Şekilde d doğrusu ve dışındaki P noktası verilmiştir. P noktasından d doğrusuna en kısa uzaklık hangi çizimle bulunur?
A) Açıortay çizerekSevgili öğrenciler, bu soruda bir P noktasından bir d doğrusuna olan en kısa uzaklığı nasıl bulacağımızı anlamamız isteniyor. Geometride "en kısa uzaklık" kavramı çok özel bir anlama sahiptir.
Bir P noktasından bir d doğrusuna olan uzaklık, P noktasını d doğrusu üzerindeki herhangi bir noktaya birleştiren bir doğru parçasıyla ifade edilir. Ancak bizden istenen, bu doğru parçalarının içinde en kısa olanını bulmaktır.
P noktasından d doğrusuna birçok farklı doğru parçası çizebiliriz. Örneğin, d doğrusu üzerinde bir A noktası seçip PA doğru parçasını çizebiliriz. Ya da bir B noktası seçip PB doğru parçasını çizebiliriz. Bu doğru parçalarının uzunlukları farklı olacaktır.
Geometride, bir noktadan bir doğruya olan en kısa uzaklık, o noktadan doğruya çizilen dikmenin (yani, doğruya $90^\circ$ açı yapacak şekilde inen doğru parçasının) uzunluğudur. Neden mi?
P noktasından d doğrusuna bir dikme çizdiğimizi ve d doğrusunu kestiği noktaya H diyelim. PH doğru parçası, d doğrusuna diktir.
Şimdi, d doğrusu üzerinde H noktasından farklı herhangi bir K noktası alalım ve PK doğru parçasını çizelim.
PHK üçgeni bir dik üçgen olur, çünkü PH doğru parçası d doğrusuna diktir. Bu durumda, H köşesindeki açı $90^\circ$ olur.
Bir dik üçgende, dik açının karşısındaki kenara hipotenüs denir ve hipotenüs, diğer iki kenardan (dik kenarlardan) her zaman daha uzundur. Burada PK, hipotenüstür ve PH ile HK dik kenarlardır.
Dolayısıyla, PK uzunluğu, PH uzunluğundan her zaman daha büyüktür ($PK > PH$).
Bu durum, P noktasından d doğrusuna çizilebilecek tüm doğru parçaları arasında, dikme olan PH'nin en kısa olduğunu gösterir.
Şimdi seçeneklere bakalım:
Bu nedenle, P noktasından d doğrusuna en kısa uzaklık, P noktasından d doğrusuna bir dikme çizerek bulunur.
Cevap B seçeneğidir.