В предишния урок разгледахме свойствата на ъглополовящата на ъгъл, както затворен в триъгълник, така и свободен. Триъгълникът включва три ъгъла, като за всеки от тях се запазват разгледаните свойства на ъглополовящата.
Теорема:
Симетралите AA 1, BB 1, CC 1 на триъгълника се пресичат в една точка O (фиг. 1).
Ориз. 1. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Да разгледаме първите две ъглополовящи BB 1 и СС 1 . Те се пресичат, пресечната точка O съществува. За да докажем това, предположим противното: нека дадените ъглополовящи не се пресичат, в който случай те са успоредни. Тогава правата BC е секанс и сбор от ъглите , това противоречи на факта, че в целия триъгълник сумата от ъглите е .
Така че пресечната точка O на две ъглополовящи съществува. Помислете за неговите свойства:
Точка O лежи на ъглополовящата на ъгъл , което означава, че е на еднакво разстояние от неговите страни BA и BC. Ако OK е перпендикулярна на BC, OL е перпендикулярна на BA, тогава дължините на тези перпендикуляри са равни на -. Освен това точката O лежи на ъглополовящата на ъгъла и е на еднакво разстояние от неговите страни CB и CA, перпендикулярите OM и OK са равни.
Получихме следните равенства:
, тоест и трите перпендикуляра, пуснати от точка O към страните на триъгълника, са равни помежду си.
Интересува ни равенството на перпендикулярите OL и OM. Това равенство казва, че точката O е на еднакво разстояние от страните на ъгъла, следователно тя лежи на неговата ъглополовяща AA 1.
Така доказахме, че и трите ъглополовящи на триъгълник се пресичат в една точка.
Освен това триъгълникът се състои от три сегмента, което означава, че трябва да разгледаме свойствата на един сегмент.
Дадена е отсечка AB. Всяка отсечка има среда и през нея може да се прекара перпендикуляр - означаваме го с p. Така p е перпендикулярната ъглополовяща.
Ориз. 2. Илюстрация към теоремата
Всяка точка, лежаща върху перпендикулярната ъглополовяща, е на еднакво разстояние от краищата на сегмента.
Докажете това (фиг. 2).
Доказателство:
Помислете за триъгълници и . Те са правоъгълни и равни, защото имат общ катет OM, а катетите на AO и OB са равни по условие, така че имаме два правоъгълни триъгълника, които са равни по два катета. От това следва, че и хипотенузите на триъгълниците са равни, т.е., което трябваше да се докаже.
Обратната теорема е вярна.
Всяка точка, равноотдалечена от краищата на отсечка, лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на тази отсечка.
Дадена е отсечката AB, перпендикулярът към нея е p, точката M е на равно разстояние от краищата на отсечката. Докажете, че точка M лежи върху ъглополовящата на отсечката (фиг. 3).
Ориз. 3. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Нека разгледаме триъгълник. Той е равнобедрен, както по условие. Помислете за медианата на триъгълника: точка O е средата на основата AB, OM е медианата. Според собствеността равнобедрен триъгълник, медианата, прекарана към основата му, е едновременно височина и ъглополовяща. Оттук следва, че. Но правата p също е перпендикулярна на AB. Знаем, че към точката O може да се прекара единствен перпендикуляр на отсечката AB, което означава, че правите OM и p съвпадат, от което следва, че точката M принадлежи на правата p, което трябваше да се докаже.
Директната и обратната теореми могат да бъдат обобщени.
Дадена точка лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на отсечка тогава и само ако е на еднакво разстояние от краищата на тази отсечка.
И така, повтаряме, че има три сегмента в триъгълник и свойството на перпендикулярна ъглополовяща е приложимо за всеки от тях.
Теорема:
Перпендикулярните ъглополовящи на триъгълник се пресичат в една точка.
Даден е триъгълник. Перпендикулярно на неговите страни: P 1 към страната BC, P 2 към страната AC, P 3 към страната AB.
Докажете, че перпендикулярите Р 1 , Р 2 и Р 3 се пресичат в точка O (фиг. 4).
Ориз. 4. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Да разгледаме два средни перпендикуляра P 2 и P 3 , те се пресичат, пресечната точка O съществува. Нека докажем този факт от противното - нека перпендикулярите P 2 и P 3 са успоредни. Тогава ъгълът е прав, което противоречи на факта, че сборът от трите ъгъла на триъгълник е . И така, има точка O на пресичане на две от трите перпендикулярни ъглополовящи. Свойства на точката O: тя лежи на ъглополовящата на страната AB, което означава, че е на равно разстояние от краищата на отсечката AB:. Той също лежи върху перпендикулярната ъглополовяща към страната AC, така че . Получихме следните равенства.
В предишния урок разгледахме свойствата на ъглополовящата на ъгъл, както затворен в триъгълник, така и свободен. Триъгълникът включва три ъгъла, като за всеки от тях се запазват разгледаните свойства на ъглополовящата.
Теорема:
Симетралите AA 1, BB 1, CC 1 на триъгълника се пресичат в една точка O (фиг. 1).
Ориз. 1. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Да разгледаме първите две ъглополовящи BB 1 и СС 1 . Те се пресичат, пресечната точка O съществува. За да докажем това, предположим противното: нека дадените ъглополовящи не се пресичат, в който случай те са успоредни. Тогава правата BC е секанс и сбор от ъглите , това противоречи на факта, че в целия триъгълник сумата от ъглите е .
Така че пресечната точка O на две ъглополовящи съществува. Помислете за неговите свойства:
Точка O лежи на ъглополовящата на ъгъл , което означава, че е на еднакво разстояние от неговите страни BA и BC. Ако OK е перпендикулярна на BC, OL е перпендикулярна на BA, тогава дължините на тези перпендикуляри са равни на -. Освен това точката O лежи на ъглополовящата на ъгъла и е на еднакво разстояние от неговите страни CB и CA, перпендикулярите OM и OK са равни.
Получихме следните равенства:
, тоест и трите перпендикуляра, пуснати от точка O към страните на триъгълника, са равни помежду си.
Интересува ни равенството на перпендикулярите OL и OM. Това равенство казва, че точката O е на еднакво разстояние от страните на ъгъла, следователно тя лежи на неговата ъглополовяща AA 1.
Така доказахме, че и трите ъглополовящи на триъгълник се пресичат в една точка.
Освен това триъгълникът се състои от три сегмента, което означава, че трябва да разгледаме свойствата на един сегмент.
Дадена е отсечка AB. Всяка отсечка има среда и през нея може да се прекара перпендикуляр - означаваме го с p. Така p е перпендикулярната ъглополовяща.
Ориз. 2. Илюстрация към теоремата
Всяка точка, лежаща върху перпендикулярната ъглополовяща, е на еднакво разстояние от краищата на сегмента.
Докажете това (фиг. 2).
Доказателство:
Помислете за триъгълници и . Те са правоъгълни и равни, защото имат общ катет OM, а катетите на AO и OB са равни по условие, така че имаме два правоъгълни триъгълника, които са равни по два катета. От това следва, че и хипотенузите на триъгълниците са равни, т.е., което трябваше да се докаже.
Обратната теорема е вярна.
Всяка точка, равноотдалечена от краищата на отсечка, лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на тази отсечка.
Дадена е отсечката AB, перпендикулярът към нея е p, точката M е на равно разстояние от краищата на отсечката. Докажете, че точка M лежи върху ъглополовящата на отсечката (фиг. 3).
Ориз. 3. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Нека разгледаме триъгълник. Той е равнобедрен, както по условие. Помислете за медианата на триъгълника: точка O е средата на основата AB, OM е медианата. Според свойството на равнобедрен триъгълник медианата, прекарана към основата му, е едновременно височина и ъглополовяща. Оттук следва, че. Но правата p също е перпендикулярна на AB. Знаем, че към точката O може да се прекара единствен перпендикуляр на отсечката AB, което означава, че правите OM и p съвпадат, от което следва, че точката M принадлежи на правата p, което трябваше да се докаже.
Директната и обратната теореми могат да бъдат обобщени.
Дадена точка лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на отсечка тогава и само ако е на еднакво разстояние от краищата на тази отсечка.
И така, повтаряме, че има три сегмента в триъгълник и свойството на перпендикулярна ъглополовяща е приложимо за всеки от тях.
Теорема:
Перпендикулярните ъглополовящи на триъгълник се пресичат в една точка.
Даден е триъгълник. Перпендикулярно на неговите страни: P 1 към страната BC, P 2 към страната AC, P 3 към страната AB.
Докажете, че перпендикулярите Р 1 , Р 2 и Р 3 се пресичат в точка O (фиг. 4).
Ориз. 4. Илюстрация към теоремата
Доказателство:
Да разгледаме два средни перпендикуляра P 2 и P 3 , те се пресичат, пресечната точка O съществува. Нека докажем този факт от противното - нека перпендикулярите P 2 и P 3 са успоредни. Тогава ъгълът е прав, което противоречи на факта, че сборът от трите ъгъла на триъгълник е . И така, има точка O на пресичане на две от трите перпендикулярни ъглополовящи. Свойства на точката O: тя лежи на ъглополовящата на страната AB, което означава, че е на равно разстояние от краищата на отсечката AB:. Той също лежи върху перпендикулярната ъглополовяща към страната AC, така че . Получихме следните равенства.
Определение 1 . Среден перпендикуляр на сегментанаречена права линия, перпендикулярна на този сегмент и минаваща през средата му (фиг. 1).
Теорема 1. Всяка точка от ъглополовящата на отсечката е на същото разстояние от краищата този сегмент.
доказателство Да разгледаме произволна точка D, лежаща на ъглополовящата на отсечката AB (фиг. 2), и да докажем, че триъгълниците ADC и BDC са равни.
Всъщност тези триъгълници са правоъгълни триъгълници, чиито катети AC и BC са равни, докато катетите DC са общи. От равенството на триъгълниците ADC и BDC следва равенството на отсечките AD и DB. Теорема 1 е доказана.
Теорема 2 (обратна на теорема 1). Ако дадена точка е на същото разстояние от краищата на сегмент, тогава тя лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на този сегмент.
доказателство Нека докажем теорема 2 по метода „от противно“. За тази цел да предположим, че някаква точка E е на същото разстояние от краищата на сегмента, но не лежи на ъглополовящата на този сегмент. Нека доведем това предположение до противоречие. Нека първо разгледаме случая, когато точките E и A лежат на противоположните страни на ъглополовящата (фиг. 3). В този случай отсечката EA пресича ъглополовящата в някаква точка, която ще обозначим с буквата D.
Нека докажем, че отсечката AE е по-дълга от отсечката EB. Наистина ли,
Така в случая, когато точките E и A лежат на противоположните страни на ъглополовящата, се получава противоречие.
Сега разгледайте случая, когато точките E и A лежат от една и съща страна на ъглополовящата (фиг. 4). Нека докажем, че отсечката EB е по-дълга от отсечката AE. Наистина ли,
Полученото противоречие завършва доказателството на теорема 2
Определение 2 . Окръжност, описана около триъгълник, наричаме окръжността, минаваща през трите върха на триъгълника (фиг. 5). В този случай триъгълникът се нарича триъгълник, вписан в окръжностили вписан триъгълник.
Фигура | рисуване | Имот |
Средни перпендикуляри към страните на триъгълника |
се пресичат в една точка
. |
|
|
||
Център описана около остроъгълен триъгълник на окръжност | Център, описан около остроъгълен вътре триъгълник. | |
Център описано за правоъгълен триъгълниккръгове | Центърът на описаното около правоъгълен
средата на хипотенузата
. |
|
Център описана около тъп триъгълник от окръжност | Център, описан около тъп кръг триъгълник лежи навън триъгълник. | |
, |
||
Квадрат триъгълник | S= 2Р 2 грях Агрях бгрях ° С , |
|
Радиус на описаната окръжност | За всеки триъгълник е вярно равенството: |
Средни перпендикуляри към страните на триъгълник |
Всички перпендикулярни ъглополовящи начертан към страните на произволен триъгълник, се пресичат в една точка . |
Окръжност, описваща триъгълник |
Всеки триъгълник може да бъде описан от окръжност. . Центърът на окръжността, описана около триъгълника, е точката, в която се пресичат всички перпендикуляри, начертани към страните на триъгълника. |
Център на окръжност, описана около остроъгълен триъгълник |
Център, описан около остроъгълен кръг триъгълник лежи вътре триъгълник. |
Център на окръжност, описана около правоъгълен триъгълник |
Центърът на описаното около правоъгълен кръг триъгълник е средата на хипотенузата . |
Център на окръжност, описана около тъп триъгълник |
Център, описан около тъп кръг триъгълник лежи навън триъгълник. |
За всеки триъгълник са валидни равенствата (синусова теорема): , където a, b, c са страните на триъгълника, A, B, C са ъглите на триъгълника, R е радиусът на описаната окръжност. |
Площ на триъгълник |
За всеки триъгълник е вярно равенството: S= 2Р 2 грях Агрях бгрях ° С , където A, B, C са ъглите на триъгълника, S е площта на триъгълника, R е радиусът на описаната окръжност. |
Радиус на описаната окръжност |
За всеки триъгълник е вярно равенството: където a, b, c са страните на триъгълника, S е площта на триъгълника, R е радиусът на описаната окръжност. |
Теорема 3. Всички средни перпендикуляри, прекарани към страните на произволен триъгълник, се пресичат в една точка.
доказателство Помислете за две ъглополовящи, прекарани към страните AC и AB на триъгълника ABC и означете точката на тяхното пресичане с буквата O (фиг. 6).
Тъй като точката O лежи на ъглополовящата на отсечката AC , то по силата на теорема 1 равенството е в сила.
Раздавателен материал (Приложение № 1)
Задачите за изграждане с пергел и линийка без деления най-често се решават по определена схема:
аз Анализ: Начертайте желаната фигура схематично и установете връзки между данните на проблема и желаните елементи.
II. Сграда: По план строят с пергел и линийка.
III. Доказателство: Докажете, че построената фигура удовлетворява условията на задачата.
IV. Проучване: Проведете проучване за всякакви данни дали проблемът има решение и ако има, колко решения (не изпълнявайте във всички проблеми).
Ето няколко примера за елементарни строителни задачи, които ще разгледаме:
1. Отделете сегмент, равен на този (изучен по-рано).
2. Построяване на перпендикулярна ъглополовяща към сегмента:
3. Построяване на ъглополовяща.
4. Построяване на ъгъл, равен на даден.
Средният перпендикуляр на сегмента.
Определение: Симетралната перпендикуляра на отсечка е права, минаваща през средата на отсечката и перпендикулярна на нея.
Задача: "Постройте ъглополовящата на отсечката." Презентация
O - средата на AB
Описание на конструкцията ( слайд номер 4):
лъч a; А - началото на лъча
Обиколка (A; r =m)
Окръжност a = B; AB = m
Кръг 1 (A; r 1 > m/2)
Кръг 2 (B; r 1)
Кръг 1 Кръг 2 =
MN ; MN AB =0, (MN = L)
където MN AB, O е средата на AB
III. Доказателство(слайд номер 5, 6)
1. Помислете за AMN и BNM:
AM = MB=BN=AN=r 2 , следователно AM = BN , AN = BM MN е общата страна
(Фигура 3)
Следователно AMN = BNM (от 3 страни),
Следователно
1= 2 (по дефиниция равно)
3= 4 (по дефиниция равно)
2. MAN и NBM са равнобедрени (по дефиниция) ->
1 \u003d 4 и 3 \u003d 2 (по свойството на равнобедрен)
3. От точки 1 и 2 -> 1 = 3 следователно MO е ъглополовяща на равнобедрения AMB
4. Така доказахме, че MN е ъглополовяща на отсечката AB
IV. Проучване
Този проблем има уникално решение, т.к Всяка отсечка има само една средна точка и през дадена точка може да се начертае една права, перпендикулярна на дадената.
Определение: Геометричен набор от точки (GMT) е набор от точки, които имат някакво свойство. (Приложение № 2)
Известно ви GMT:
Така че нека докажем теоремата:
Теорема: "Всяка точка от ъглополовящата на отсечка е на еднакво разстояние от краищата на тази отсечка."
(Фигура 4)
Дадено: AB; MO - перпендикулярна ъглополовяща
Докажете: AM = VM
Доказателство: 1. MO - ъглополовяща (по условие) -> O - среда на сегмент AB, MOAB 2. Помислете за AMO и WMO - правоъгълни MO - общ крак |
AO \u003d VO (O - средата на AB) -\u003e AMO \u003d BMO (на 2 крака) -\u003e AM \u003d VM (по дефиниция равни триъгълници, като съответните страни) Q.E.D |
Домашна работа: „Докажете теоремата, обратна на дадената“
Теорема: „Всяка точка, еднакво отдалечена от краищата на сегмент, лежи върху перпендикулярната ъглополовяща на този сегмент.“
(Фигура 5)
Дадено: AB; MA=MV
Докажи: Точка M лежи на ъглополовящата
Доказателство:
Че. MO - перпендикулярна ъглополовяща, съдържаща всички точки, еднакво отдалечени от краищата на отсечката.
Свойство на перпендикулярни ъглополовящи към страните на триъгълник
Те се пресичат в една точка и тази точка е центърът на описаната окръжност около триъгълника, ще учим в осми клас.
Работилница
Материално-техническо оборудване:
Разпространение: 29 574 KB
Операционна система: Windows 9x/2000/XP
Уебсайт: http://www.ascon.ru
Сега ще прехвърлим конструкцията в графичната среда на компютъра (слайд номер 7)
Придобитите преди това знания и умения трябва да се приложат към конкретна задача. Ще видите, че строежът няма да ви отнеме повече време от строежа в тетрадка. Освен всичко друго, интересно е да се види как компютърната среда изпълнява човешки команди за изграждане на равнинни фигури. Пред вас е приложение № 3, в което подробно са описани стъпките за изграждане. Заредете програмата и отворете нов чертеж ( слайд номер 8, 9).
Начертайте геометрични обекти, посочени в условието на задачата: лъч Азапочвайки от точка Аи отсечката е равна м– произволна дължина ( слайд номер 10).
Въведете обозначението на гредата, сегмента, началото на гредата в чертежа, като използвате раздела „Инструменти" текст.
Построете окръжност с радиус, равен на сегмента мс център във върха от дадена точка А (слайд номер 11).
мс център във върха, дадена точка A ( слайд №12,13).
Построете окръжност с радиус, равен на сегмент, по-голям от 1/2 мЗа да направите това, изберете елемента „ Между 2 точки” (слайд №14, 15, 16).
През пресечните точки на окръжностите М и Нчертая линия ( слайд №17,18).
Използвани книги:
План за решаване на задачи върху конструкцията на пергел и линийка.
Обяснение
Примери за елементарни задачи за конструиране
Геометричното място на точките (GMT) е набор от точки, които имат някакво свойство.
Примери за GMT:
Всяка точка от перпендикулярната ъглополовяща към отсечка е на еднакво разстояние от краищата на тази отсечка.
mstone.ru - Творчество, поезия, подготовка за училище