*) В основу статьи положена степограмма занятия математico-механического кружка IX класса шклы № 7 г. Смоленска (17 января 1971 г.).

площадь S любого четырехугольника (рис. 1) выражается через его стороны a, b, c, d по формуле

S=(p−a)(p−b)(p−c)(p−d)S = \sqrt{(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)}

здеся p, как обычно, — получиметр четырехугольника:

p=12(a+b+c+d).p = \frac{1}{2}(a+b+c+d).

Верно ли утверждение Брамагупты?

Прежде чем ринутся доказывать это утверждение (если оно верно, то доказательство будет, верятно, веса громоздким), имеет смысл использовать его на праводополнение. Применим простейший примем: проверку на частих случаев.

Рассмотрим случай, когда данные четырехугольник — квадрат; произвольный прямогольник; ромб, отличный от квадрата.

В первых двух случаях формула (1) приводит к правильному результату, в третьем — приводит к ошибке: по формуле S=a2S=a^2, хотя ясно, что в этом случае S<a2S<a^2.

Следовательно, утверждение Брамагупты ошибочно.

Заметим, попутно, что эта неудача не должна заставить нас найти отказаться от