Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Видео:7 класс, 18 урок, Свойства равнобедренного треугольникаСкачать

7 класс, 18 урок, Свойства равнобедренного треугольника

Свойства биссектрисы равностороннего треугольника

В данной публикации мы рассмотрим основные свойства биссектрисы равностороннего треугольника, а также разберем пример решения задачи по данной теме.

Примечание: напомним, что равносторонним называется треугольник, в котором равны как все стороны, так и все углы.

Видео:№233. Докажите, что биссектриса внешнего угла при вершине равнобедренного треугольника,Скачать

№233. Докажите, что биссектриса внешнего угла при вершине равнобедренного треугольника,

Свойства биссектрисы равностороннего треугольника

Свойство 1

Любая биссектриса равностороннего треугольника одновременно является и медианой, и высотой, и серединным перпендикуляром.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

BD – биссектриса угла ABC, которая также является:

  • высотой, опущенной на сторону AC;
  • медианой, делящей сторону AC на два равных отрезка (AD = DC);

Свойство 2

Все три биссектрисы равностороннего треугольника равны между собой.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Свойство 3

Биссектрисы равностороннего треугольника в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Свойство 4

Точка пересечения биссектрис равностороннего треугольника является центром описанной и вписанной окружностей.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

  • r – радиус вписанной окружности;
  • R – радиус описанной окружности;
  • R = 2r.

Свойство 5

Биссектриса равностороннего треугольника делит его на два равновеликих (равных по площади) прямоугольных треугольника.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Примечание: Три биссектрисы равностороннего треугольника делят его на 6 равновеликих прямоугольных треугольников.

Свойство 6

Любая из внешних биссектрис угла равностороннего треугольника параллельна стороне, лежащей напротив данного угла.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

  • AD и AE – внешние биссектрисы, параллельные BC;
  • BK и BL – внешние биссектрисы, параллельные AC;
  • CM и CN – внешние биссектрисы, параллельные AB.

Свойство 7

Длину биссектрисы ( la ) равностороннего треугольника можно выразить через его сторону.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

где a – сторона треугольника.

Видео:№420. Докажите, что прямая, содержащая биссектрису равнобедренного треугольникаСкачать

№420. Докажите, что прямая, содержащая биссектрису равнобедренного треугольника

Пример задачи

Радиус вписанной в равносторонний треугольник окружности равен 4 см. Найдите длину его стороны.

Решение

Согласно Свойствам 3 и 4, рассмотренным выше, радиус вписанной окружности составляет 1/3 часть от биссектрисы равностороннего треугольника. Следовательно, вся ее длина равняется 12 см (4 см ⋅ 3).

Теперь мы можем найти сторону треугольника с помощью формулы ниже (получена из Свойства 7):

Видео:№225. Докажите, что каждый угол равностороннего треугольника равен 60°.Скачать

№225. Докажите, что каждый угол равностороннего треугольника равен 60°.

Биссектриса равностороннего треугольника

Какими свойствами обладает биссектриса равностороннего треугольника? Как, зная сторону правильного треугольника, найти его биссектрису? Чему равна длина биссектрисы через радиус вписанной и описанной окружностей?

(свойство биссектрисы равностороннего треугольника)

В равностороннем треугольнике биссектриса, проведённая к любой стороне, является также его медианой и высотой.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольникаПусть в треугольнике ABC AB=BC=AC.

Так как AB=BC, треугольник ABC — равнобедренный с основанием AC.

Проведем биссектрису BF.

По свойству равнобедренного треугольника, BF является также его медианой и высотой.

Аналогично, треугольник ABC — равнобедренный с основанием BC, треугольник ABC — равнобедренный с основанием AB, а его биссектрисы AK и CD — еще и медианы и высоты.

Что и требовалось доказать .

(свойство биссектрис равностороннего треугольника)

Все три биссектрисы равностороннего треугольника равны между собой.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольникаПусть в треугольнике ABC AB=BC=AC.

AK, BF CD — биссектрисы треугольника ABC.

В треугольниках ABF, BCD и CAK:

  • AB=BC=CA (по условию)
  • ∠BAF=∠CBD=∠ACK (как углы равностороннего треугольника)
  • ∠ABF=∠BCD=∠CAK (как как AK, BF CD — биссектрисы равных углов).

Значит, треугольники ABF, BCD и CAK равны (по стороне и двум прилежащим к ней углам).

Из равенства треугольников следует равенство соответствующих сторон: AK=BF=CD.

Что и требовалось доказать .

Из теорем 1 и 2 следует, что в равностороннем треугольнике все биссектрисы, медианы и высоты равны между собой.

1) Найдём биссектрису равностороннего треугольника через его сторону.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольникаВ треугольнике ABC AB=BC=AC=a.

BF — биссектриса, BF=l.

По свойствам равностороннего треугольника, BF — высота ∆ ABC, ∠A=60º.

Из прямоугольного треугольника ABF по определению синуса

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Таким образом, формула биссектрисы равностороннего треугольника по его стороне:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

2) Найдём биссектрису равностороннего треугольника через радиусы вписанной и описанной окружностей.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольникаВ правильном треугольнике ABC центры вписанной и описанной окружностей совпадают.

Центр вписанной окружности — точка пересечения биссектрис треугольника. Биссектрисы равностороннего треугольника также являются его медианами. Медианы треугольника в точке пересечения делятся в отношении 2 к 1, считая от вершины.

Следовательно, точка O — центр вписанной и описанной окружностей, OF — радиус вписанной окружности, OF=r, BO — радиус описанной окружности, BO=R и BO:OF=2:1.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Таким образом, длина биссектрисы через радиус вписанной окружности равна

Видео:Свойство биссектрисы треугольника с доказательствомСкачать

Свойство биссектрисы треугольника с доказательством

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:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника(1)
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника,(3)
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(4)

Построим следующее соотношение

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(5)

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(6)
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(7)

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(8)

Из формул (5) и (8) получим соотношение (1).Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

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).

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Тогда площади треугольников ABD и ACD можно найти из формул:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника,(9)
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(10)

Построим следующее соотношение

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(11)

Из формул (5) и (11) получим соотношение (1).Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

Применяя теорему синусов для треугольников ABD и ACD можем записать:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника,(12)
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(13)

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

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.

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника(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:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника(15)

Из равенств (14) и (15) получаем:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.Докажите что биссектриса равностороннего треугольника

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:

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(16)

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

Докажите что биссектриса равностороннего треугольника
Докажите что биссектриса равностороннего треугольника.(17)

Методом перекресного умножения упростим (17) и решим:

🎦 Видео

№133. Докажите, что если биссектриса треугольника совпадает с его высотой, то треугольникСкачать

№133. Докажите, что если биссектриса треугольника совпадает с его высотой, то треугольник

Геометрия 7 класс (Урок№13 - Равнобедренный треугольник.)Скачать

Геометрия 7 класс (Урок№13 - Равнобедренный треугольник.)

Известна биссектриса равностороннего треугольника. Найти сторону этого треугольника. ОГЭ №16Скачать

Известна биссектриса равностороннего треугольника. Найти сторону этого треугольника. ОГЭ №16

Формулы равностороннего треугольника #shortsСкачать

Формулы равностороннего треугольника #shorts

Высота, биссектриса, медиана. 7 класс.Скачать

Высота, биссектриса, медиана. 7 класс.

Равнобедренный треугольник. 7 класс.Скачать

Равнобедренный треугольник. 7 класс.

Равнобедренный треугольник. Свойства равнобедренного треугольника | Математика | TutorOnlineСкачать

Равнобедренный треугольник. Свойства равнобедренного треугольника | Математика | TutorOnline

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т6. Второе свойство равнобедренного треугольника.Скачать

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т6. Второе свойство равнобедренного треугольника.

№135. Докажите, что если сторона одного равностороннего треугольника равна стороне другогоСкачать

№135. Докажите, что если сторона одного равностороннего треугольника равна стороне другого

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т5. Первое свойство равнобедренного треугольника.Скачать

Геометрия. 7 класс. Теоремы. Т5. Первое свойство равнобедренного треугольника.

Теорема о свойстве медианы равнобедренного треугольникаСкачать

Теорема о свойстве медианы равнобедренного треугольника

Признаки равенства треугольников | теорема пифагора | Математика | TutorOnlineСкачать

Признаки равенства треугольников | теорема пифагора | Математика | TutorOnline

Геометрия Равносторонний треугольникСкачать

Геометрия  Равносторонний треугольник

3 свойства биссектрисы #shortsСкачать

3 свойства биссектрисы #shorts

ПОМОГИТЕ ДОКАЗАТЬ Если две биссектрисы равны, то треугольник равнобедренныйСкачать

ПОМОГИТЕ ДОКАЗАТЬ Если две биссектрисы равны, то треугольник равнобедренный
Поделиться или сохранить к себе: