Доказательство равенства вертикальных треугольников

Вертикальные углы. Свойства вертикальных углов

Определение 1. Вертикальными углами называются два угла, у которых стороны одного угла являются продолжениями сторон другого угла.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

На Рис.1 углы AOB и COD вертикальные. Вертикальные также углы AOD и BOC.

Видео:7 класс, 15 урок, Первый признак равенства треугольниковСкачать

7 класс, 15 урок, Первый признак равенства треугольников

Свойства вертикальных углов

1. Вертикальные углы равны.

2. Две пересекающие прямые образуют две пары вертикальных углов.

Доказательство пункта 1. Поскольку 1, 3 и 2, 3 смежные углы, то имеем

Доказательство равенства вертикальных треугольников, Доказательство равенства вертикальных треугольников
Доказательство равенства вертикальных треугольников, Доказательство равенства вертикальных треугольников

Следовательно Доказательство равенства вертикальных треугольников. Аналогично доказывается, что Доказательство равенства вертикальных треугольников.

Видео:Признаки равенства треугольников. 7 класс.Скачать

Признаки равенства треугольников. 7 класс.

Задачи и решения

Задание 1. Угол 1 равен 32°. Найти углы 2, 3, 4 (Рис.2).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Решение. Так как углы 1 и 2 вертикальны, то Доказательство равенства вертикальных треугольников. Углы 1 и 4 смежные. Следовательно Доказательство равенства вертикальных треугольников. Тогда

Доказательство равенства вертикальных треугольниковДоказательство равенства вертикальных треугольников.

Углы 3 и 4 вертикальные. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольников

Ответ. Доказательство равенства вертикальных треугольников.

Задание 2. При пересечении двух прямых образовались четыре угла. Сумма двух углов равна 220°. Найти все углы.

Решение. Из образованных четырех углов любые две или смежные, или вертикальные. Поскольку в нашей задаче сумма двух углов равна 220°, то эти углы вертикальные (так как сумма смежных углов равна 180°). Тогда каждый из этих углов равен 220°:2=110°. Смежный по отношению угла 110° , будет угол 180°-110°=70°. Следовательно остальные два угла равны 70°. Отметим, что сумма всех четырех углов равен 360°:

Доказательство равенства вертикальных треугольников.

Ответ. Доказательство равенства вертикальных треугольников.

Видео:Признаки равенства треугольников | теорема пифагора | Математика | TutorOnlineСкачать

Признаки равенства треугольников | теорема пифагора | Математика | TutorOnline

Признаки равенства треугольников — определение и вычисление с примерами решения

Содержание:

Если на плоскости отметить три точки А, В и С, не лежащие на одной прямой, и соединить их отрезками, то получим треугольник ABC. Можно сказать, что треугольник — это трехзвенная замкнутая ломаная. Обозначают: Доказательство равенства вертикальных треугольников

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№15 - Решение задач на признаки равенства треугольников.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№15 - Решение задач на признаки равенства треугольников.)

Определения

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Определение. Треугольником называется трехзвенная замкнутая ломаная вместе с частью плоскости, которую она ограничивает.

Если соединить концами три деревянных планки, то получится треугольник, который нельзя подвергнуть деформации — он будет сохранять свою форму. Тогда как четырехугольник может менять свою форму (рис. 102)? Это свойство «жесткости» треугольника широко используется в технике, производстве, строительстве.
Доказательство равенства вертикальных треугольников

Равные треугольники

Равные треугольники можно совместить наложением так, что соответственно совпадут все три стороны и все три угла (рис. 103). В совпавших, то есть в равных треугольниках, против равных сторон лежат равные углы, а против равных углов — равные стороны. Если Доказательство равенства вертикальных треугольниковто Доказательство равенства вертикальных треугольникова если Доказательство равенства вертикальных треугольниковто Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Для совмещения равных отрезков достаточно совпадения их концов, а для совмещения равных треугольников — совпадения их вершин.

Виды треугольников

Если у треугольника все три стороны имеют разную длину, то такой треугольник называется разносторонним.

Треугольник, у которого две стороны равны, называется равнобедренным. Его равные стороны называются боковыми сторонами, третья сторона — основанием, вершина, противолежащая основанию, — вершиной равнобедренного треугольника (рис. 104).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Если у треугольника равны все три стороны, то он называется равносторонним (рис. 105). Равносторонний треугольник является также и равнобедренным, где любую пару сторон можно принять за боковые стороны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

По величине углов треугольники делятся на остроугольные (у них все углы острые), тупоугольные (есть тупой угол) и прямоугольные (есть прямой угол) (рис. 106).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Треугольником называется трехзвенная замкнутая ломаная вместе с частью плоскости, которую она ограничивает.

Периметром треугольника (многоугольника) называется сумма длин его сторон.

Равными треугольниками называются треугольники, которые можно совместить наложением.

Равнобедренным треугольником называется треугольник, у которого две стороны равны.

Равносторонним треугольником называется треугольник, у которого все стороны равны.

Свойство равных треугольников. В равных треугольниках против равных сторон лежат равные углы, а против равных углов — равные стороны.

Замечание. Называя или записывая равные треугольники, стараются соблюдать последовательность соответствующих вершин. Во многих случаях это удобно. Однако делать это необязательно. Обе записи: Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС =Доказательство равенства вертикальных треугольниковKNM и Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAC =Доказательство равенства вертикальных треугольниковKNM — правильные. Иногда соответствующие вершины равных треугольников обозначают одними и теми же буквами, добавляя к буквам одного из треугольников индекс: Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1. При такой записи имеют в виду, что соответствующими являются вершины А и А1, В и В1, С и С1.

Первый и второй признаки равенства треугольников

При выяснении равны ли треугольники нет необходимости устанавливать равенство всех их соответствующих элементов путем наложения или измерения. Следующие две теоремы гарантируют равенство треугольников при равенстве некоторых сторон и углов.

Теорема (первый признак равенства треугольников). Если две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны.

Дано: АВ =А1В1, АС =А1С1, Доказательство равенства вертикальных треугольниковA = Доказательство равенства вертикальных треугольниковA1 (рис. 108).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать: Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1.

Доказательство:

Наложим треугольник ABC на треугольник А1В1С1 так, чтобы совпали равные углы А и А1, луч АВ совпал с лучом А1В1, а луч АС совпал с лучом А1С1. Так как отрезки АВ и А1В1 равны, то они совпадут при наложении, и вершина В совпадет с вершиной В1. Аналогично совпадут равные отрезки АС и A1C1, вершина С совпадет с вершиной C1. Треугольники совпадут полностью, так как совпадут их вершины. Таким образом, Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1. Теорема доказана.

Говорят, что две стороны и угол между ними задают треугольник однозначно.

Теорема (второй признак равенства треугольников). Если сторона и два прилежащих к ней угла одного треугольника соответственно равны стороне и двум прилежащим к ней углам другого треугольника, то такие треугольники равны.

AC =А1С1, Доказательство равенства вертикальных треугольниковA = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1, Доказательство равенства вертикальных треугольниковC = Доказательство равенства вертикальных треугольниковС1 (рис. 109).

Доказать: Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1.

Доказательство:

Наложим треугольник ABC на треугольник А1В1С1 так, чтобы совпали равные стороны АС и А1С1, угол А совпал с равным углом А1, а угол С — с равным углом Сх. Тогда луч АВ совпадет с лучом А1В1, луч СВ — с лучом С1В1, а вершина В совпадет с вершиной В1 (точка В будет принадлежать и прямой
А1В1, и прямой С1В1, и поэтому совпадет с точкой их пересечения В1). Треугольники совпадут полностью, так как совпадут их вершины. Таким образом, Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1. Теорема доказана.

Говорят, что сторона и два прилежащих к ней угла задают треугольник однозначно

Пример №1

Отрезки АВ и CD пересекаются в их серединах. Доказать, что расстояния между точками А и С, В и D равны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Пусть О — точка пересечения отрезков АВ и CD (рис. 110). Рассмотрим Доказательство равенства вертикальных треугольниковАОС и Доказательство равенства вертикальных треугольниковBOD. У них АО = ОВ, CO = OD по условию, Доказательство равенства вертикальных треугольниковAOC = Доказательство равенства вертикальных треугольниковBOD как вертикальные. Треугольники равны по двум сторонам и углу между ними, то есть по 1-му признаку равенства треугольников. Стороны АС и BD равны, так как в равных треугольниках против равных углов лежат равные стороны.

Возможно краткое оформление решения задачи.Доказательство равенства вертикальных треугольников

Пример №2

Дана простая замкнутая ломаная ABCD, у которой АВ =AD = 6 см, CD -4 см и луч АС является биссектрисой угла BAD. Найти длину ломаной ABCD.

Решение:

У треугольников ABC и ADC сторона АС — общая (рис. 111), AB=AD по условию, Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAC =Доказательство равенства вертикальных треугольниковDAC, так как АС — биссектриса угла BAD.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Эти треугольники равны по 1-му признаку равенства треугольников.

Отсюда ВС = CD как соответствующие (соответственные) стороны в двух равных треугольниках.

Длина ломаной ABCD: Доказательство равенства вертикальных треугольников

Пример №3

На сторонах угла В отложены отрезки: ВА = ВС, КА-МС (рис. 112). Доказать, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковA = Доказательство равенства вертикальных треугольниковС.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Рассмотрим треугольники АВМ и СВК. У них Доказательство равенства вертикальных треугольниковB — общий, АВ = СВ по условию, MB=KB, так как MB = СВ — СМ, KB =АВ -АК (если от равных отрезков отнять равные, получим равные отрезки). Треугольники АВМ и СВК равны по двум сторонам и углу между ними. Из равенства треугольников следует, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковA = Доказательство равенства вертикальных треугольниковC (в равных треугольниках против равных сторон лежат равные углы).

Пример №4

На рисунке 113 Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAD = Доказательство равенства вертикальных треугольниковCDA, Доказательство равенства вертикальных треугольниковCAD = Доказательство равенства вертикальных треугольниковBDA. Доказать равенство треугольников АОВ и DOC.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Так как Доказательство равенства вертикальных треугольниковABD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковDCA по 2-му признаку равенства треугольников (сторона AD — общая, углы при стороне AD соответственно равны по условию), то АВ = DC, Доказательство равенства вертикальных треугольниковB =Доказательство равенства вертикальных треугольниковC.

Так как Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAO = Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAD — Доказательство равенства вертикальных треугольниковCAD, Доказательство равенства вертикальных треугольниковCDO = Доказательство равенства вертикальных треугольниковCDA — Доказательство равенства вертикальных треугольниковBDA, тo Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAO =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCDO (если от равных углов отнять равные, получим равные углы). Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковАОВ = Доказательство равенства вертикальных треугольниковDOC по 2-му признаку равенства треугольников.

Высота, медиана и биссектриса треугольника

У треугольника, помимо трех сторон, трех вершин и трех углов, имеются также и другие элементы — высота, медиана и биссектриса.
Доказательство равенства вертикальных треугольников

Определение. Высотой треугольника (рис. 118, а) называется перпендикуляр, опущенный из вершины треугольника на противоположную сторону или на ее продолжение (отрезок ВН).

Определение. Медианой треугольника (рис. 118, б) называется отрезок, который соединяет вершину треугольника с серединой противоположной стороны (отрезок ВМ).

Определение. Биссектрисой треугольника (рис. 118, в) называется отрезок биссектрисы угла треугольника, соединяющий вершину треугольника с точкой пересечения биссектрисы с противоположной стороной (отрезок ВК).

В равных треугольниках равны соответствующие высоты, медианы и биссектрисы.

Если треугольник не равнобедренный, то высота, медиана и биссектриса, проведенные из одной вершины треугольника, не совпадают (рис. 119).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Поскольку у треугольника три вершины, то у него и три высоты, три медианы, три биссектрисы. Позже мы докажем, что высоты треугольника (или их продолжения) пересекаются в одной точке. Это же касается медиан треугольника (рис. 120) и его биссектрис (рис. 121).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Если треугольник остроугольный (рис. 122, а), то точка пересечения его высот находится внутри треугольника ABC. Если треугольник тупоугольный или прямоугольный (рис. 122, б, в), то продолжения высот пересекаются соответственно вне треугольника или в вершине прямого угла.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Точки пересечения высот, биссектрис и медиан называются замечательными точками треугольника.

Геометрия 3D

Тетраэдром или треугольной пирамидой называется многогранник, у которого все четыре грани — треугольники. Любую его грань можно принять за основание, а противолежащую вершину — за вершину пирамиды. Если точка S — вершина, а треугольник ABC — основание пирамиды, то перпендикуляр SH к плоскости ABC является высотой тетраэдра (рис. 124).
Доказательство равенства вертикальных треугольников

Равнобедренный треугольник

Определение. Треугольник называется равнобедренным, если у него две стороны равны.

Равные стороны называются боковыми сторонами, третья сторона — основанием, вершина, противолежащая основанию, — вершиной равнобедренного треугольника.

Рассмотрим некоторые свойства равнобедренного треугольника и один из его признаков.

Теорема (о свойстве углов при основании). В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.

Дано: Доказательство равенства вертикальных треугольников(рис. 126).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать: Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Проведем биссектрису ВК треугольника ABC. Треугольники АВК и СВК равны по двум сторонам и углу между ними: сторона ВК — общая, АВ = ВС по условию, углы АВК и СВК равны по определению биссектрисы. Из равенства этих треугольников следует, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковТеорема доказана.

Теорема (о свойстве биссектрисы равнобедренного треугольника).

В равнобедренном треугольнике биссектриса, проведенная к основанию, является его медианой и высотой.

Дано: Доказательство равенства вертикальных треугольников— биссектриса (рис. 127).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать: ВК — медиана и высота.

Доказательство:

Треугольники АВК и СВК равны по двум сторонам и углу между ними (см. предыдущую теорему). Из равенства треугольников следует, что АК=КС и Доказательство равенства вертикальных треугольников1 =Доказательство равенства вертикальных треугольников2. Так как углы 1 и 2 смежные, то их сумма равна 180°, поэтому Доказательство равенства вертикальных треугольниковСледовательно, ВК — медиана и высота. Теорема доказана.

Замечание. Поскольку из вершины треугольника можно провести только одну биссектрису, одну высоту и одну медиану, то теорему можно сформулировать так: «Биссектриса, высота и медиана равнобедренного треугольника, проведенные из вершины к основанию, совпадают». То есть если по условию задачи дана высота равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, то согласно данной теореме она является биссектрисой и медианой. Аналогично, если дана медиана равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, то она является высотой и биссектрисой.

Теорема (признак равнобедренного треугольника). Если в треугольнике два угла равны, то он равнобедренный.

Дано: Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать:Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Мысленно перевернем треугольник ABC обратной стороной (рис. 128) и наложим перевернутый треугольник на треугольник ABC так, чтобы их стороны АС совпали, угол С совпал с углом А, угол А совпал с углом С.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Тогда перевернутый треугольник совместится с данным, и сторона ВС совместится со стороной АВ. Следовательно, АВ = ВС, т. е. Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС — равнобедренный. Теорема доказана.

Доказанный признак равнобедренного треугольника является теоремой, обратной теореме о свойстве углов при основании равнобедренного треугольника (рис. 129).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Напомним, что любая теорема состоит из условия — того, что дано, и заключения — того, что нужно доказать. У теоремы, обратной данной, условием является заключение данной теоремы, а заключением — условие данной.

Пример №5

Доказать, что в равнобедренном треугольнике биссектрисы, проведенные к боковым сторонам, равны между собой.

Доказательство:

Пусть в Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС АВ =ВС, АК и СМ — биссектрисы (рис. 130). Нужно доказать, что АК = СМ. Рассмотрим Доказательство равенства вертикальных треугольниковАКВ и Доказательство равенства вертикальных треугольниковСМВ. У них Доказательство равенства вертикальных треугольниковB — общий, АВ = ВС по условию, Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAK = Доказательство равенства вертикальных треугольниковBCM как половины равных углов А и С при основании равнобедренного треугольника. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковАКВ = Доказательство равенства вертикальных треугольниковСМВ по 2-му признаку равенства треугольников, откуда АК = СМ. Что и требовалось доказать.

Замечание. Вторым способом доказательства будет рассмотрениеДоказательство равенства вертикальных треугольниковАКС иДоказательство равенства вертикальных треугольниковСМА и доказательство их равенства.

Пример №6

Доказать, что перпендикуляр, проведенный из центра окружности к хорде, делит эту хорду пополам.

Доказательство:

Пусть О — центр окружности, АВ — хорда, ОН — перпендикуляр к хорде АВ (рис. 131).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Отрезки OA и ОВ равны как радиусы. Поэтому треугольник АОВ — равнобедренный, а ОН — его высота, проведенная к основанию. Мы знаем, что высота равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является и медианой. А медиана делит сторону треугольника пополам, то есть АН = НВ. Что и требовалось доказать.

Признаки равнобедренного треугольника

Вы уже знаете один признак равнобедренного треугольника: «Если в треугольнике два угла равны, то треугольник равнобедренный». Докажем еще три признака равнобедренного треугольника, связанных с его высотой, медианой и биссектрисой.

Теорема. Если в треугольнике высота является медианой, то треугольник равнобедренный.

Дано: ВН — высота и медиана Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС (рис. 136).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Рассмотрим Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВН и Доказательство равенства вертикальных треугольниковСВН. У них сторона ВН — общая, Доказательство равенства вертикальных треугольников Доказательство равенства вертикальных треугольников(так как ВН — высота), АН = СН (так как ВН — медиана). Треугольники АВН и СВН равны по двум сторонам и углу между ними. Из равенства треугольников следует равенство соответствующих сторон АВ и ВС. Теорема доказана.

Теорема. Если в треугольнике высота является биссектрисой, то треугольник равнобедренный.

Дано: ВН — высота и биссектриса Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС.

Доказать: АВ = ВС (рис. 137).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

Рассмотрим Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВН и Доказательство равенства вертикальных треугольниковСВН. У них сторона ВН — общая, Доказательство равенства вертикальных треугольников Доказательство равенства вертикальных треугольников(так как ВН — высота), Доказательство равенства вертикальных треугольников Доказательство равенства вертикальных треугольников(так как ВН — биссектриса). Треугольники АВН и СВН равны по стороне и двум прилежащим к ней углам. Из равенства треугольников следует равенство соответствующих сторон АВ и ВС. Теорема доказана.

Теорема. Если в треугольнике медиана является биссектрисой, то треугольник равнобедренный.

Дано: ВМ — медиана и биссектриса Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС.

Доказать: АВ = ВС (рис. 138).

Доказательство:

Продлим медиану ВМ на ее длину за точку М. Получим МВХ = ВМ. Треугольники АМВ1 и СМВ равны по двум сторонам и углу между ними (МВ1 = ВМ по построению; AM = МС, так как ВМ — медиана; Доказательство равенства вертикальных треугольниковAMВ1 =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCMB как вертикальные). Из равенства этих треугольников следует, что АВ1=ВС и Доказательство равенства вертикальных треугольниковAB1M = =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCBM. Но ZCBM = ZABM, так как ВМ — биссектриса по условию. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковAB1B = Доказательство равенства вертикальных треугольниковABB1 и Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВВ1 — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника. Следовательно, АВ=АВ1. А так как АВ1=ВС, то АВ = ВС. Теорема доказана.

Замечание. Прием продления (продолжения) медианы часто используется при решении геометрических задач.

Пример №7

В треугольнике ABC с периметром 54 см медиана АК перпендикулярна стороне ВС, а высота ВМ составляет равные углы со сторонами ВА и ВС. Найти стороны треугольника ABC.

Решение:

Так как медиана АК является и высотой, то Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС — равнобедренный с основанием ВС и АВ =АС. Так как высота ВМ является и биссектрисой, то Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС — равнобедренный с основанием АС и АВ = ВС. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС — равносторонний, Доказательство равенства вертикальных треугольников Доказательство равенства вертикальных треугольников(см).

Пример №8

Биссектриса АК треугольника АБС делит сторону ВС пополам. Периметр треугольника ABC равен 36 см, периметр треугольника АКС равен 30 см. Найти длину биссектрисы АК.

Решение:

Из условия следует, что биссектриса АК является и медианой Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС (рис. 139).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС — равнобедренный по признаку равнобедренного треугольника и АВ=АС. Так как ВК = СК, то сумма отрезков АС и СК равна полупериметру Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС, то есть 18 см. По условию периметр Доказательство равенства вертикальных треугольниковАКС равен 30 см, поэтому АК = 30 — 18 = 12 (см).

Геометрия 3D

У правильной треугольной пирамиды DABC в основании лежит равносторонний треугольник ABC, а боковые грани ADB, ADC, BDC — равные равнобедренные треугольники с общей вершиной D (рис. 142).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

У правильной четырехугольной пирамиды в основании лежит квадрат MNKE, а боковые грани МРЕ, MPN, NPK, ЕРК — равные равнобедренные треугольники с общей вершиной Р (рис. 143).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Третий признак равенства треугольников

Вам уже известны два признака равенства треугольников. Рассмотрим еще один.

Теорема (третий признак равенства треугольников). Если три стороны одного треугольника соответственно равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать: Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС = Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1.

Доказательство:

Приложим треугольник А1В1С1 к треугольнику ABC так, чтобы у них совместились равные стороны А1С1 и АС, а вершины В1 и В оказались в разных полуплоскостях относительно прямой АС. Треугольник А1В1С1 займет положение треугольника АВ2С. Проведем отрезок ВВ2. Так как АВ2=АВ и В2С = ВС, то треугольники АВВ2 и СВВ2 — равнобедренные. Откуда Доказательство равенства вертикальных треугольниковl =Доказательство равенства вертикальных треугольников2 и Доказательство равенства вертикальных треугольников3 =Доказательство равенства вертикальных треугольников4 (как углы при основании равнобедренного треугольника). Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковABC =Доказательство равенства вертикальных треугольниковAB2C, и треугольники ABC и АВ2С равны по двум сторонам и углу между ними. Следовательно, Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС =Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1. Теорема доказана.

Замечание. Чтобы отрезок ВВ2 проходил внутри треугольника ABC, следует прикладывать треугольники большей стороной.

Говорят, что три стороны задают треугольник однозначно.

Итак, теперь вы знаете три признака равенства треугольников. Можно сформулировать и другие признаки равенства треугольников, в которых неизбежно будет присутствовать соответственное равенство каких-то трех элементов двух треугольников. Однако не любые три элемента задают треугольник. Так, например, если три угла одного треугольника соответственно равны трем углам другого треугольника, то такие треугольники не обязательно равны. То же касается треугольников, у которых соответственно равны две стороны и угол, противолежащий одной из этих сторон.

На рисунке 145, а, б вы видите пары таких неравных треугольников.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Пример №9

У простой замкнутой ломаной ABCD AB=AD, BC = DC. Доказать, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковB = Доказательство равенства вертикальных треугольниковD и луч АС — биссектриса угла BAD.

Доказательство:

Проведем отрезок АС (рис. 146).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Треугольники ABC и ADC равны по 3-му признаку равенства треугольников (AB=AD и BC = DC по условию, сторона АС — общая). Поэтому Доказательство равенства вертикальных треугольниковB =Доказательство равенства вертикальных треугольниковD и Доказательство равенства вертикальных треугольниковBAC =Доказательство равенства вертикальных треугольниковDAC как соответствующие в двух равных треугольниках и луч АС — биссектриса угла BAD.

Пример №10

Доказать равенство треугольников по двум сторонам и медиане между ними.

Доказательство:

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Нужно доказать, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС =Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1. Продлим в каждом треугольнике данную медиану на ее длину так, что MD = ВМ, M1D1=B1M1. Так как Доказательство равенства вертикальных треугольниковAMD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковСМВ по 1-му признаку равенства треугольников (AM = МС, Доказательство равенства вертикальных треугольниковAMD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCMB как вертикальные, ВМ = MD по построению), то AD = BC. Аналогично Доказательство равенства вертикальных треугольниковAXMXDX = Доказательство равенства вертикальных треугольниковС1М1В1, откуда A1D1 = B1C1. По условию ВС = В1С1, следовательно, AD=A1D1 и Доказательство равенства вертикальных треугольниковABD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковA1B1D1 по трем сторонам. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковABM =Доказательство равенства вертикальных треугольниковA1B1M1 и Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВМ =Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1М1 по 1-му признаку равенства треугольников. Отсюда AM =А1М1, АС =А1С1 (так как ВМ и В1М1 — медианы) и Доказательство равенства вертикальных треугольниковАВС =Доказательство равенства вертикальных треугольниковА1В1С1 по трем сторонам.

Пример №11

Два равных отрезка АВ и CD пересекаются в точке О и AD = BC. Доказать, что ВО = DO.

Доказательство:

Соединим точки В и D отрезком (рис. 148).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Треугольники ABD и CDB равны по трем сторонам (сторона BD — общая, AB=CD и AD=СВ по условию). Из равенства треугольников следует, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковABD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCDB. Тогда Доказательство равенства вертикальных треугольниковBOD — равнобедренный (по признаку равнобедренного треугольника), откуда ВО=DO.

Серединный перпендикуляр к отрезку

Определение. Серединным перпендикуляром к отрезку называется прямая, перпендикулярная этому отрезку и проходящая через его середину.

Прямая CD — серединный перпендикуляр к отрезку АВ, то есть Доказательство равенства вертикальных треугольников(рис. 152).

Доказательство равенства вертикальных треугольников
Теорема (о серединном перпендикуляре).

Любая точка серединного перпендикуляра к отрезку равноудалена от концов этого отрезка. Если точка равноудалена от концов отрезка, то она лежит на серединном перпендикуляре к этому отрезку.

В данной теореме два утверждения: прямое и ему обратное. Докажем каждое из этих утверждений отдельно.

1) Дано: Доказательство равенства вертикальных треугольников— серединный перпендикуляр к отрезку Доказательство равенства вертикальных треугольников(рис. 153).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство:

По определению серединного перпендикуляра Доказательство равенства вертикальных треугольниковТогда в треугольнике АКВ высота КМ является медианой. По признаку равнобедренного треугольника Доказательство равенства вертикальных треугольниковАКВ — равнобедренный, поэтому КА=КВ.

2) Дано: Доказательство равенства вертикальных треугольников(рис. 154).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать: Доказательство равенства вертикальных треугольниковгде Доказательство равенства вертикальных треугольников— серединный перпендикуляр к отрезку АВ.

Доказательство:

Проведем в равнобедренном Доказательство равенства вертикальных треугольниковАКВ высоту КМ, которая по свойству равнобедренного треугольника будет и медианой. Получим Доказательство равенства вертикальных треугольниковПрямая Доказательство равенства вертикальных треугольников, проходящая через высоту КМ, — серединный перпендикуляр к отрезку АВ.

Геометрическим местом точек плоскости (или пространства) называется множество всех точек плоскости (или пространства), обладающих общим свойством.

Из доказанной теоремы следует, что серединный перпендикуляр к отрезку — это геометрическое место точек плоскости, равноудаленных от концов отрезка.

Пример №12

В четырехугольнике (рис. 155) ABCD AB=BC, AD=DC.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказать, что ACДоказательство равенства вертикальных треугольниковBD.

Доказательство:

1-й способ. Из равенства треугольников ABD и CBD по трем сторонам следует, что Доказательство равенства вертикальных треугольниковABD =Доказательство равенства вертикальных треугольниковCBD. В равнобедренном треугольнике ABC биссектриса ВМ является и высотой. Поэтому ACДоказательство равенства вертикальных треугольниковBD.

2-й способ. Точки В и D равноудалены от концов отрезка АС, поэтому они лежат на серединном перпендикуляре к отрезку АС. Так как через две точки проходит единственная прямая, то BD — серединный перпендикуляр к отрезку АС. Отсюда ACДоказательство равенства вертикальных треугольниковBD. и AM = МС.

Пример №13 (1-я замечательная точка треугольника).

Доказать, что серединные перпендикуляры к сторонам треугольника пересекаются в одной точке.

Доказательство:

Пусть два серединных перпендикуляра к сторонам АС и АВ пересекаются в точке О (рис. 156).

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Точка О лежит на серединном перпендикуляре ОМ, поэтому ОА = ОС. Точка О лежит на серединном перпендикуляре ОК, поэтому ОА = ОВ. Отсюда ОВ = ОС. Поскольку точка О равноудалена от концов отрезка ВС, то она лежит на серединном перпендикуляре к отрезку ВС. Таким образом, третий серединный перпендикуляр пройдет через точку О, и все три серединных перпендикуляра к сторонам треугольника пересекутся в одной точке.

  • 1. Если ножку циркуля поставить в точку О и построить окружность радиусом OA, то она пройдет через все вершины треугольника в силу того, что OA = OB = ОС. Такая окружность называется описанной около треугольника. В данной задаче мы доказали, что центр окружности, описанной около треугольника, лежит в точке пересечения серединных перпендикуляров к его сторонам.
  • 2. Точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам треугольника — это еще одна замечательная точка треугольника помимо уже известных вам точек пересечения биссектрис, медиан, высот.

Напомню:

Три признака равенства треугольников:

  • По двум сторонам и углу между ними.
  • По стороне и двум прилежащим к ней углам.
  • По трем сторонам.
  1. Углы при основании равнобедренного треугольника равны.
  2. Биссектриса равнобедренного треугольника, проведенная из вершины к основанию, является его высотой и медианой.
  3. Если два угла треугольника равны, то треугольник равнобедренный (признак равнобедренного треугольника).
  4. Если высота треугольника является его медианой или биссектрисой, или медиана является его биссектрисой, то треугольник равнобедренный (признаки равнобедренного треугольника).
  5. Любая точка серединного перпендикуляра к отрезку равноудалена от концов этого отрезка. Если точка равноудалена от концов отрезка, то она лежит на серединном перпендикуляре к этому отрезку.
  6. Все три серединных перпендикуляра к сторонам треугольника пересекаются в одной точке (1-я замечательная точка треугольника).
Рекомендую подробно изучить предметы:
  • Геометрия
  • Аналитическая геометрия
  • Начертательная геометрия
Ещё лекции с примерами решения и объяснением:
  • Признаки равенства прямоугольных треугольников
  • Соотношения в прямоугольном треугольнике
  • Сумма углов треугольника
  • Внешний угол треугольника
  • Задачи на построение циркулем и линейкой
  • Задачи на построение по геометрии
  • Угол — определение, виды, как обозначают с примерами
  • Перпендикулярные прямые в геометрии

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№10 - Первый признак равенства треугольников.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№10 - Первый признак равенства треугольников.)

Признаки равенства треугольников

Доказательство равенства вертикальных треугольников

О чем эта статья:

Видео:Первый признак равенства треугольников. 7 класс.Скачать

Первый признак равенства треугольников. 7 класс.

Первый признак равенства треугольников

Конечно, равенство треугольников всегда можно доказать наложением одного треугольника на другой. Но, согласитесь, — это несерьезно. Какое может быть наложение, когда есть три теоремы и можно их доказать.

Давайте рассмотрим три признака равенства треугольников.

Теорема 1. Равенство треугольников по двум сторонам и углу между ними.

Если две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

При наложении △A1B1C1 на △ABC вершина A1 совмещается с вершиной A, и сторона A1B1 накладывается на сторону AB, AC — на сторону A1C1.

Сторона A1B1 совмещается со стороной AB, вершина B совпадает с вершиной B1, сторона A1С1 совмещается со стороной AС, вершина C совпадает с вершиной C1.

Значит, происходит совмещение вершин В и В1, С и С1.

Видео:7 класс, 19 урок, Второй признак равенства треугольниковСкачать

7 класс, 19 урок, Второй признак равенства треугольников

Второй признак равенства треугольников

Теорема 2. Равенство треугольников по стороне и двум прилежащим к ней углам.

