Равнобедренные треугольники
Равнобедренный треугольник - это такой треугольник, у которого две стороны равны. Равные стороны называются боковыми. Третья сторона называется основанием.
Свойства:
1. В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.
2. В равнобедренном треугольнике биссектриса, проведенная к основанию, является медианой и высотой.
3. Высота равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является медианой и биссектрисой.
4. Медиана равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является высотой и биссектрисой.
5. Углы, противолежащие равным сторонам равнобедренного треугольника, всегда острые.
6. В равнобедренном треугольнике:
- биссектрисы, проведенные из вершин при основании, равны;
- высоты, проведенные из вершин при основании, равны;
- медианы, проведенные из вершин при основании, равны.
7. Центры вписанной и описанной окружностей лежат на высоте, биссектрисе и медиане, проведенных к основанию.
8. Вписанная окружность точкой касания делит основание пополам.
Внешним углом треугольника называется угол, смежный с каким-либо углом этого треугольника.
Внешний угол треугольника равен сумме двух углов, не смежных с ним.
- внешний угол треугольника .
Теорема Пифагора.
В прямоугольном треугольнике сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.
Соотношение между сторонами и углами в прямоугольном треугольнике:
В прямоугольном треугольнике , с прямым углом .
Для острого угла : - противолежащий катет; - прилежащий катет.
Для острого угла : - противолежащий катет; - прилежащий катет.
- Синусом () острого угла прямоугольного треугольника называется отношение противолежащего катета к гипотенузе.
- Косинусом () острого угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего катета к гипотенузе.
- Тангенсом () острого угла прямоугольного треугольника называется отношение противолежащего катета к прилежащему.
- Котангенсом () острого угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего катета к противолежащему.
Пример:
В прямоугольном треугольнике для острого угла :
.
- В прямоугольном треугольнике синус одного острого угла равен косинусу другого острого угла.
- Синусы, косинусы, тангенсы и котангенсы острых равных углов равны.
- Синусы смежных углов равны, а косинусы, тангенсы и котангенсы отличаются знаками: для острых углов положительные значения, для тупых углов отрицательные значения.
Пример:
В треугольнике — высота, . Найдите .
Решение:
Так как треугольник равнобедренный, то (как углы при основании)
Косинусы равных углов равны, следовательно,
Рассмотрим прямоугольный треугольник .
Косинусом () острого угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего катета к гипотенузе.
Распишем косинус (он же ) по определению:
Из последнего равенства найдем , для этого представим в виде обыкновенной дроби и воспользуемся свойством пропорции:
Ответ:
Теорема Менелая:
Если на сторонах и продолжении стороны треугольника за точку отмечены соответственно , лежащие на одной прямой, то
Теорема синусов.
Во всяком треугольнике стороны относятся как синусы противолежащих углов:
, где - радиус описанной около треугольника окружности.
Пример:
В треугольнике . Найдите радиус окружности, описанной вокруг треугольника .
Решение:
Воспользуемся теоремой синусов:
Отношение стороны к синусу противолежащего угла равно двум радиусам описанной окружности
Далее подставим числовые данные и найдем
Ответ:
Теорема косинусов.
Квадрат одной из сторон треугольника равен сумме квадратов двух других сторон минус удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними: