Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

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 пропорциональность сторон(1)
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон,(3)
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(4)

Построим следующее соотношение

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(5)

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(6)
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(7)

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(8)

Из формул (5) и (8) получим соотношение (1).Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

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 пропорциональность сторон

Тогда площади треугольников ABD и ACD можно найти из формул:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон,(9)
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(10)

Построим следующее соотношение

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(11)

Из формул (5) и (11) получим соотношение (1).Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Применяя теорему синусов для треугольников ABD и ACD можем записать:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон,(12)
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(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 пропорциональность сторон

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 пропорциональность сторон

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон(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 пропорциональность сторон(15)

Из равенств (14) и (15) получаем:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

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 пропорциональность сторон.(16)

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

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон
Биссектриса треугольника пропорциональность сторон.(17)

Методом перекресного умножения упростим (17) и решим:

Видео:Свойство биссектрисы треугольника с доказательствомСкачать

Свойство биссектрисы треугольника с доказательством

Свойство биссектрисы треугольника

Рассмотрим свойство биссектрисы треугольника с доказательством и задачу на применение свойства.

Теорема (Свойство биссектрисы треугольника)

Биссектриса треугольника делит третью сторону на отрезки, пропорциональные двум другим сторонам:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторонДано: ∆АВС, АР — биссектриса.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторонI. Если АС=АВ, то биссектриса АР является также медианой, СР=ВР, и

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

1) Опустим перпендикуляры BN и CF на луч AP.

2) Прямоугольные треугольники ABN и ACF подобны по острому углу (∠BAP=∠CAP, так как AP — биссектриса ∠BAC (по условию)), следовательно,

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

3) Прямоугольные треугольники BNP и CFP подобны по острому углу (∠BPN=∠CPF (как вертикальные)), следовательно,

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Если средние члены пропорции поменять местами, пропорция останется верной, поэтому

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Что и требовалось доказать.

Стороны треугольника равны 10 см, 11 см и 12 см. Найти отрезки, на которые делит биссектриса треугольника среднюю сторону.

Дано: AC=10 см, BC=11 см, AB=12 см, AP = биссектриса.

По свойству биссектрисы треугольника:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Пусть CP=x см, тогда BP=11-x см:

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

откуда по основному свойству пропорции

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Ответ: 5 см, 6 см.

Видео:№535. Докажите, что биссектриса треугольника делит противоположную сторону на отрезки,Скачать

№535. Докажите, что биссектриса треугольника делит противоположную сторону на отрезки,

4 Comments

Интересный сайт. Очень полезный материал по геометрии. Вот только чертежи мелковаты, нужно бы сделать по-крупнее или сделать возможность увеличения. Автору спасибо за грандиозный труд.

Спасибо, Сергей! Чертежи делались не очень крупными, чтобы не увеличивать время загрузки. Планов еще много. Жаль, что в сутках только 24 часа)).

Вопрос: я кое-где прочитал, что это соотношение меньше еденицы, это так? Если да, то почему?

Извините за беспокойство, я уже понял, почему, а, вернее, то был частный случай.

Видео:8 класс, 19 урок, Пропорциональные отрезкиСкачать

8 класс, 19 урок, Пропорциональные отрезки

Определение и свойства биссектрисы угла треугольника

В данной публикации мы рассмотрим определение и основные свойства биссектрисы угла треугольника, а также приведем пример решения задачи, чтобы закрепить представленный материал.

Видео:11 класс, 46 урок, Теорема о биссектрисе треугольникаСкачать

11 класс, 46 урок, Теорема о биссектрисе треугольника

Определение биссектрисы угла треугольника

Биссектриса угла – это луч, который берет начала в вершине угла и делит данный угол пополам.

Биссектриса треугольника – это отрезок, соединяющий вершину угла треугольника с противоположной стороной и делящий этот угол на две равные части. Такая биссектриса, также, называется внутренней.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Основание биссектрисы – точка на стороне треугольника, которую пересекает биссектриса. Т.е. в нашем случае – это точка D.

Внешней называется биссектриса угла, смежного с внутренним углом треугольника.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Видео:Формула для биссектрисы треугольникаСкачать

Формула для биссектрисы треугольника

Свойства биссектрисы треугольника

Свойство 1 (теорема о биссектрисе)

Биссектриса угла треугольника делит его противоположную сторону в пропорции, равной отношению прилежащих к данному углу сторон. Т.е. для нашего треугольника (см. самый верхний рисунок):

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Свойство 2

Точка пересечения трех внутренних биссектрис любого треугольника (называется инцентром) является центром вписанной в фигуру окружности.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Свойство 3

Все биссектрисы треугольника в точке пересечения делятся в отношении, равном сумме прилежащих к углу сторон, деленной на противолежащую сторону (считая от вершины).

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Свойство 4

Если известны длины отрезков, образованных на стороне, которую пересекает биссектриса, а также две другие стороны треугольника, найти длину биссектрисы можно по формуле ниже (следует из теоремы Стюарта):

BD 2 = AB ⋅ BC – AD ⋅ DC

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Свойство 5

Внешняя и внутренняя биссектрисы одного и того же угла треугольника перпендикулярны друг к другу.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

  • CD – внутренняя биссектриса ∠ACB;
  • CE – биссектриса угла, смежного с ∠ACB;
  • DCE равен 90°, т.е. биссектрисы CD и CE перпендикулярны.

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№12 - Медианы треугольника. Биссектрисы треугольника. Высоты треугольника.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№12 - Медианы треугольника. Биссектрисы треугольника. Высоты треугольника.)

Пример задачи

Дан прямоугольный треугольник с катетами 6 см и 8 см. Найдите длину биссектрисы, проведенной к гипотенузе.

Решение
Нарисуем чертеж согласно условиям задачи.

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Применив теорему Пифагора мы можем найти длину гипотенузы (ее квадрат равен сумме квадратов двух катетов).
BC 2 = AB 2 + AC 2 = 6 2 + 8 2 = 100.
Следовательно, BC = 10 см.

Далее составляем пропорцию согласно Свойству 1, условно приняв отрезок BD на гипотенузе за “a” (тогда DC = “10-a”):

Биссектриса треугольника пропорциональность сторон

Избавляемся от дробей и решаем получившееся уравнение:
8a = 60 – 6a
14a = 60
a ≈ 4,29

Таким образом, BD ≈ 4,29 см, CD ≈ 10 – 4,29 ≈ 5,71 см.

Теперь мы можем вычислить длину биссектрисы, использую формулу, приведенную в Свойстве 4:
AD 2 = AB ⋅ AC – BD ⋅ DC = 6 ⋅ 8 – 4,29 ⋅ 5,71 ≈ 23,5.

💡 Видео

Высота, биссектриса, медиана. 7 класс.Скачать

Высота, биссектриса, медиана. 7 класс.

ТЕОРЕМА О БИССЕКТРИСЕ, пропорциональные отрезки, геометрия 8 классСкачать

ТЕОРЕМА О БИССЕКТРИСЕ, пропорциональные отрезки, геометрия 8 класс

Подобие треугольников. Признаки подобия треугольников (часть 1) | МатематикаСкачать

Подобие треугольников. Признаки подобия треугольников (часть 1) | Математика

Как найти длину биссектрисы, медианы и высоты? | Ботай со мной #031 | Борис ТрушинСкачать

Как найти длину биссектрисы, медианы и высоты?  | Ботай со мной #031 | Борис Трушин

7 класс, 17 урок, Медианы, биссектрисы и высоты треугольникаСкачать

7 класс, 17 урок, Медианы, биссектрисы и высоты треугольника

Свойства биссектрисы треугольникаСкачать

Свойства биссектрисы треугольника

Свойство биссектрисы треугольникаСкачать

Свойство биссектрисы треугольника

Теорема о биссектрисе треугольника. Урок 26. Геометрия 11 классСкачать

Теорема о биссектрисе треугольника. Урок 26. Геометрия 11 класс

про биссектрису #SHORTSСкачать

про биссектрису #SHORTS

Секретная формула биссектрисы треугольника плюс Задача из экзамена 9 классСкачать

Секретная формула биссектрисы треугольника плюс Задача из экзамена 9 класс

Пересечение биссектрис треугольника в одной точке, Геометрия 7 классСкачать

Пересечение биссектрис треугольника в одной точке,  Геометрия 7 класс

3 свойства биссектрисы #shortsСкачать

3 свойства биссектрисы #shorts

Геометрия 11 класс. Теорема о биссектрисе треугольникаСкачать

Геометрия 11 класс. Теорема о биссектрисе треугольника

8 класс, 35 урок, Свойства биссектрисы углаСкачать

8 класс, 35 урок, Свойства биссектрисы угла
Поделиться или сохранить к себе: