Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром O, вписанная в равнобедренный треугольник KLM, касается боковой стороны KL в точке B, а основания ML — в точке A. Вторая окружность с центром O1 касается основания ML и продолжений боковых сторон.

а) Докажите, что треугольник OLO1 прямоугольный.

б) Найдите радиус второй окружности, если известно, что радиус первой равен 15 и AK = 32.

а) Пусть окружность с центром O1 касается продолжения боковой стороны KL в точке C. Центр окружности, вписанной в угол, лежит на его биссектрисе, поэтому LO и LO1 — биссектрисы смежных углов KLM и CLM. Следовательно, ∠OLO1 = 90°.

б) Прямоугольные треугольники KBO и KAL подобны, поэтому

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Пусть радиус окружности с центром O1 равен r1. Треугольник KLM

равнобедренный, поэтому окружности с центрами O и O1 касаются основания ML в одной и той же точке A. Значит, точка A лежит на отрезке OO1, причём LA — высота прямоугольного треугольника OLO1, проведённая из вершины прямого угла. Следовательно,

Окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром O, вписанная в равнобедренный треугольник KLM, касается боковой стороны KL в точке B, а основания ML — в точке A. Вторая окружность с центром O1 касается основания ML и продолжений боковых сторон.

а) Докажите, что треугольник OLO1 прямоугольный.

б) Найдите радиус второй окружности, если известно, что радиус первой равен 15 и AK = 32.

а) Пусть окружность с центром O1 касается продолжения боковой стороны KL в точке C. Центр окружности, вписанной в угол, лежит на его биссектрисе, поэтому LO и LO1 — биссектрисы смежных углов KLM и CLM. Следовательно, ∠OLO1 = 90°.

б) Прямоугольные треугольники KBO и KAL подобны, поэтому

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Пусть радиус окружности с центром O1 равен r1. Треугольник KLM

равнобедренный, поэтому окружности с центрами O и O1 касаются основания ML в одной и той же точке A. Значит, точка A лежит на отрезке OO1, причём LA — высота прямоугольного треугольника OLO1, проведённая из вершины прямого угла. Следовательно,

Окружность с центром О вписана в равнобедренный треугольник ABC с основанием АС, Докажите, что АВО = СВО.

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

  • Все категории
  • экономические 43,282
  • гуманитарные 33,619
  • юридические 17,900
  • школьный раздел 606,997
  • разное 16,829

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Окружность, вписанная в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольникСуществование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольникФормулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольникВывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Существование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла

Определение 1 . Биссектрисой угла называют луч, делящий угол на две равные части.

Теорема 1 (Основное свойство биссектрисы угла) . Каждая точка биссектрисы угла находится на одном и том же расстоянии от сторон угла (рис.1).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Доказательство . Рассмотрим произвольную точку D , лежащую на биссектрисе угла BAC , и опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.1). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны острые углы DAF и DAE , а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

что и требовалось доказать.

Теорема 2 (обратная теорема к теореме 1) . Если некоторая точка находится на одном и том же расстоянии от сторон угла, то она лежит на биссектрисе угла (рис.2).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Доказательство . Рассмотрим произвольную точку D , лежащую внутри угла BAC и находящуюся на одном и том же расстоянии от сторон угла. Опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.2). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE , а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

что и требовалось доказать.

Определение 2 . Окружность называют окружностью, вписанной в угол , если она касается касается сторон этого угла.

Теорема 3 . Если окружность вписана в угол, то расстояния от вершины угла до точек касания окружности со сторонами угла равны.

Доказательство . Пусть точка D – центр окружности, вписанной в угол BAC , а точки E и F – точки касания окружности со сторонами угла (рис.3).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE (как радиусы окружности радиусы окружности ), а гипотенуза AD – общая. Следовательно

что и требовалось доказать.

Замечание . Теорему 3 можно сформулировать и по-другому: отрезки касательных касательных , проведенных к окружности из одной точки, равны.

Определение 3 . Биссектрисой треугольника называют отрезок, являющийся частью биссектрисы угла треугольника, и соединяющий вершину треугольника с точкой на противоположной стороне.

Теорема 4 . В любом треугольнике все три биссектрисы пересекаются в одной точке.

Доказательство . Рассмотрим две биссектрисы, проведённые из вершин A и C треугольника ABC , и обозначим точку их пересечения буквой O (рис. 4).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Опустим из точки O перпендикуляры OD , OE и OF на стороны треугольника. Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла BAC , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла ACB , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Следовательно, справедливо равенство:

откуда с помощью теоремы 2 заключаем, что точка O лежит на биссектрисе угла ABC . Таким образом, все три биссектрисы треугольника проходят через одну и ту же точку, что и требовалось доказать

Определение 4 . Окружностью, вписанной в треугольник , называют окружность, которая касается всех сторон треугольника (рис.5). В этом случае треугольник называют треугольником, описанным около окружности .

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Следствие . В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну. Центром вписанной в треугольник окружности является точка, в которой пересекаются все биссектрисы треугольника.

Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Формулы, позволяющие найти радиус вписанной в треугольник окружности , удобно представить в виде следующей таблицы.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

a, b, c – стороны треугольника,
S – площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

ФигураРисунокФормулаОбозначения
Произвольный треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Равнобедренный треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Равносторонний треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Прямоугольный треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Произвольный треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Равнобедренный треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Равносторонний треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Прямоугольный треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник
Произвольный треугольник
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник.

Равнобедренный треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Равносторонний треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Прямоугольный треугольникПервая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Теорема 5 . Для произвольного треугольника справедливо равенство

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где a, b, c – стороны треугольника, r – радиус вписанной окружности, Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник– полупериметр (рис. 6).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

с помощью формулы Герона получаем:

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

что и требовалось.

Теорема 6 . Для равнобедренного треугольника справедливо равенство

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание, r – радиус вписанной окружности (рис. 7).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

то, в случае равнобедренного треугольника, когда

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

что и требовалось.

Теорема 7 . Для равностороннего треугольника справедливо равенство

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

где a – сторона равностороннего треугольника, r – радиус вписанной окружности (рис. 8).

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

то, в случае равностороннего треугольника, когда

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

что и требовалось.

Замечание . Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в равносторонний треугольник, непосредственно, т.е. без использования общих формул для радиусов окружностей, вписанных в произвольный треугольник или в равнобедренный треугольник.

Теорема 8 . Для прямоугольного треугольника справедливо равенство

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Доказательство . Рассмотрим рисунок 9.

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Поскольку четырёхугольник CDOF является прямоугольником прямоугольником , у которого соседние стороны DO и OF равны, то этот прямоугольник – квадрат квадрат . Следовательно,

В силу теоремы 3 справедливы равенства

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Следовательно, принимая также во внимание теорему Пифагора, получаем

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

Первая окружность с центром о вписана в равнобедренный треугольник

что и требовалось.

Замечание . Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, с помощью общей формулы для радиуса окружности, вписанной в произвольный треугольник.

Окружность с центром О вписана в равнобедренный треугольник ABC с основанием АС, Докажите, что АВО = СВО.

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

  • Все категории
  • экономические 43,282
  • гуманитарные 33,619
  • юридические 17,900
  • школьный раздел 607,036
  • разное 16,829

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Поделиться или сохранить к себе: