Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Теорема о биссектрисе треугольника. Доказательство

Теорема 1. Биссектриса при вершине треугольника делит противоположную сторону на две отрезки, пропорциональные сторонам, прилежащим к данной вершине. То есть если биссектриса при вершине A делит в точке D сторону BC на отрезки BD и CD (Рис.1), то имеет место следующее соотношение:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону(1)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Доказательство (метод площадей 1). Из вершины A опущена биссектриса AD. Построим вершину треугольника AH. Найдем площади треугольников ABD и ACD:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону,(3)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(4)

Построим следующее соотношение

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(5)

С другой стороны, площадь треугольников ABD и ACD можно найти используя следующие формулы:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(6)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(7)

Построим следующее соотношение используя формулы (6) и (7):

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(8)

Из формул (5) и (8) получим соотношение (1).Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Доказательство (метод площадей 2). С одной стороны, аналогично вышеизложенному имеем соотношение (5). Далее из точки D проведем вершины L и M для треугольников ABD и ACD (Рис.2).

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Тогда площади треугольников ABD и ACD можно найти из формул:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону,(9)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(10)

Построим следующее соотношение

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(11)

Из формул (5) и (11) получим соотношение (1).Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Доказательство (через теорему синусов). Рассмотрим треугольник ABC. Из точки A проведем биссектрису AD (Рис.3):

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Применяя теорему синусов для треугольников ABD и ACD можем записать:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону,(12)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(13)

Поделив (12) на (13) и учитывая, что ( small sin(180°-delta)=sin delta , ) (см. статью Формулы приведения тригонометрических функций онлайн) получим равенство (1).Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Доказательство (через подобие треугольников). Рассмотрим треугольник ABC. Из точки A проведем биссектрису AD (Рис.4). Проведем перпендикуляры из вершин B и C на луч AD и обозначим точки пересечения через L и K.

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Рассмотрим треугольники ABL и ACK. Эти треугольники подобны по двум углам (( small ∠ ALB= ∠ AKC ,;; ∠ BAL= ∠ CAK ) ). Тогда имеем:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону(14)

Рассмотрим, далее, треугольники BLD и CKD. Они также подобны поскольку ( small ∠ BLD= ∠ CKD ,) а углы BDL и CDK равны так как они вертикальные. Тогда имеет место следующее соотношение:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону(15)

Из равенств (14) и (15) получаем:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Пример. Даны стороны треугольника ABC: AB=18, AC=6, BC=20. Найти отрезки, полученные делением биссектрисей большой стороны треугольника.

Решение. Поскольку напротив самой большой стороны треугольника находится вершина A, то бисскетриса AD делит сторону BC на отрезки BD и CD. Тогда имеем:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(16)

Обозначим BD=x. Тогда CD=BC−x=20−x. Подставляя данные в уравнение (16), получим:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону
Биссектриса треугольника делит пополам сторону.(17)

Методом перекресного умножения упростим (17) и решим:

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Какое из следующих утверждений верно?

1) Отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия.

2) Диагонали прямоугольника точкой пересечения делятся пополам.

3) Биссектриса треугольника делит пополам сторону, к которой она проведена.

В ответе запишите номер выбранного утверждения.

1) Отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия. — неверно, отношение площадей равно квадрату коэффициента подобия.

2) Диагонали прямоугольника точкой пересечения делятся пополам. — верно, из свойства диагоналей прямоугольника.

3)Биссектриса треугольника делит пополам сторону, к которой она проведена. — неверно, биссектриса делит угол, из которого выходит, на два равных угла.

Элементы треугольника. Биссектриса

Биссектриса треугольника – отрезок биссектрисы угла треугольника, заключенный между вершиной треугольника и противолежащей ей стороной.

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Свойства биссектрисы

1. Биссектриса треугольника делит угол пополам.

2. Биссектриса угла треугольника делит противоположную сторону в отношении, равном отношению двух прилежащих сторон (Биссектриса треугольника делит пополам сторону)

3. Точки биссектрисы угла треугольника равноудалены от сторон этого угла.

4. Биссектрисы внутренних углов треугольника пересекаются в одной точке — центре вписанной в этот треугольник окружности.

Некоторые формулы, связанные с биссектрисой треугольника

Биссектриса треугольника делит пополам сторону(доказательство формулы – здесь)
Биссектриса треугольника делит пополам сторону, где
Биссектриса треугольника делит пополам сторону— длина биссектрисы, проведённой к стороне Биссектриса треугольника делит пополам сторону,
Биссектриса треугольника делит пополам сторону— стороны треугольника против вершин Биссектриса треугольника делит пополам сторонусоответственно,
Биссектриса треугольника делит пополам сторону— длины отрезков, на которые биссектриса Биссектриса треугольника делит пополам сторонуделит сторону Биссектриса треугольника делит пополам сторону,

Приглашаю посмотреть видеоурок, в котором демонстрируется применение всех указанных выше свойств биссектрисы.

Задачи, рассматриваемые в видеоролике:
1.В треугольнике АВС со сторонами АВ=2 см, ВС=3 см, АС=3 см проведена биссектриса ВМ. Найти длины отрезков АМ и МС
2. Биссектриса внутреннего угла при вершине А и биссектриса внешнего угла при вершине С треугольника АВС пересекаются в точке М. Найдите угол BMC, если угол В равен 40, угол С – 80 градусов
3. Найти радиус окружности, вписанной в треугольник, считая стороны квадратных клеток равными 1

Биссектриса треугольника делит пополам сторону

Возможно, вам будет интересен и этот небольшой видеоурок, где применяется одно из свойств биссектрисы

Чтобы не потерять страничку, вы можете сохранить ее у себя:

Поделиться или сохранить к себе: