Кіріспе
Үш жарты шеңбермен шектелген жазық аймақ. Геометрияда арбелос – үш жарты шеңбермен шектелген жазық аймақ, онда әр жарты шеңбердің үш төбесі басқаларымен ортақ (қосылған), олардың барлығы бір түзу сызықтың (негізгі сызықтың) бір жағында орналасқан, және осы түзу сызық олардың диаметрлерін қамтиды. Бұл идеяны сөзсіз дәлелдеу арқылы іске асырды.
In geometry, an arbelos is a plane region bounded by three semicircles with three apexes such that each corner of each semicircle is shared with one of the others (connected), all on the same side of a straight line (the baseline) that contains their diameters. who implemented the idea as the following proof without words.
Тікбұрышты
D және E нүктелері AB және AC жарты шеңберлерін сәйкесінше кесіп өтетін сегменттердің қиылысу нүктелері болсын. ADHE төртбұрышы – тікбұрыш. Дәлел: BDA, BHC және AEC бұрыштары жарты шеңберге ішкі сызылғандықтан тік бұрыштар болып табылады (Талес теоремасы бойынша). Осылайша, ADHE төртбұрышында үш тік бұрыш бар, демек ол тікбұрыш. Q. E. D.
Тангенстер
DE сызығы D нүктесінде BA жартышеңберіне және E нүктесінде AC жартышеңберіне жанама. Дәлел: ∠BDA тік бұрыш болғандықтан, ∠DBA = 90° - ∠DAB. Алайда, ∠DAH да 90° - ∠DAB-қа тең (өйткені ∠HAB тік бұрыш). Сондықтан DBA және DAH үшбұрыштары ұқсас. Демек, ∠DIA = ∠DOH, мұнда I – бөліктің орта нүктесі, ал O – бөліктің орта нүктесі. Бірақ AOH түзу сызық, сондықтан ∠DOH және ∠DOA – қосымша бұрыштар. Сондықтан ∠DIA және ∠DOA-ның қосындысы π-ге тең. ∠IAO тік бұрыш. Кез келген төртбұрыштағы бұрыштардың қосындысы 2π, сондықтан IDOA төртбұрышында ∠IDO тік бұрыш болуы керек. Бірақ ADHE – тіктөртбұрыш, сондықтан O нүктесі (тіктөртбұрыштың диагоналінің ортасы) сонымен қатар (тіктөртбұрыштың екінші диагоналінің) ортасы. I (бөліктің ортасы ретінде анықталған) – BA жартышеңберінің орталығы, ал ∠IDE бұрышы тік бұрыш болғандықтан, DE жартышеңберге D нүктесінде BA-ға жанасады. Аналогично, DE жартышеңберге E нүктесінде AC-ға жанасады. Дәлелделді.
Proof: Since ∠BDA is a right angle, ∠DBA equals minus ∠DAB. However, ∠DAH also equals minus ∠DAB (since ∠HAB is a right angle). Therefore triangles DBA and DAH are similar. Therefore ∠DIA equals ∠DOH, where I is the midpoint of and O is the midpoint of But ∠AOH is a straight line, so ∠DOH and ∠DOA are supplementary angles. Therefore the sum of ∠DIA and ∠DOA is π. ∠IAO is a right angle. The sum of the angles in any quadrilateral is 2π, so in quadrilateral IDOA, ∠IDO must be a right angle. But ADHE is a rectangle, so the midpoint O of (the rectangle's diagonal) is also the midpoint of (the rectangle's other diagonal). As I (defined as the midpoint of ) is the center of semicircle BA, and angle ∠IDE is a right angle, then DE is tangent to semicircle BA at D. By analogous reasoning DE is tangent to semicircle AC at E. Q. E. D.
Архимедтің шеңберлері
АХ биіктігі арбелосты екі аймаққа бөледі, олардың әрқайсысы жарты шеңбер, түзу сызық сегменті және сыртқы жарты шеңбердің доғасымен шектеледі. Осы аймақтарға іштей сызылған және арбелостың Архимед шеңберлері деп аталатын шеңберлердің мөлшері тең болады.
Түрлендірулер мен жалпылаулар
Парбелос – жарты шеңберлердің орнына парабола сегменттерін қолданатын арбелосқа ұқсас фигура. Арбелос және парбелосты қамтитын жалпылау – белгілі бір типтегі ұқсас дифференциалданатын функцияларды қолданатын ф-белос. Гиперболалық жазықтықтың Пуанкаре жарты жазықтығы моделінде арбелос идеалды үшбұрышты бейнелейді.
Этимология
Арбелос атауы грекше ἡ ἄρβηλος he árbēlos немесе ἄρβυλος árbylos сөзінен шыққан, ол "етікшінің пышағы" деген мағынаны білдіреді. Ежелгі заманнан бері бүгінгі күнге дейін етікшілер қолданатын бұл пышақтың жапырағы аталған геометриялық фигураға ұқсайды деседі.