Президентский ФМЛ №239

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.

=====Обобщенная теорема синусов=====
В треугольнике со сторонами $a,b,c$, углами $\alpha,\beta,\gamma$ и
радиусом описанной окружности $R$ выполняется соотношение
$2R=\dfrac{a}{\sin{\alpha}}=\dfrac{b}{\sin{\beta}}=\dfrac{c}{\sin{\gamma}}$.

{{:math-public:098a.jpg?direct&150|}}
{{:math-public:098b.jpg?direct&150|}}
{{:math-public:098c.jpg?direct&150|}}

====Доказательство====
Рассмотрим треугольник $ABC$, около которого описана окружность с
центром $O$ и радиусом $R$.

Обозначим $a=BC, \alpha=\angle A$.

Докажем, что $\dfrac{BC}{\sin{\angle A}}=2R$ или $2R=\dfrac{a}{\sin{\alpha}}$.

Возможны три случая: когда угол $\angle \alpha$ прямой, острый или
тупой.

===Рассмотрим первый случай.===
Пусть угол $A$ прямой.

Так как вписанный угол равный $90^\circ$ опирается на диаметр, то $BC=2R$.

Но так как $\sin{A}=\sin{90^\circ}=1$, то $BC=2R\cdot 1=BC\sin{\alpha}$.

===Рассмотрим второй случай.===
Пусть угол $\angle A$ -- острый.

Проведем диаметр $BD$ и рассмотрим треугольник $\triangle DBC$.

Так как углы $\angle A$ и $\angle D$ опираются на одну и туже дугу $\buildrel\,\,\frown\over{BC}$, то $\angle A=\angle D$.

Кроме того, угол $\angle BCD$ опирается на диаметр, следовательно, $\angle BCD=90^\circ$.

Тогда из прямоугольного треугольника $\triangle BCD$ $\sin{D}=\dfrac{BC}{2R}$ или $2R=\dfrac{BC}{\sin{A}}$.

===Рассмотрим третий случай.===
Пусть угол $\angle A$ -- тупой.

Проведем диаметр $BD$ и рассмотрим треугольник $\triangle DBC$.

Так как угол $\angle A$ опирается на дугу $\buildrel\,\,\frown\over{BDC}$, а угол $\angle D$ опирается на дугу $\buildrel\,\,\frown\over{BAC}$, то $\angle D=180^\circ-\angle A$.

Кроме того, угол $\angle BCD$ опирается на диаметр, следовательно, $\angle
BCD=90^\circ$.

Тогда из прямоугольного треугольника $\triangle BCD$ получим $\sin{D}=\dfrac{BC}{2R}=\sin{(180^\circ-\angle A)}=\sin{A}$ или $2R=\dfrac{BC}{\sin{A}}$.