Опять новое слово! Теорема. Мы спросили, что это такое, и узнали, что "теорема" - слово греческое, и означает оно "обдумывание". Чтобы доказать теорему, надо много думать.
-В таком случае доказывать теоремы - дело трудное,- сказал я.
Трудное,- согласился капитан,- но вполне возможное. Если только думать логически, то есть последовательно. Умение рассуждать последовательно необходимо каждому, а математику - особенно.
Мы попросили капитана доказать какую-нибудь теорему. Он нарисовал два прямоугольных треугольника (теперь-то я знаю, что это за штука!) и велел запомнить, что точки, где сходятся стороны треугольника, называются вершинами. Таких вершин у треугольника, само собой разумеется, три. Он обозначил их латинскими буквами. В одном треугольнике- большими (А, В, С), в другом - маленькими (а, в, с).
-Эти два треугольника замечательны тем, что меньшие и большие их катеты одинаковы по длине. Требуется доказать, что в этом случае треугольники конгруэнтны.
Как он сказал? Кон-гру... Ну и словечко!
Мы с Пи так хохотали, что чуть в воду не свалились!
-В чём дело? - растерялся капитан.- По-моему, я не сказал ничего смешного.
Лицо у него было такое обиженное, что нам сразу расхотелось смеяться, зато очень захотелось узнать, что за слово такое.
Тут капитан подобрел и спросил, известно ли нам, что такое равенство двух фигур?
- Уж конечно, известно,- бодро заявил я.- Это когда две фигуры равны между собой.
Тут я с капитаном поменялся ролями: на сей раз хохотал он, а обижался я. Но потом он признал, что, в общем-то, объяснение у меня правильное. Только вместо "равны между собой" теперь говорят коротко и ясно - конгруэнтны.
Вот так коротко! Вот так ясно! Да этакого натощак и не выговоришь!
Но капитан сказал, что это разве с непривычки не выговоришь, а вообще-то слово как слово. По-латыни - "совпадение". Если две геометрические фигуры или линии при наложении друг на друга полностью совпадают, значит, они конгруэнтны.
После этого спорить было бесполезно, и мы перешли к теореме.
- Займёмся доказательством,- предложил капитан.
- Ну, это просто,- сказал Пи.- Вырежем из бумаги два прямоугольных треугольника, у которых меньшие и большие катеты одинаковы, наложим один на другой, и если треугольники совпадут, стало быть, они конру... конгруэнтны.
- Не доказательство, а кит знает что! - проворчал капитан.- Во-первых, нам может только показаться, что треугольники одинаковы. Ведь ножницы, циркуль, линейка, да и глаз человеческий - всё это инструменты далеко неидеальные. Во-вторых, если даже допустить, что треугольники действительно одинаковы и совпали в точности, то мы докажем лишь то, что совпали именно эти два треугольника. А теорема должна быть справедливой для всех прямоугольных треугольников с соответственно конгруэнтными катетами.
- Что же делать? - растерялся я.
Что? - Капитан прищурился и пососал свою трубку.- Прежде всего, отказаться от бумажных треугольников и заменить их воображаемыми. Ну и, конечно, рассуждать логически. Итак, у нас есть два воображаемых треугольника, у которых катеты соответственно конгруэнтны. Допустим, что я мысленно накладываю вершину прямого угла одного треугольника на вершину прямого угла второго. То есть точку А на точку а. А потом накладываю друг на друга два конгруэнтных катета. Совпадут концы этих катетов - точки В и в?
- Совпадут,- ответил Пи.- Ведь катеты конгруэнтны…
- Верно. Теперь допустим, что два катета крепко-накрепко склеились. Належатся друг на друга два других катета?
- Ясно, належатся,- ответил я.- Углы между катетами у обоих треугольников прямые - по 90 градусов.
- И длины у катетов тоже одинаковые,- добавил Пи.
- А вы делаете успехи,- заметил капитан.- Итак, логика помогла нам выяснить, что и два других катета обоих треугольников накрепко склеились. Остаётся установить, совпали ли гипотенузы.
Мы с Пи понимали, что гипотенузы обязательно совпадут, но капитан потребовал, чтобы мы это до-ка-за-ли! Да, нелёгкая это работа - из болота тащить бегемота! Хорошо ещё, капитан задал наводящий вопрос: все ли вершины треугольника совпали?
- Все! - заявил Пи.
- Значит,- сообразил я,- совпали и гипотенузы ВС и вс!
-Ой, ли? А из чего это следует? - прищурился капитан. Из чего? Ах я чудак этакий! Да из аксиомы! Из аксиомы о том, что через две точки можно провести только одну прямую!
-Логично,- кивнул капитан.- Теперь теорема доказана: треугольники в точности наложились один на другой. Стало быть, они кон-гру-энт-ны!
-Ура! Да здравствуют аксиомы! - закричали мы с коком. Вот какая у нас с ним конгруэнция!
День рождения капитана
За утренним кофе Пи с важным видом перелистал мой судовой журнал и заявил, что хотя и неплохо написано, всё же он будет меня ре-дак-ти-ро-вать. Это значит, что писать мне придётся не так, как хочу я, а так, как хочет он.
Я было заартачился, но Пи сказал, что так уж полагается и что делает он это из самых лучших побуждений, потому что иначе мои писания никто издавать не станет.
- Посмотри только, что у тебя нацарапано: аПИльсиновый сок.
- Ну и что?
- А то, что нет слова "аПИльсиновый". Есть "аПЕльсиновый".
- Зато "апильсиновый" смешнее.
- Это по-твоему. А по-моему, просто неграмотно.
- А по-моему, у тебя нет этого... как его... чувства юмора!
- Это у меня нет чувства юмора? Нет, это у тебя нет чувства юмора...
Слово за слово - мы поссорились.
И вдруг раздался отчаянный треск. Кораблекрушение?! Ничего подобного! Трещали бамбуковые заросли на островке, мимо которого проходил наш Фрегат. Они здесь были необыкновенно густые и высокие, и островитяне срубали их маленькими топориками.
- Идём мимо Бамбукового острова,- сказал Пи, сразу позабыв о нашей ссоре, и безо всякой связи добавил: -Отсюда вытекает, что сегодня день рождения нашего капитана.
- Почему это день рождения вытекает из острова? - удивился я.
- Да потому, что рождение своё капитан Единица отмечает не по календарю, а в тот день, когда Фрегат проходит мимо Бамбукового острова.
- Ну да?! А ты откуда знаешь?
- От штурмана Игрека. На этом острове бамбук -тоже своего рода единица. Местная единица измерения длины. Вроде нашего метра.
- Ну и что?
- Как ты не понимаешь! - рассердился кок.- Капитана-то нашего как зовут? Единица. Стало быть, он бамбуковой единице что-то вроде тёзки. Только та чуток подлиннее будет. Когда-то древние бамбукяне подобрали небольшой такой бамбуковый стебелёк, метров с пять, и приняли его за эталон. И теперь он хранится у них в музее имени капитана Единицы.
- Таким бамбучищем мало что измеришь,- заметил я.-А единицы поменьше у них тоже есть?
- Ага. Сотая часть бамбука - бука, а десятая часть буки - минибука.
- Совсем как сантиметр и миллиметр,- сообразил я.-Скажи, а ты не знаешь, с чего это бамбукяне на берегу так суетятся? Топливом, что ли, запасаются?
- Ну, это, говорят, сложная история,- отмахнулся Пи.- Так что спроси лучше у капитана. Да смотри не забудь его поздравить.
- За кого ты меня принимаешь? - гордо возразил я.
Только мы вышли из каюты, как на острове грохнул салют. Островитяне побросали свои топорики и приветствовали капитана радостными возгласами. А капитан, в новенькой, с иголочки, парадной форме, приложил руку к козырьку своей фуражки и засиял, как медная пуговица.
Потом запустили фейерверк. Вот было красиво! А когда всё кончилось, я таки поздравил капитана с днём рождения и попросил рассказать про Бамбуковый остров.
И что бы вы думали? Оказалось, у острова этого тоже форма прямоугольного треугольника! Но самое интересное, что стороны его равны трём, четырём и пяти бамбукам. А 3, 4 и 5-числа весьма примечательные. Ведь это единственные последовательные натуральные числа, которые могут быть сторонами прямоугольного треугольника!
И тут капитан рассказал нам одну правдивую легенду.
Случилось это давным-давно, когда на Бамбуковом острове было всего-навсего три жителя: мама и два сына. Маму звали Гипотенузой, а сыновей - Катетами: старшего Катетом- большим, а младшего - Катетом-маленьким.
Все трое очень любили плавать. А чтобы дети не заплывали чересчур далеко, мама раздобыла канат и отгородила им в море квадратный участок возле самого длинного берега - того, что в 5 бамбуков длины. И так как каждая из четырёх сторон этого квадрата была равна пяти бамбукам, площадь для плавания оказалась вполне подходящей: 25 квадратных бамбуков. Ведь площадь квадрата равна произведению двух его сторон. А пятью пять - двадцать пять!
И вот однажды мама отправилась путешествовать, а сыновей оставила дома. Только она уехала - те сразу стали ссориться. Каждый говорил, что другой мешает ему плавать стилем брасс. И решили они друг от друга отгородиться - разделить плавательный участок на две части. Такие уж они были нехорошие, эти Катеты.
Ну, Катет-большой достал новый канат, отмерил 4 бамбука по берегу, столько же отложил на одной стороне прежней канатной ограды и отделил себе славный участок в 16 квадратных бамбуков (4 x 4 = 16). А оставшиеся 9 квадратных бамбуков (25 - 16 x 9) отдал брату.
Очень скоро Катет-маленький понял, что его обделили, потому что брату достался удобный квадратный бассейн, а ему два каких-то закутка, где ни кролем, ни брассом не развернёшься.
Дело дошло до драки, да хорошо, мама вернулась вовремя. Она отшлёпала обоих, выкинула лишние канаты в море и сказала, что теперь весь этот участок оставляет только для себя, а сыновьям отделила два новых, тоже квадратных, участка. Один примыкал к берегу длиной в 4 бамбука, другой - к берегу длиной в 3.
Так каждый из братьев получил по собственному участку для плавания: старший - площадью в 16, младший - в 9 квадратных бамбуков. И оказалось, что площади участков обоих братьев в сумме равны маминому участку: