Какими должны быть стороны треугольника

Какими могут быть стороны треугольника? Могут ли стороны треугольника быть равными данным числам? Существует ли треугольник со сторонами той или иной длины? . Рассмотрим конкретные задачи.

1) Существует ли треугольник со сторонами

а) 1 см, 2 см, 3 см;

б) 7 см, 10 см, 12 см?

Согласно неравенству треугольника, длина любой стороны треугольника меньше суммы длин двух других сторон. Проверяем, выполнено ли это условие для каждого отрезка. Для задачи а):

Третье неравенство неверно, следовательно, треугольника со сторонами 1 см, 2 см и 3 см не существует.

Все три условия выполнены, значит, треугольник со сторонами 7 см, 10 см и 12 см существует.

2) Можно ли построить треугольник со сторонами 3 см, 4 см, 8 см?

Проверяем, выполняется ли неравенство треугольника для каждого из отрезков:

Последнее неравенство не выполнено, поэтому треугольник со сторонами 3 см, 4 см и 8 см построить нельзя.

3) Какими могут быть стороны треугольника:

б) 11 дм, 15 дм, 30 дм?

Проверяем выполнение неравенства треугольника для каждой тройки отрезков:

Все три неравенства верны, следовательно, стороны треугольника могут быть равными 5 м, 7 м и10 м.

Третье неравенство не является верным, значит, стороны треугольника не могут быть равными 11 дм, 15 дм и 30 дм.

Видео:Найдите сторону треугольника, если другие его стороны равны 1 и 5Скачать

Треугольник. Формулы и свойства треугольников.

Видео:Найдите стороны треугольникаСкачать

Типы треугольников

По величине углов

По числу равных сторон

Видео:По силам каждому ★ Найдите стороны треугольника на рисункеСкачать

Вершины углы и стороны треугольника

Свойства углов и сторон треугольника

Сумма углов треугольника равна 180°:

В треугольнике против большей стороны лежит больший угол, и обратно. Против равных сторон лежат равные углы:

если α > β , тогда a > b

если α = β , тогда a = b

Сумма длин двух любых сторон треугольника больше длины оставшейся стороны:

a + b > c
b + c > a
c + a > b

Теорема синусов

Стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.

Теорема косинусов

Квадрат любой стороны треугольника равен сумме квадратов двух других сторон треугольника минус удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними.

a 2 = b 2 + c 2 — 2 bc · cos α

b 2 = a 2 + c 2 — 2 ac · cos β

c 2 = a 2 + b 2 — 2 ab · cos γ

Теорема о проекциях

Для остроугольного треугольника:

a = b cos γ + c cos β

b = a cos γ + c cos α

c = a cos β + b cos α

Формулы для вычисления длин сторон треугольника

Видео:Нахождение стороны прямоугольного треугольникаСкачать

Медианы треугольника

Свойства медиан треугольника:

В точке пересечения медианы треугольника делятся в отношении два к одному (2:1)

Медиана треугольника делит треугольник на две равновеликие части

Треугольник делится тремя медианами на шесть равновеликих треугольников.

Формулы медиан треугольника

Формулы медиан треугольника через стороны

m_a = 1 2 √ 2 b 2 +2 c 2 — a 2

m_b = 1 2 √ 2 a 2 +2 c 2 — b 2

m_c = 1 2 √ 2 a 2 +2 b 2 — c 2

Видео:Соотношения между сторонами и углами треугольника. 7 класс.Скачать

Биссектрисы треугольника

Свойства биссектрис треугольника:

Биссектриса треугольника делит противолежащую сторону на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам треугольника

Угол между биссектрисами внутреннего и внешнего углов треугольника при одной вершине равен 90°.

Формулы биссектрис треугольника

Формулы биссектрис треугольника через стороны:

l_a = 2√ bcp ( p — a ) b + c

l_b = 2√ acp ( p — b ) a + c

l_c = 2√ abp ( p — c ) a + b

где p = a + b + c 2 — полупериметр треугольника

Формулы биссектрис треугольника через две стороны и угол:

l_a = 2 bc cos α 2 b + c

l_b = 2 ac cos β 2 a + c

l_c = 2 ab cos γ 2 a + b

Видео:Уравнения стороны треугольника и медианыСкачать

Высоты треугольника

Свойства высот треугольника

Формулы высот треугольника

h_a = b sin γ = c sin β

h_b = c sin α = a sin γ

h_c = a sin β = b sin α

Видео:Геометрия 7 класс (Урок№9 - Треугольник.)Скачать

Окружность вписанная в треугольник

Свойства окружности вписанной в треугольник

Формулы радиуса окружности вписанной в треугольник

r = ( a + b — c )( b + c — a )( c + a — b ) 4( a + b + c )

Видео:Найдите сторону треугольника на рисункеСкачать

Окружность описанная вокруг треугольника

Свойства окружности описанной вокруг треугольника

Формулы радиуса окружности описанной вокруг треугольника

R = S 2 sin α sin β sin γ

R = a 2 sin α = b 2 sin β = c 2 sin γ

Видео:Виды треугольниковСкачать

Связь между вписанной и описанной окружностями треугольника

Видео:Математика | Соотношения между сторонами и углами в прямоугольном треугольнике.Скачать

Средняя линия треугольника

Свойства средней линии треугольника

MN = 1 2 AC KN = 1 2 AB KM = 1 2 BC

MN || AC KN || AB KM || BC

Видео:Задача про стороны треугольника. Геометрия 7 класс.Скачать

Периметр треугольника

Периметр треугольника ∆ ABC равен сумме длин его сторон

Видео:Виды треугольниковСкачать

Формулы площади треугольника

Формула Герона

Видео:Треугольники. 7 класс.Скачать

Равенство треугольников

Признаки равенства треугольников

Первый признак равенства треугольников — по двум сторонам и углу между ними

Второй признак равенства треугольников — по стороне и двум прилежащим углам

Третий признак равенства треугольников — по трем сторонам

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

Подобие треугольников

∆MNK => α = α ₁, β = β ₁, γ = γ ₁ и AB MN = BC NK = AC MK = k ,

где k — коэффициент подобия

Признаки подобия треугольников

Первый признак подобия треугольников

Второй признак подобия треугольников

Третий признак подобия треугольников

Любые нецензурные комментарии будут удалены, а их авторы занесены в черный список!

Добро пожаловать на OnlineMSchool.
Меня зовут Довжик Михаил Викторович. Я владелец и автор этого сайта, мною написан весь теоретический материал, а также разработаны онлайн упражнения и калькуляторы, которыми Вы можете воспользоваться для изучения математики.

Видео:9 класс, 15 урок, Решение треугольниковСкачать

Какими могут быть стороны треугольника — свойства и вычисления

Видео:ТЕОРЕМА СИНУСОВ И ТЕОРЕМА КОСИНУСОВ. Тригонометрия | МатематикаСкачать

Многоугольник с тремя сторонами

Прежде чем рассматривать задачу о том, как проверить, существует ли треугольник, следует подробно изучить эту фигуру. Согласно общепринятому определению, любой замкнутый многоугольник на плоскости, который состоит из трех отрезков, пересекающихся своими концами друг с другом, является треугольником. Эта фигура имеет две группы образующих ее элементов:

Сторонами являются три отрезка, длины которых могут быть либо известны по условию задачи, либо их предстоит рассчитать. Касательно вершин следует сказать, что у любого рассматриваемого многоугольника их три. Каждую принято обозначать одной латинской буквой, например, A, B, C и так далее. Поскольку два отрезка пересекаются в вершине, то они образуют некоторый угол. Их у фигуры три, поэтому становится понятным, откуда происходит название «треугольник».

Типы фигуры

Их классификация является достаточно развитой. В ее основу положены принципы взаимоотношения длин сторон друг с другом, а также численные значения углов. В общем случае в геометрии рассматривают следующие типы треугольников:

1. Равносторонний или равноугольный. Это самая симметричная фигура рассматриваемого класса, поскольку ее образуют три равные по длине стороны. Все ее углы также являются одинаковыми, каждый из них составляет 60 °. Специальные отрезки в таком треугольнике (медиана, биссектриса, медиатриса или серединный перпендикуляр и высота) совпадают друг с другом независимо от того, через какую сторону или угол они проходят.
2. Равнобедренный. Этот тип многоугольников является менее симметричным, чем равносторонний, однако, некоторая симметрия все же сохраняется. У этой фигуры имеются две одинаковые стороны и, как следствие, два одинаковых угла. Третий угол и сторона имеют отличные значения. Биссектриса, медиана, высота и медиатриса, которые проведены из вершины, где пересекаются одинаковые стороны, совпадают между собой. Равнобедренный треугольник может иметь как тупой, так и острый угол.
3. Прямоугольный. Каждому школьнику известна знаменитая теорема Пифагора, которая применима только к данному типу многоугольников. В прямоугольной фигуре имеется один (и только один) угол, мера которого составляет 90 °. Лежащий против него отрезок называется гипотенузой, она имеет самую большую длину. Оставшиеся отрезки называются катетами. Они могут быть как одинаковыми, так и иметь разную длину.
4. Общего типа. Именно этот вид фигур встречается чаще всего в задачах, поскольку его углы и стороны могут иметь произвольные значения. По этой причине работать с ним гораздо сложнее, чем с симметричными и прямоугольными многоугольниками. Тем не менее теоремы синусов и косинусов остаются справедливыми всегда.

Два основных свойства

В некоторых геометрических задачах можно встретить проблемы, которые формулируются так: можно ли построить треугольник со сторонами a, b, c, если известны их длины. Либо другой тип задач, которые предполагают знание некоторых сторон и углов, и требуют определить возможность существования такой фигуры.

Ответ на все эти проблемы заключается всего в одном слове: либо «да» и такой треугольник действительно существует, либо «нет» и из заданных элементов его построить не представляется возможным. Разобраться со всеми этими задачами поможет знание двух главных свойств, которые всегда справедливы для треугольников любых типов:

1. Равенство всех углов 180 °. Если их обозначить буквами A, B и C, тогда будет выполняться следующее выражение: A + B + C = 180 °. Из него можно сделать множество важных выводов. Например, если три угла равностороннего треугольника одинаковые, то мера каждого из них составит 60 ° (A=B=C=180 °/3=60 °). Также это свойство позволяет понять, почему в рассматриваемом многоугольнике может существовать лишь один тупой или прямой угол.
2. Длины двух сторон в сумме всегда больше длины третьей стороны. Это второе важное свойство любого типа треугольников. Независимо от того, идет речь о тупоугольной фигуре или о прямоугольной, одна сторона в ней по своей длине будет всегда меньше суммы двух других.

Оба свойства с успехом можно и необходимо применять, чтобы проверить или узнать возможность существования того или иного треугольника. Важно понимать, что невыполнение любого из свойств говорит о невозможности построения рассматриваемой фигуры.

Вопрос вырождения

В свете изучения возможности существования треугольников важно рассмотреть вопрос их вырождения. В математике придумали универсальную формулу, которая позволяет оценить качество треугольника. Она имеет вид:

Каждый из трех множителей числителя является положительным числом, что следует из главного свойства треугольников. Величина качества CT является положительной и лежит в пределах значений 0 и 1. Возможны следующие случаи:

1. CT = 1. Такое качество имеют лишь равносторонние треугольники. Это легко проверить, если подставить в формулу a=b=c.
2. CT>0,5. Эти фигуры называют высококачественными, все три угла в них являются острыми или один из них прямой. Под качеством имеется в виду более-менее близкое соотношение длин сторон, поэтому фигура выглядит «скругленной».
3. CT 0. Абсолютно вырожденный треугольник. В нем тупой угол приближается к 180 °. Это означает, что два других угла должны быть равны нулю. Подобная ситуация возможна лишь в одном случае: вершина тупого угла приближается к противоположной стороне, и вся фигура вырождается в отрезок нулевой толщины («сплющивается»). Важно отметить, что второе главное свойство для этого треугольника будет говорить о том, что длины двух малых сторон в сумме равны третьей.

Теорема косинусов

Чтобы решать задачи на треугольники, недостаточно знать лишь главные их свойства. Последние позволяют лишь дать качественный, но не количественный ответ. Теорем и формул для рассматриваемых многоугольников известно много (синусов, Пифагора, медиан, Герона и др.). Однако, теорема косинусов является одной из основополагающих, поскольку позволяет по двум сторонам и углу определить значение длины третьей стороны (справедливости ради следует отметить, что теорема синусов является не менее важной, поскольку она по двум углам и стороне позволяет вычислить неизвестные стороны).

Соответствующее выражение имеет следующий вид:

c 2 = a 2 + b 2 — 2*a*b*cos (α).

Здесь a, b, c — длины сторон фигуры, α — угол между a и b. Нетрудно догадаться, что это выражение является обобщение пифагоровой теоремы для треугольника с прямым углом.

По сути, записанное равенство заключает в себе второе главное свойство треугольников. Действительно, значение угла α может изменяться от 0 ° до 180 °. При этом тригонометрическая функция cos пробегает значения от 1 до -1. Для всех них длина одного отрезка будет меньше суммы двух других. Лишь для значений -1 и +1 получается равенство, что свидетельствует о полном вырождении треугольника в отрезок.

Видео:Найдите третью сторону треугольникаСкачать

Решение задач

Для закрепления полученных знаний полезно привести пару примеров решения типичных геометрических задач с треугольниками, в которых нужно будет либо дать качественный ответ, либо получить некоторое количественное значение.

Первая задача требует получить качественный ответ. Пусть имеется треугольник со сторонами 1, 2, 4. Существует ли такая фигура, требуется выяснить.

Для решения этой проблемы абсолютно неважно измеряются стороны в метрах, в сантиметрах, в дюймах или в других величинах. Важно лишь взаимоотношение между ними. Для каждой из длин отрезков следует проверить свойство существования рассматриваемой фигуры. Если получится хотя бы одна ложь, то треугольник построить нельзя:

1 2 + b 2 — c 2 )/(2*a*b)) = arccos ((3 2 + 4 2 — 6 2 )/(2*3*4)) ≈ 51,38 °.

Таким образом, для определения возможности существования того или иного треугольника на плоскости необходимо проверить тот факт, что каждая из его сторон имеет меньшую длину, чем сумма двух других отрезков. Теорема косинусов является удобным инструментом для определения количественных характеристик рассматриваемого типа фигур.

🔍 Видео

№52. Две стороны треугольника параллельны плоскости α. Докажите, что и третья сторонаСкачать

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

Почему в треугольнике против большей стороны - больший угол ➜ ДоказательствоСкачать