Сравнение отрезков

Сравнение отрезков — это установление отношений по длине между двумя отрезками: какой из них длиннее, равны ли они или один короче другого. Длину произвольного отрезка обычно обозначают, например, как AB|AB|. При сравнении используют три возможных результата: AB>CD|AB|>|CD| — первый отрезок длиннее второго, AB=CD|AB|=|CD| — отрезки равны, и AB<CD|AB|<|CD| — первый отрезок короче второго. Понятие длины и сравнение отрезков лежат в основе планиметрии и позволяют формально переходить от геометрических фигур к числовым рассуждениям.

Методы сравнения бывают практические и теоретические. Практически отрезки сравнивают с помощью линейки, где получают численные значения длин, или переносят один отрезок на другой с помощью циркуля и сверяют совпадение концов. В координатной плоскости длину отрезка можно вычислить по координатам концов и затем сравнивать. В теоретических рассуждениях применяются свойства отношений: например, отношение «меньше» транзитивно, т.е. если AB<CD|AB|<|CD| и CD<EF|CD|<|EF|, то следует AB<EF|AB|<|EF|. И наоборот, равенство длин является отношением эквивалентности для отрезков в смысле конгруэнтности: при совпадении длин отрезки рассматриваются как равные при переносе.

Сравнение отрезков широко используется в доказательствах геометрических теорем, при решении задач на построение и при анализе фигур (параллелограмм, треугольников, трапеций и т.д.). Часто проверка равенства сторон помогает установить равенство углов и выявить симметрии. Для наглядности используют чертежи и схемы — можно поместить рядом изображения отрезков {IMAGE_0}.

Пример 1. При измерении линейкой получили длину отрезка AB и CD: AB=3 см|AB|=3\text{ см} и CD=5 см|CD|=5\text{ см}. Из полученных чисел видно, что AB<CD|AB|<|CD|, значит отрезок AB короче CD.

Пример 2. Если с помощью циркуля из точки A отложить отрезок, равный CD, и получить отрезок AE, а затем совпадение концов покажет, что AE=CDAE=CD, то по определению получаем AE=CD|AE|=|CD| — отрезки AE и CD равны по длине.