Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- math-public:otnoshenie_ploshchadej_treugolnikov_s_ravnymi_ehlementami [2016/04/13 20:03] – [Доказательство] labreslav
+++ math-public:otnoshenie_ploshchadej_treugolnikov_s_ravnymi_ehlementami [2019/11/18 18:08] (текущий) – [Доптеоремы] labreslav
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
+======Отношение площадей треугольников с равными элементами======
+=====Теорема=====
+  - Если высоты двух треугольников равны, то их площади относятся, как основания.
+  - Если основания двух треугольников равны, то их площади относятся, как высоты, проведенные к этим основаниям.
+  - Если угол одного треугольника равен углу другого треугольника, то их площади относятся, как произведения сторон, заключающих равные углы.
+{{:math-public:047a.jpg?direct&200|}}
+{{:math-public:047b.jpg?direct&200|}}
+{{:math-public:047c.jpg?direct&200|}}
+===Докажем первый пункт теоремы.===
+Рассмотрим треугольники $\triangle ABC$ и $\triangle A_1B_1C_1$ в которых высоты $BH$ и $B_1H_1$ равны.
+Тогда $\dfrac{S_{ABC}}{S_{A_1B_1C_1}}=\dfrac{\frac{1}{2}BH\cdot
+AC}{\dfrac{1}{2}B_1H_1\cdot A_1C_1}=\dfrac{AC}{A_1C_1}$.
+===Докажем второй пункт теоремы.===
+Рассмотрим треугольники $\triangle ABC$ и $\triangle A_1B_1C_1$ в которых основания $AC$ и $A_1C_1$ равны.
+Тогда $\dfrac{S_{ABC}}{S_{A_1B_1C_1}}=\dfrac{\dfrac{1}{2}BH\cdot
+AC}{\dfrac{1}{2}B_1H_1\cdot A_1C_1}=\dfrac{BH}{B_1H_1}$.
+===Докажем третий пункт теоремы.===
+Рассмотрим треугольники $ABC$ и $A_1B_1C_1$ в которых углы $A$ и $A_1$ равны.
+Докажем, что их площади относятся как произведения сторон, заключающих эти углы.
+Наложим треугольник $A_1B_1C_1$ на треугольник $ABC$ так, чтобы вершина $A_1$ совместилась с вершиной $A$, а стороны $A_1B_1$ и $A_1C_1$ наложились соответственно на лучи $AB$ и $AC$.
+Треугольники $ABC$ и $AB_1C$ имеют общую высоту $CH$, поэтому
+$\dfrac{S_{ABC}}{S_{AB_1C}}=\dfrac{AB}{AB_1}$.
+Треугольники $AB_1C$ и $AB_1C_1$ имеют общую высоту $B_1H_1$, поэтому
+$\dfrac{S_{AB_1C}}{S_{AB_1C_1}}=\dfrac{AC}{AC_1}$.
+Перемножая полученные равенства, находим: $\dfrac{S_{ABC}}{S_{A_1B_1C_1}}=\dfrac{AB\cdot AC}{A_1B_1\cdot
+A_1C_1}$.
+=====Свойство биссектрисы треугольника=====
+Биссектриса треугольника делит противоположную сторону на отрезки,
+пропорциональные двум другим его сторонам.
+{{:math-public:067.jpg?direct&300|}}
+====Доказательство====
+Рассмотрим треугольник $ABC$, в котором проведена биссектриса $BD$.
+Докажем, что $\dfrac{AD}{DC}=\dfrac{AB}{BC}$.
+Действительно, так как у треугольников $ABD$ и $BDC$ высота,
+проведенная из вершины $B$, общая, то $S_{ABD}:S_{BDC}=AD:DC$.
+Кроме того у этих треугольников есть равные углы, следовательно их площади
+относятся, как произведения сторон: $S_{ABD}:S_{BDC}=\dfrac{AB\cdot
+BD}{BD\cdot BC}=\dfrac{AB}{BC}$.
+Сравнивая полученные равенства для отношения площадей, получаем: $\dfrac{AD}{DC}=\dfrac{AB}{BC}$.
+=====Теорема об инцентре=====
+  - Инцентр делит биссектрису $l_c$ в отношении $(a+b):c$
+  - Все биссектрисы треугольника пересекаются в одной точке.
+====Доказательство====
+===Докажем первый пункт теоремы===
+{{:math-public:067_2.jpg?direct&300|}}
+Рассмотрим треугольник $ABC$, в котором проведены биссектрисы $AK$ и $CL$.
+Пусть $BC=a, AC=b, AB=c$.
+Пусть $AK$ пересекает $CL$ в точке $O$.
+По теореме $AL:LB=b:a$.
+Тогда $AL=c\cdot\dfrac{b}{a+b}$
+Кроме того в треугольнике $ACL$, $AO$ -- биссектриса.
+Тогда $CO:OL=b:AL=b:\left(\dfrac{bc}{a+b}\right)=\dfrac{a+b}{c}$.
+===Докажем второй пункт теоремы===
+{{:math-public:067_3.jpg?direct&300|}}
+Рассмотрим треугольник $ABC$, в котором проведены биссектрисы $AA_1$, $BB_1$ и $CC_1$.
+Пусть $BC=a, AC=b, AB=c$.
+Пусть $AA_1\cap CC_1=I_1$, $BB_1\cap CC_1=I_2$.
+Тогда по теореме $CI_1:I_1C_1=\dfrac{a+b}{c}$ и $CI_2:I_2C_1=\dfrac{a+b}{c}$.
+А это означает, что точки $I_1$ и $I_2$ совпадают (так как они обе лежат на отрезке $CC_1$).
+Таким образом все биссектрисы пересекаются в одной точке.
+=====Доптеоремы=====
+О шести треугольниках и медианах
+О боковых треугольниках трапеции
+О произведении площадей в четырехугольнике с диагоналями и следствие для трапеции