lauantai 25. lokakuuta 2008

Kertolaskua toisin ajatellen

.












Kertolaskua voit suorittaa myös seuraavasti (ajatellaan, että halutaan laskea 5 * 6):
1. Piirrä paraabeli
y=x^{2}
2. Valitse käyrältä pisteet, joiden x-koordinaatit ovat kertolaskusi tulontekijöinä, siis x = 5 ja x = 6
3. Piirrä suora merkitsemiesi pisteiden kautta.
4. Suoran ja y-akselin leikkauspiste antaa tulon arvon vastaluvun (nyt siis -30). (Kuva suurenee klikkaamalla).

Kuvassa on piirretty tulon 5 * 6 ja -5 * 6 laskemiseen liittyvät suorat.

Löysin tällaisen "tempun" ilman perusteluja netistä sattumalta. Miksi tämä toimii ja onko tämä yleispätevä? Todistaminenhan on lopulta puhdasta analyyttistä geometriaa:

Oletetaan, että halutaan laskea tulo
x_{1}*x_{2}
Parabelilta valitaan siis pisteet
(x_{1},y_{1}) \; ja \; (x_{2},y_{2})
ja koska pisteet ovat paraabelilla, on voimassa
y_{1}=x_{1}^{2}\; ja\; y_{2}=x_{2}^{2}

Pisteiden kautta kulkevan suoran yhtälö on silloin
y-y_{1}=\frac{y_{2}-y_{1}}{x_{2}-x_{1}}(x-x_{1})
josta välivaiheittain sievennellen saadaan
y-y_{1}=\frac{x_{2}^{2}-x_{1}^{2}}{x_{2}-x_{1}}(x-x_{1})

y-y_{1}=(x_{2}+x_{1})(x-x_{1})

Nyt y-akselin leikkauspisteessä x = 0. Sijoittamalla tämä edellä muokattuun yhtälöön, saadaan
y=y_{1}+(x_{2}+x_{1})(-x_{1})=y_{1}-x_{1}x_{2}-x_{1}^{2}
ja kun edellä jo todettiin, että
y_{1}=x_{1}^{2}
niin lopulta
y=-x_{1}x_{2}.
M.O.T.

Ei kommentteja: