Биссектриса делит угол по полам

Обновлено: 11.05.2024

Определение и свойства биссектрисы угла треугольника

В данной публикации мы рассмотрим определение и основные свойства биссектрисы угла треугольника, а также приведем пример решения задачи, чтобы закрепить представленный материал.

Содержание скрыть
  • Определение биссектрисы угла треугольника
  • Свойства биссектрисы треугольника
    • Свойство 1 (теорема о биссектрисе)
    • Свойство 2
    • Свойство 3
    • Свойство 4
    • Свойство 5

    Определение биссектрисы угла треугольника

    Биссектриса угла – это луч, который берет начала в вершине угла и делит данный угол пополам.

    Биссектриса треугольника – это отрезок, соединяющий вершину угла треугольника с противоположной стороной и делящий этот угол на две равные части. Такая биссектриса, также, называется внутренней.

    Внутренняя биссектриса треугольника

    Основание биссектрисы – точка на стороне треугольника, которую пересекает биссектриса. Т.е. в нашем случае – это точка D.

    Внешней называется биссектриса угла, смежного с внутренним углом треугольника.

    Внешняя биссектриса треугольника

    • СD – внешняя биссектриса угла, смежного с ∠ACB;
    • α = β.

    Свойства биссектрисы треугольника

    Свойство 1 (теорема о биссектрисе)

    Биссектриса угла треугольника делит его противоположную сторону в пропорции, равной отношению прилежащих к данному углу сторон. Т.е. для нашего треугольника (см. самый верхний рисунок):

    Свойство 2

    Точка пересечения трех внутренних биссектрис любого треугольника (называется инцентром) является центром вписанной в фигуру окружности.

    Центр вписанной в треугольник окружности на пересечении биссектрис (инцентр)

    Свойство 3

    Все биссектрисы треугольника в точке пересечения делятся в отношении, равном сумме прилежащих к углу сторон, деленной на противолежащую сторону (считая от вершины).

    Пересечение биссектрис в треугольнике

    Свойство 4

    Если известны длины отрезков, образованных на стороне, которую пересекает биссектриса, а также две другие стороны треугольника, найти длину биссектрисы можно по формуле ниже (следует из теоремы Стюарта):

    BD 2 = AB ⋅ BC – AD ⋅ DC

    Биссектриса треугольника

    Свойство 5

    Внешняя и внутренняя биссектрисы одного и того же угла треугольника перпендикулярны друг к другу.

    Перпендикулярность внешней и внутренней биссектрис одного и того же угла треугольника

    • CD – внутренняя биссектриса ∠ACB;
    • CE – биссектриса угла, смежного с ∠ACB;
    • DCE равен 90°, т.е. биссектрисы CD и CE перпендикулярны.

    Пример задачи

    Дан прямоугольный треугольник с катетами 6 см и 8 см. Найдите длину биссектрисы, проведенной к гипотенузе.

    Решение
    Нарисуем чертеж согласно условиям задачи.

    Биссектриса прямоугольного треугольника к гипотенузе

    Применив теорему Пифагора мы можем найти длину гипотенузы (ее квадрат равен сумме квадратов двух катетов).
    BC 2 = AB 2 + AC 2 = 6 2 + 8 2 = 100.
    Следовательно, BC = 10 см.

    Далее составляем пропорцию согласно Свойству 1, условно приняв отрезок BD на гипотенузе за “a” (тогда DC = “10-a”):

    Теорема о биссектрисе (пример задачи)

    Избавляемся от дробей и решаем получившееся уравнение:
    8a = 60 – 6a
    14a = 60
    a ≈ 4,29

    Таким образом, BD ≈ 4,29 см, CD ≈ 10 – 4,29 ≈ 5,71 см.

    Теперь мы можем вычислить длину биссектрисы, использую формулу, приведенную в Свойстве 4:
    AD 2 = AB ⋅ AC – BD ⋅ DC = 6 ⋅ 8 – 4,29 ⋅ 5,71 ≈ 23,5.

    Элементы треугольника. Биссектриса

    биссектриса треугольника

    Свойства биссектрисы

    1. Биссектриса треугольника делит угол пополам.

    2. Биссектриса угла треугольника делит противоположную сторону в отношении, равном отношению двух прилежащих сторон ()

    3. Точки биссектрисы угла треугольника равноудалены от сторон этого угла.

    4. Биссектрисы внутренних углов треугольника пересекаются в одной точке — центре вписанной в этот треугольник окружности.

    Некоторые формулы, связанные с биссектрисой треугольника

    (доказательство формулы – здесь)
    , где
    — длина биссектрисы, проведённой к стороне ,
    — стороны треугольника против вершин соответственно,
    — длины отрезков, на которые биссектриса делит сторону ,

    Приглашаю посмотреть видеоурок, в котором демонстрируется применение всех указанных выше свойств биссектрисы.

    Возможно, вам будет интересен и этот небольшой видеоурок, где применяется одно из свойств биссектрисы

    Свойство биссектрисы треугольника

    Это важнейшая теорема, о которой можно сказать: в учебнике нет, а на экзамене есть!
    Конечно, в учебнике тоже есть. Хорошо спрятанная и никак не выделенная.

    Не путать с определением биссектрисы!
    Мы помним, что биссектриса – это крыса, которая бегает по углам и делит угол пополам : -)
    Теперь серьезно. Биссектриса угла треугольника - это луч, который соединяет вершину треугольника с противоположной стороной, при этом разделяя угол пополам. Это определение биссектрисы.

    А вот утверждение о том, что биссектриса угла треугольника делит противолежащую сторону в отношении длин прилежащих сторон, - свойство биссектрисы.

    Пусть СР – биссектриса угла ВСА треугольника АВС. Покажем, что


    Проведем АD параллельно ВС.


    Углы ВСР и АDP равны как накрест лежащие. Значит, треугольники ВРС и АРD подобны по двум углам и Треугольник АСD – равнобедренный, так как углы АСD и СDА равны. Значит, Свойство биссектрисы доказано.

    Биссектриса угла (ЕГЭ – 2022)

    Когда-то древние астрономы и математики открыли очень много интересных свойств биссектрисы угла треугольников и других фигур.

    Эти знания сильно упростили жизнь людей. Стало легче строить, считать расстояния, даже корректировать стрельбу из пушек…

    Нам же знание этих свойств поможет решить некоторые задания ЕГЭ!

    Биссектриса угла – это геометрическое место точек, равноудаленых от сторон угла.


    Биссектриса треугольника – это отрезок биссектрисы угла треугольника, соединяющий вершину этого угла с точкой на противолежащей стороне.


    Теорема 1. Три биссектрисы в треугольнике пересекаются в одной точке, и эта точка – центр вписанной в треугольник окружности.


    Теорема 2. В равнобедренном треугольнике биссектриса, проведённая из вершины к основанию, является также и медианой, и высотой.


    Теорема 3. Биссектриса угла параллелограмма отсекает равнобедренный треугольник.


    Теорема 4. Биссектрисы внутреннего и внешнего углов треугольника перпендикулярны.


    Теорема 5. Биссектрисы односторонних углов параллелограмма и трапеции пересекаются под прямым углом.



    Теорема 6. Отношение отрезков, на которые биссектриса делит противоположную сторону, такое же, как и отношение двух сторон, между которыми эта биссектриса прошла.


    Определение биссектрисы угла

    Биссектриса угла – это линия, делящая угол пополам.

    Или еще вот такое определение биссектрисы:

    Биссектриса угла – это геометрическое место точек, равноудаленых от сторон угла.

    А вот определение биссектрисы треугольника:

    Биссектриса треугольника – это отрезок биссектрисы угла треугольника, соединяющий вершину этого угла с точкой на противолежащей стороне.


    Тебе встретилась в задаче биссектриса? Постарайся применить одно (а иногда можешь и несколько) из следующих потрясающих свойств.

    Биссектриса равнобедренного треугольника

    Биссектриса равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является и медианой, и высотой.

    Но представляешь, это ещё не всё. Верна ещё и обратная теорема:

    Если в треугольнике биссектриса, проведённая из какого-то угла, совпадает с медианой или с высотой, то этот треугольник равнобедренный.


    Мы скоро докажем обе этих теоремы, а пока твердо запомни:

    Биссектриса совпадает с высотой и медианой только в равнобедренном треугольнике!

    Зачем же это твердо запоминать? Как это может помочь?

    А вот представь, что у тебя задача:

    Дано: \( AB=5,

    Найти: \( \displaystyle BC. \)


    Ты тут же соображаешь, \(\displaystyle BD \) биссектриса и, о чудо, она разделила сторону \( \displaystyle AC \) пополам! (по условию…).

    Если ты твердо помнишь, что так бывает только в равнобедренном треугольнике, то делаешь вывод, что AB=BC и значит, пишешь ответ: BC=5.

    Здорово, правда? Конечно, не во всех задачах будет так легко, но знание обязательно поможет!

    Доказательство теорем о совпадении биссектрисы с медианой и высотой в равнобедренном треугольнике

    Почему в случае с равнобедренным треугольником биссектриса оказывается одновременно и медианой и высотой?

    Как это доказать?

    Смотри: у \( \triangle ABL \) и \( \triangle CBL \) равны стороны \( AB \) и \( BC \), сторона \( BL \) у них вообще общая и \( \angle 1=\angle 2\). (\( BL \) – биссектриса!)


    И вот, получилось, что два треугольника имеют по две равные стороны и угол между ними.

    Вспоминаем первый признак равенства треугольников (не помнишь, загляни в тему «Треугольник») и заключаем, что \( \triangle ABL=\triangle CBL \), а значит \( AL \)= \( CL \) и \( \angle 3=\angle 4 \).

    \( AL \) = \( CL \) – это уже хорошо – значит, \( BL \) оказалась медианой.

    А вот что такое \( \angle 3=\angle 4 \)?

    Чтобы пользоваться учебником ЮКлэва без ограничений, зарегистрируйтесь один раз:

    Кстати, а помнишь ли ты все эти термины? Чем они отличаются друг от друга?

    Если нет, не страшно. Сейчас разберемся.

    • Основание равнобедренного треугольника – это та сторона, которая не равна никакой другой. Посмотри на рисунок, как ты думаешь, какая это сторона? Правильно – это сторона \( AC. \);
    • Медиана – это линия, проведенная из вершины треугольника и делящая противоположную сторону (это снова \( AC \) пополам. Заметь, мы не говорим: «Медиана равнобедренного треугольника». А знаешь почему? Потому что медиана, проведенная из вершины треугольника, делит противоположную сторону пополам в ЛЮБОМ треугольнике.;
    • Высота – это линия, проведенная из вершины и перпендикулярная основанию. Ты заметил? Мы опять говорим о любом треугольнике, а не только о равнобедренном. Высота в ЛЮБОМ треугольнике всегда перпендикулярна основанию.

    Чем биссектриса, медиана и высота похожи между собой?

    Биссектриса, медиана и высота – все они «выходят» из вершины треугольника и упираются в противоположную сторону и «что-то делают» либо с углом из которого выходят, либо с противоположной стороной.

    Чем биссектриса, медиана и высота отличаются между собой?

    • Биссектриса делит угол, из которого выходит, пополам.
    • Медиана делит противоположную сторону пополам.
    • Высота всегда перпендикулярна противоположной стороне.

    Угол между биссектрисами любого треугольника

    B \( \triangle ABC \)проведем две биссектрисы \( AO \)и \( OC \).

    Они пересеклись. Какой же угол получился у точки \( O \)?


    Давай его посчитаем. Ты помнишь, что сумма углов треугольника равна \( 180<>^\circ \) ?

    Применим этот потрясающий факт. С одной стороны, из \( \triangle ABC \):

    \( \angle A+\angle B+\angle C=180<>^\circ \), то есть \( \angle B=180<>^\circ \text< >-\text< >\left( \angle A+\angle C \right) \).

    Теперь посмотрим на \( \triangle AOC \):

    \( \angle 2+\angle 6+\angle 3=180<>^\circ \)

    Но биссектрисы, биссектрисы же!

    Значит \( \left( \triangle AOC \right) \)

    Вспомним про \( \triangle ABC : \angle A+\angle C=180<>^\circ -\angle B \)

    Значит, \( \angle 6=180<>^\circ -\frac^\circ -\angle B>=90+\frac \)

    Теперь через буквы

    Не удивительно ли?

    Получилось, что угол между биссектрисами двух углов зависит только от третьего угла!

    Ну вот, две биссектрисы мы посмотрели. А что, если их три?! Пересекутся ли они все в одной точке?



    Чтобы пользоваться учебником ЮКлэва без ограничений, зарегистрируйтесь один раз:

    Биссектриса угла – геометрическое место точек, равноудалённых от сторон угла

    Ленивые математики как обычно в двух строчках спрятали четыре.

    Итак, что же значит, «Биссектриса – геометрическое место точек»? А это значит, что выполняются сразу два утверждения:

    1. Если точка лежит на биссектрисе, то расстояния от неё до сторон угла равны.
    2. Если у какой-нибудь точки расстояния до сторон угла равны, то эта точка обязательно лежит на биссектрисе.

    Почему же верно 1?

    Возьмём любую точку на биссектрисе и назовём её \( \displaystyle A. \)


    Опустим из этой точки перпендикуляры \( \displaystyle \) AB и \( \displaystyle AC \) на стороны угла.


    Итак… Два прямоугольных треугольника: \( \displaystyle AOC \) и \( \displaystyle AOB. \) У них:

    Биссектриса треугольника

    Напомним, что биссектрисой угла называют луч, делящий угол пополам.

    Определение . Биссектрисой треугольника называют отрезок, являющийся частью биссектрисы угла треугольника и соединяющий вершину треугольника с точкой на противоположной стороне (рис 1).

    Поскольку в каждом треугольнике имеются три угла, то в каждом треугольнике можно провести три биссектрисы.

    На рисунке 1 биссектрисой является отрезок AD .

    Теорема 1 . Биссектриса угла треугольника делит противоположную сторону на части, пропорциональные прилежащим сторонам треугольника.

    Доказательство . Продолжим сторону AC треугольника ABC , изображенного на рисунке 1, за точку A . Проведем через точку B прямую, параллельную биссектрисе AD . Обозначим точку пересечения построенных прямых буквой E (рис. 2).

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Докажем, что отрезки AB и AE равны. Для этого заметим, что угол EBA равен углу BAD , поскольку эти углы являются внутренними накрест лежащими при параллельных прямых EB и AD . Заметим также, что угол BEA равен углу DAC , поскольку эти углы являются соответственными при параллельных прямых EB и AD . Таким образом, угол EBA равен углу BEA , откуда вытекает, что треугольник EAB является равнобедренным, и отрезки AB и AE равны.

    Отсюда, воспользовавшись теоремой Фалеса, получаем:

    что и требовалось доказать.

    Следствие 1 . Рассмотрим рисунок 3, на котором изображен тот же треугольник, как и на рисунке 1, но для длин отрезков использованы обозначения

    b = |AC|, a = |BC|, c = |AB|, p = |BD|, q = |DC|.

    что и требовалось доказать.

    Следствие 2 . Рассмотрим рисунок 4, на котором изображены две биссектрисы треугольника, пересекающиеся в точке O .

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Тогда справедлива формула:

    что и требовалось доказать.

    Теорема 2 . Рассмотрим рисунок 5, который практически совпадает с рисунком 2.

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Биссектриса треугольника свойства формулы длины биссектрисы

    Тогда для длины биссектрисы справедлива формула:

    Доказательство . Из рисунка 5 следует формула

    Если воспользоваться этой формулой, то из подобия треугольников ADC и EBC , получаем:

    что и требовалось доказать.

    Теорема 3 . Длину биссектрисы треугольника (рис.6) можно найти по формуле:

    Биссектриса — это луч разрезающий угол пополам, а также отрезок в треугольнике обладающий рядом свойств

    Это понятие широко применяется в геометрии. И каждый школьник в России знакомится с ним уже в 5 классе. А после эта величина часто используется для решения различных задач.

    Крыса - биссектриса

    Биссектриса — это.

    Биссектриса – это луч, который выходит из вершины треугольника и делит ее ровно на две части.

    Биссектриса — это.

    Также под биссектрисой принято понимать и длину отрезка (что это?), который начинается в вершине треугольника, а заканчивается на противоположной от этой вершины стороне.

    Есть еще понятие «биссектриса угла», которая является лучом и точно так же делит угол (любой, не обязательно треугольника) пополам:

    Само понятие БИССЕКТРИСА пришло к нам из латинского языка. И название это весьма говорящее. Оно состоит из двух слов – «bi» означает «двойное, пара», а «sectio» можно дословно перевести, как «разрезать, поделить».

    Вот и получается, что само слово БИССЕКТРИСА – это «разрезание пополам», что собственно и отражается в определении термина, который мы только что привели.

    А сейчас задачка на закрепление материала. Посмотрите на эти рисунки и скажите, на каком изображена биссектриса. Подумали? Правильно, на втором.

    Лучи

    На первом луч, выходящий из угла АОВ, явно не делит его пополам. На втором это соотношение углов более очевидно, а потому можно предположить, что луч ОД является БИССЕКТРИСОЙ. Хотя, конечно, на сто процентов это утверждать сложно.

    Для более точного определения используют специальные инструменты. Например, транспортир. Это такой инструмент в виде полусферы из металла или пластмассы. Вот как он выглядит:

    Транспортир

    Хотя есть еще вот такие варианты:

    Инструменты

    Наверняка у каждого такие были в школе. И пользоваться ими весьма просто. Надо только ровненько совместить основание транспортира (прямоугольная линейка) с основанием треугольника, а после на полусфере отметить значение, которое соответствует размеру угла.

    И точно по такой же схеме можно поступить наоборот – имея транспортир, начертить угол необходимого размера. Чаще всего – от 0 до 180 градусов. Но на втором рисунке у нас транспортир, который помогает начертить градусы от 0 до 360.

    Количество биссектрис в треугольнике

    Но вернемся к нашей главной теме. И ответим на вопрос – сколько БИССЕКТРИС есть в треугольнике?

    Ответ в общем-то логичен, и он заложен в самом названии нашей геометрической фигуры. Треугольник – три угла. А соответственно, и биссектрис в нем будет тоже три – по одной на каждую вершину.

    Вершина

    Снова посмотрим на наши рисунки. В данном случае наглядно видно, что у треугольника АВС (именно так в геометрии обозначается эта фигура – по наименованию ее вершин) три БИССЕКТРИСЫ. Это отрезки AD, BE и CF.

    Треугольник

    На чертежах БИССЕКТРИСЫ обозначатся следующим образом. Видите одинарные выгнутые черточки между отрезками АС /AL1 и АВ/AL1? Так обозначаются углы. А то, что они оба обозначены одинаковыми черточками, говорит о том, что углы равны. А значит, отрезок AL1 является БИССЕКТРИСОЙ.

    То же самое относится и к углам между АВ/DL2 и ВС/BL2. Они обозначены одинаковыми двойными черточками. А значит, отрезок BL2 – биссектриса. А углы АС/CL3 и ВС/CL3 обозначены тройными черточками. Соответственно, это показывает, что отрезок CL3 также является биссектрисой.

    Пересечение биссектрис треугольника

    Как можно было заметить по приведенным выше рисункам, у биссектрис треугольника есть одно важное свойство. А именно:

    Биссектрисы треугольника всегда пересекаются в одной точке, называемой инцентром!

    Это правило является аксиомой (что это такое?) и не допускает никаких исключений. Другими словами, вот такого быть не может:

    Пересечение

    Если вы видите такую картину, то перед вами точно не БИССЕКТРИСЫ. Во всяком случае, минимум один отрезок таковой не является. А может и все три.

    А есть еще один интересный факт, связанный с пересечением биссектрис треугольника.

    Центр пересечения биссектрис в треугольнике является центром окружности, который списан в эту фигуру.

    Центр пересечения

    Это свойство биссектрис на самом деле не только выглядит интересно на чертежах. Оно часто помогает в решение сложных задач.

    Свойство основания биссектрисы

    У каждой БИССЕКТРИСЫ есть основание. Так называют точку пересечения со стороной треугольника. Например, в нашем случае это будет точка К.

    Точка пересечения

    И с этим основанием связана одна весьма интересная теорема. Она гласит, что

    Биссектриса треугольника делит противоположную сторону, то есть точкой основания, на два отрезка. И их отношение равно отношению двух прилежащих сторон.

    Звучит несколько тяжеловато, но на деле выглядит весьма просто. Отношение отрезков на основании биссектрисы – это ВК/КС. А отношение прилежащих сторон – это АВ/АС. И получается, что в нашем случае теорема выглядит вот так:

    Интересно, что для данной теоремы будет справедливо и другое утверждение:

    Ну, как часто бывает в математике – это правило работает и в обратном направлении. То есть, если вы знаете длины все сторон и их соотношения равны, то можно сделать вывод, что перед нами БИССЕКТРИСА, А соответственно, будет проще рассчитать размер угла треугольника.

    Биссектриса равнобедренного треугольника

    Для начала напомним, что такое равнобедренный треугольник.

    Это такой треугольник, у которого две стороны абсолютно равны (то есть имеет равные «бедра»).

    Так вот в таком треугольнике БИССЕКТРИСА имеет весьма интересные свойства.

    Она одновременно является еще и медианой (что это?), и высотой.

    Эти понятия нам также знакомы по школьному курсу. Но если кто забыл, мы обязательно напомним:

    1. Высота – линия, которая выходит из вершины треугольника и опускается на противоположную сторону под прямым углом.
    2. Медиана – линия, которая выходит из вершины треугольника, и делит противоположную сторону на две ровные части.

    Формула

    А в равностороннем треугольнике или как его еще называют правильном (у которого все стороны и все углы равны) все три биссектрисы являются высотами и медианами. И плюс ко всему, их длины равны.

    Вот и все, что нужно знать о таком понятии, как БИССЕКТРИСА. До новых встреч на страницах нашего блога.

    Эта статья относится к рубрикам:

    Комментарии и отзывы (3)

    «Высота – линия, которая выходит из вершины треугольника и опускается на противоположную сторону под прямым углом.

    Медиана – линия, которая выходит из вершины треугольника, и делит противоположную сторону на две ровные части.»

    Некорректно, линия бывает разная,а речь здесь идет о прямой, или её порождениях: отрезок и луч.

    Математика требует точности. Спасибо.

    При ознакомлении с таким теоретическим материалом всегда возникает вопрос, как можно использовать знания о биссектрисе в реальной жизни, за пределами учебного заведения.

    Необходимость делать уроки с собственным ребенком в счет не идет. Конечно, такая информация повышает общую эрудицию, но не несет никакой практической нагрузки, а потому надолго не задерживается в памяти.

    Никогда не был силен в геометрии, но наука эта очень важна, знаю, потому как не раз приходилось подтягивать свои знания для решения практических задач.

    Биссектриса угла. Свойства

    Определение 1. Биссектриса угла − это луч, исходящий из вершины угла и делящий этот угол в два равных угла.

    Докажем следующую теорему:

    Теорема 1. 1) Каждая точка биссектрисы неразвернутого угла равноудалена от его сторон. 2) Каждая точка, которая находится внутри угла и равноудалена от сторон угла, лежит на его биссектрисе.


    Доказательство. 1) На биссектрисе угла BAC отметим произвольную точку D. Проведем от точки D перпендикуляры DK и DL к прямым AB и AC, соответственно (Рис.1). Докажем, что DK=DL. Рассмотрим прямоугольные треугольники AKD и ALD. Они равны по гипотенузе и острому углу т.е. \( \small ∠1=∠2 \) , AD общая (см. статью Прямоугольный треугольник). Следовательно DK=DL.

    Конец доказательства

    2) Пусть точка D лежит внутри угла BAC и равноудалена от его сторон AB и AC. Докажем, что AD является биссектрисей угла BAC (Рис.1). Проведем перпендикуляры DK и DL к прямым AB и AC. Прямоугольные треугольники AKD и ALD равны по катету и гипотенузе. Действительно, гипотенуза AD общая и по условию DK=DL. Но тогда прямоугольные треугольники AKD и ALD равны. Следовательно \( \small ∠1=∠2 \). А это означает, что луч AD является биссектрисей угла BAC.

    Исходя из теоремы 1, можно дать другое определение биссектрисы:

    Определение 2. Биссектриса угла − это геометрическое место точек внути угла, равноудаленных от сторон этого угла.

    Свойство 1. Угол между биссекстрисами смежных углов равна 90°.



    Доказательство. Даны смежные углы CAB и BAD (Рис.2). Покажем, что \( \small ∠EAF=90° \) или . Действительно:

    Теорема о биссектрисе треугольника. Доказательство

    Теорема 1. Биссектриса при вершине треугольника делит противоположную сторону на две отрезки, пропорциональные сторонам, прилежащим к данной вершине. То есть если биссектриса при вершине A делит в точке D сторону BC на отрезки BD и CD (Рис.1), то имеет место следующее соотношение:


    (1)

    Доказательство (метод площадей 1). Из вершины A опущена биссектриса AD. Построим вершину треугольника AH. Найдем площади треугольников ABD и ACD:


    ,
    (3)

    .
    (4)

    Построим следующее соотношение


    .
    (5)

    С другой стороны, площадь треугольников ABD и ACD можно найти используя следующие формулы:


    .
    (6)

    .
    (7)

    Построим следующее соотношение используя формулы (6) и (7):


    .
    (8)

    Конец доказательства

    Из формул (5) и (8) получим соотношение (1).

    Доказательство (метод площадей 2). С одной стороны, аналогично вышеизложенному имеем соотношение (5). Далее из точки D проведем вершины L и M для треугольников ABD и ACD (Рис.2).


    Тогда площади треугольников ABD и ACD можно найти из формул:


    ,
    (9)

    .
    (10)

    Построим следующее соотношение


    .
    (11)

    Конец доказательства

    Из формул (5) и (11) получим соотношение (1).

    Доказательство (через теорему синусов). Рассмотрим треугольник ABC. Из точки A проведем биссектрису AD (Рис.3):


    Применяя теорему синусов для треугольников ABD и ACD можем записать:


    ,
    (12)

    .
    (13)

    Конец доказательства

    Поделив (12) на (13) и учитывая, что \( \small \sin(180°-\delta)=\sin \delta , \) (см. статью Формулы приведения тригонометрических функций онлайн) получим равенство (1).

    Доказательство (через подобие треугольников). Рассмотрим треугольник ABC. Из точки A проведем биссектрису AD (Рис.4). Проведем перпендикуляры из вершин B и C на луч AD и обозначим точки пересечения через L и K.


    Рассмотрим треугольники ABL и ACK. Эти треугольники подобны по двум углам (\( \small ∠ ALB= ∠ AKC ,\;\; ∠ BAL= ∠ CAK \) ). Тогда имеем:


    (14)

    Рассмотрим, далее, треугольники BLD и CKD. Они также подобны поскольку \( \small ∠ BLD= ∠ CKD ,\) а углы BDL и CDK равны так как они вертикальные. Тогда имеет место следующее соотношение:


    (15)

    Из равенств (14) и (15) получаем:


    .Конец доказательства

    Пример. Даны стороны треугольника ABC: AB=18, AC=6, BC=20. Найти отрезки, полученные делением биссектрисей большой стороны треугольника.

    Решение. Поскольку напротив самой большой стороны треугольника находится вершина A, то бисскетриса AD делит сторону BC на отрезки BD и CD. Тогда имеем:


    .
    (16)

    Обозначим BD=x. Тогда CD=BC−x=20−x. Подставляя данные в уравнение (16), получим:

    Биссектриса — это крыса, которая бегает по углам и делит угол пополам

    Запоминалка, которая помогает запомнить, что такое биссектриса.

    Биссектриса (математика, женск.) — прямая линия, проходящая через вершину угла и делящая его пополам.

    Применяются и другие запоминалки по математике. Например:

    Медиана — обезьяна, она идет по сторонам и делит стороны пополам. (Медиана — прямая линяя, проходящая через вершину и делящая противоположную строну по середине.)

    Биссектрисса

    Биссектрисса

    Фильм «Всем — спасибо. » (1981 г.)

    Фраза "Биссектриса — это крыса, которая бегает по углам и делит угол пополам" упоминается в фильме «Всем — спасибо. » режиссёра Инессы Селезнёвой по сценарию Бориса Золотарёва производства ТО «Экран» (1981 г.). Её произносит Женя (актриса Елена Соловей).

    Читайте также: