۴- به نظر شما چرا در فعالیت ۲ خاصیت مورد نظر قابل تعمیم به نیمسازهای دیگر نبود؛ اما در فعالیت ۳ خاصیت مورد نظر به قطر دیگر تعمیم داده میشود؟
پاسخ تشریحی:
تفاوت اصلی در قابلیت تعمیم این دو خاصیت، به **میزان تقارن** و ویژگیهای شکلهای هندسی مورد بحث برمیگردد:
* **فعالیت ۲ (مثلث متساویالساقین):**
یک مثلث متساویالساقین (غیر متساویالاضلاع) فقط **یک محور تقارن** دارد. زاویهی رأس ($ \hat{A} $) و نیمساز آن ($AD$) روی این محور تقارن قرار دارند و به همین دلیل ویژگیهای خاصی (میانه و ارتفاع بودن) پیدا میکنند. اما زاویههای قاعده ($ \hat{B} $ و $ \hat{C} $) نسبت به اضلاع مجاورشان موقعیت منحصربهفردی ندارند (مثلاً $AB=BC$ برقرار نیست). بنابراین، اثباتی که برای زاویهی رأس معتبر است، برای زاویههای قاعده کاربرد ندارد.
* **فعالیت ۳ (مربع):**
یک مربع شکل کاملاً متقارنی است. تمام اضلاع آن برابر و تمام زوایای آن برابرند. این تقارن بالا باعث میشود که شرایطی که برای اثبات یک خاصیت در مورد قطر $AC$ استفاده میشود (یعنی برابری اضلاع $AB, BC, CD, DA$)، **دقیقاً همان شرایطی** باشد که برای اثبات همان خاصیت در مورد قطر $BD$ نیاز داریم. در مربع، هیچ قطر یا رأسی بر دیگری «برتری» ندارد و هر استدلالی برای یکی، برای دیگری نیز قابل تکرار است.
۵- نقطهای مانند P، روی عمودمنصف پارهخط AB در نظر میگیریم... بنابراین فاصلهی نقطهی P، که روی عمودمنصف پارهخط AB است، از دو سر پارهخط AB یکساناند. آیا این اثبات برای اینکه نتیجه بگیریم نتیجهی بالا برای «هر» نقطهی روی عمودمنصف برقرار است، کافی است؟
پاسخ تشریحی:
**بله، این اثبات کافی است.**
**دلیل:**
قدرت یک اثبات هندسی در **کلی بودن و عدم وابستگی به یک حالت خاص** است. در این استدلال، نقطهی $P$ به عنوان یک نقطهی **دلخواه** روی عمودمنصف انتخاب شده است. یعنی برای اثبات، ما از هیچ ویژگی خاصی از $P$ (مانند فاصلهی مشخص آن از خط $AB$ یا مختصات آن) استفاده نکردهایم.
مراحل اثبات (همنهشتی مثلثها به حالت ضزض) تنها بر دو حقیقت استوار است:
۱. $H$ وسط $AB$ است ($ AH=BH $).
۲. خط $PH$ بر $AB$ عمود است ($ \angle PHA = \angle PHB = ۹۰^\circ $).
این دو حقیقت برای **هر نقطهای** که روی عمودمنصف انتخاب شود، برقرار است. چون در اثبات از هیچ ویژگی دیگری استفاده نشده، نتیجهی حاصل ($ PA = PB $) نیز برای **تمام نقاط روی عمودمنصف** معتبر خواهد بود. این مفهوم «اثبات به کمک متغیر یا عضو دلخواه» اساس بسیاری از اثباتهای ریاضی است.