Если сторона и два прилежащих к ней угла одного треугольника соответственно равны стороне и двум прилежащим к ней углам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Путем наложения △ABC на △A1B1C1, совмещаем вершину А с вершиной A1, вершины В и В1 лежат по одну сторону от А1С1.

Тогда АС совмещается с A1C1, вершина C совпадает с C1, поскольку мы знаем, что АС = A1C1.

AB накладывается на A1B1, поскольку мы знаем, что ∠A = ∠A1.

CB накладывается на C1B1, поскольку мы знаем, что ∠C = ∠C1.

Вершина B совпадает с вершиной B1.

Видео:Вертикальные углы равны (доказательство)Скачать

Вертикальные углы равны (доказательство)

Третий признак равенства треугольников

Теорема 3. Равенство треугольников по трем сторонам.

Если три стороны одного треугольника соответственно равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Доказательство равенства вертикальных треугольников

Доказательство 3 признака равенства треугольников:

Приложим △ABC к △A1B1C1 таким образом, чтобы вершина A совпала с вершиной A1, вершина B — с вершиной B1, вершина C и вершина C1 лежат по разные стороны от прямой А1В1.

Кроме трех основных теорем, запомните еще несколько признаков равенства треугольников.

Равны ли треугольники, можно определить не только по сторонам и углам, но и по высоте, медиане и биссектрисе.

  1. Если угол, сторона, противолежащая этому углу, и высота, опущенная на другую сторону, одного треугольника соответственно равны углу, стороне и высоте другого треугольника — такие треугольники равны.
    Доказательство равенства вертикальных треугольников
  2. Если две стороны и медиана, заключенная между ними, одного треугольника соответственно равны двум сторонам и медиане другого треугольника — такие треугольники равны.
    Доказательство равенства вертикальных треугольников
  3. Если сторона и две медианы, проведенные к двум другим сторонам, одного треугольника соответственно равны стороне и двум медианам другого треугольника — такие треугольники тоже равны.
    Доказательство равенства вертикальных треугольников
  4. Если две стороны и биссектриса, заключенная между ними, одного треугольника соответственно равны двум сторонам и биссектрисе другого треугольника — вы уже догадались сами: эти ребята равны.
    Доказательство равенства вертикальных треугольников
  5. Два треугольника равны, если сторона, медиана и высота, проведенные к другой стороне, одного треугольника соответственно равны стороне, медиане и высоте другого треугольника.
    Доказательство равенства вертикальных треугольников

Как видите, доказать равенство треугольников можно по множеству признаков и десятком способов. Три признака равенства треугольников — основные. Все остальные способы также стоит запомнить, ведь треугольник — только с виду простая фигура.

📽️ Видео

7 класс Атанасян. Вся геометрия за 100 минут. Треугольник, окружность, задачи на построениеСкачать

7 класс Атанасян. Вся геометрия за 100 минут. Треугольник, окружность, задачи на построение

Задача на доказательства равенства угловСкачать

Задача на доказательства равенства углов

Первый признак равенства треугольников. Доказательство. Задачи по рисункам.Скачать

Первый признак равенства треугольников. Доказательство. Задачи по рисункам.

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т3. Первый признак равенства треугольников.Скачать

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т3. Первый признак равенства треугольников.

Признаки равенства треугольников. Практическая часть. 7 класс.Скачать

Признаки равенства треугольников. Практическая часть. 7 класс.

7 класс, 20 урок, Третий признак равенства треугольниковСкачать

7 класс, 20 урок, Третий признак равенства треугольников

Задачи на доказательство равенства треугольников. Первый признак. Простые.Скачать

Задачи на доказательство равенства треугольников. Первый признак. Простые.

Геометрия 7 класс (Урок№14 - Второй и третий признаки равенства треугольников.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№14 - Второй и третий признаки равенства треугольников.)

ТРИ ПРИЗНАКА РАВЕНСТВА ТРЕУГОЛЬНИКОВ НА ЕГЭ #shorts #математика #егэ #огэ #профильныйегэ #геометрияСкачать

ТРИ ПРИЗНАКА РАВЕНСТВА ТРЕУГОЛЬНИКОВ НА ЕГЭ #shorts #математика #егэ #огэ #профильныйегэ #геометрия

Второй признак равенства треугольников. 7 класс.Скачать

Второй признак равенства треугольников. 7 класс.

Первый признак равенства треугольников | Теорема + доказательствоСкачать

Первый признак равенства треугольников | Теорема + доказательство

7 класс, 11 урок, Смежные и вертикальные углыСкачать

7 класс, 11 урок, Смежные и вертикальные углы
Поделиться или сохранить к себе: