2 свойство площади треугольника

В элементарной математике, самыми трудными считаются геометрические задачи. Как научиться решать геометрические задачи, особенно сложные, конкурсные? При решении геометрических задач, как правило, алгоритмов нет, и выбирать наиболее подходящую к данному случаю теорему не просто. Поэтому, желательно в каждой теме выработать какие-то общие положения, которые полезно знать всякому решающему геометрические задачи.
Предлагаем один из алгоритмов решения многих геометрических задач – метод площадей, т.е. решение задач с использованием свойств площадей.

Основные свойства площадей.

Свойство №1

Если вершину треугольника передвигать по прямой, параллельной основанию, то площадь при этом не измениться.Доказательство: Рассмотрим ▲ ABC и ▲ ADC. Они имеют общее основание и равные высоты, так как прямые AC и BD параллельные, то расстояние между ними равно h — высоте ▲ ABC и ▲ ADC . Если площадь треугольника находится по формуле $$S = \frac<1> <2>\cdot a \cdot h$$, то $$S_ = S_ = \frac<1> <2>\cdot AC \cdot h$$.

Свойство №2

Доказательство: Пусть h₁ = h₂ в двух треугольниках с основаниями a и b.
Рассмотрим отношение площадей этих треугольников $$\frac>>= \frac<\frac<1> <2>\cdot a \cdot h_<1>><\frac<1> <2>\cdot b \cdot h_<2>>$$.
Упростив, получим $$\frac>>= \frac$$.
Доказательство: Рассмотрим ▲ABC и ▲MBN с общим углом B , где AB = a, BC = b, MB = a₁и NB = b₁. Пусть S₁ = S_MBN и S₂ = S_ABC . Используя формулу площади треугольника вида $$S = \frac<1> <2>\cdot a \cdot b \cdot sin\gamma$$, рассмотрим отношение площадей ▲ABC и ▲MBN .
Свойство №4
Отношение площадей подобных треугольников равны квадрату коэффициента подобия.
Свойство №3
Если два треугольника имеют общий
угол, то их площади относятся как произведение сторон, заключающих
этот угол.
Доказательство: Рассмотрим ▲ABC и ▲MBN . Пусть AB = k MB, BC = k NB и $$\angle ABC = \angle MBN$$. Используя формулу площади треугольника вида $$S = \frac<1> <2>\cdot a \cdot b \cdot sin\gamma$$ , рассмотрим отношение подобных площадей ▲ABC и ▲MBN . Тогда $$\frac>> = \frac<\frac<1> <2>\cdot AB \cdot BC \cdot sin B><\frac<1> <2>\cdot MB \cdot NB \cdot sin B>= \frac = k^<2>$$ .
Медиана треугольника делит его на две равновеликие части.
Доказательство: Рассмотрим ▲ABC . Пусть медиана BM , тогда $$AM = MC = \frac<1><2>AC$$. Медиана делит треугольник на два с одинаковой высотой. Найдем площади треугольников ▲ABM и ▲MBC по формуле $$S = \frac<1><2>\cdot a \cdot h$$. Получим $$S_ = \frac<1><2>\cdot AM \cdot h$$ и $$S_ = \frac<1><2>\cdot MC \cdot h$$. Значит $$S_ = S_$$.
Свойство №6
Медианы треугольника делят его на три равновеликие части.Доказательство: Рассмотрим ▲ABC . Проведем медианы из всех вершин, которые пересекаются в точке O. Получим треугольники ▲AOB , ▲BOC , ▲AOC . Пусть их площади равны соответственно S₁, S₂, S₃. А площадь ▲ABC равна S. Рассмотрим ▲ABK и ▲CBK , они равной площади, т.к. BK медиана. В треугольнике ▲AOC OK — медиана, значит площади треугольников ▲AOK и ▲COK равны. Отсюда следует, что S₁ = S₂ . Аналогично можно доказать, что S₂ = S₃ и S₃ = S₁ .
Средние линии треугольника площади S отсекают от него треугольники площади .
Доказательство: Рассмотрим ▲ABC . NM — средняя линия в треугольнике и она равна половине основания AC. Если S_ABC = S , то $$S_ = \frac<1> <2>\cdot NM \cdot h_<1>= \frac<1><2>(\frac<1> <2>\cdot AC)(\frac<1><2>\cdot h) = \frac<1><4>\cdot S$$. Аналогично можно доказать, что площади всех треугольников равны одной четвертой части площади ▲ABC .
Медианы треугольника делят его на 6 равновеликих частей.
Основные свойства площадей треугольников
Факт 1.
$\bullet$ Средние линии треугольника разбивают его на 4 равных треугольника.
Соответственно, площади этих треугольников равны.
Факт 2.
$\bullet$ Медиана треугольника делит его на два треугольника, равных по площади (равновеликих).
Факт 3.
$\bullet$ Все 3 медианы треугольника делят его на 6 равновеликих треугольников.
Факт 4.
$\bullet$ Площади треугольников, имеющих одинаковый угол, относятся как произведения сторон, образующих этот угол.
Факт 5.
$\bullet$ Площади треугольников, имеющих одинаковое основание, относятся как высоты, проведенные к этим основаниям.
Факт 6.
$\bullet$ Площади треугольников, имеющих одинаковую высоту, относятся как основания, к которым проведена эта высота.
Факт 7.
$\bullet$ Если прямые $p$ и $q$ параллельны, то
Факт 8.
$\bullet$ Отношение площадей подобных треугольников равно квадрату коэффициента подобия.
$\bullet$ Отношение периметров подобных треугольников равно коэффициенту подобия.
Треугольник. Формулы и свойства треугольников.
Типы треугольников
По величине углов
По числу равных сторон
Вершины углы и стороны треугольника
Свойства углов и сторон треугольника
Сумма углов треугольника равна 180°:
В треугольнике против большей стороны лежит больший угол, и обратно. Против равных сторон лежат равные углы:
если α > β , тогда a > b
если α = β , тогда a = b
Сумма длин двух любых сторон треугольника больше длины оставшейся стороны:
a + b > c
b + c > a
c + a > b
Теорема синусов
Стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.
a = b = c = 2R
sin α sin β sin γ
Теорема косинусов
Квадрат любой стороны треугольника равен сумме квадратов двух других сторон треугольника минус удвоенное произведение этих сторон на косинус угла между ними.
a 2 = b 2 + c 2 — 2 bc · cos α
b 2 = a 2 + c 2 — 2 ac · cos β
c 2 = a 2 + b 2 — 2 ab · cos γ
Теорема о проекциях
Для остроугольного треугольника:
a = b cos γ + c cos β
b = a cos γ + c cos α
c = a cos β + b cos α
Формулы для вычисления длин сторон треугольника
Медианы треугольника
Свойства медиан треугольника:
В точке пересечения медианы треугольника делятся в отношении два к одному (2:1)
Медиана треугольника делит треугольник на две равновеликие части
Треугольник делится тремя медианами на шесть равновеликих треугольников.
Формулы медиан треугольника
Формулы медиан треугольника через стороны
m_a = 1 2 √ 2 b 2 +2 c 2 — a 2
m_b = 1 2 √ 2 a 2 +2 c 2 — b 2
m_c = 1 2 √ 2 a 2 +2 b 2 — c 2
Биссектрисы треугольника
Свойства биссектрис треугольника:
Биссектриса треугольника делит противолежащую сторону на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам треугольника
Угол между биссектрисами внутреннего и внешнего углов треугольника при одной вершине равен 90°.
Формулы биссектрис треугольника
Формулы биссектрис треугольника через стороны:
l_a = 2√ bcp ( p — a ) b + c
l_b = 2√ acp ( p — b ) a + c
l_c = 2√ abp ( p — c ) a + b
где p = a + b + c 2 — полупериметр треугольника
Формулы биссектрис треугольника через две стороны и угол:
l_a = 2 bc cos α 2 b + c
l_b = 2 ac cos β 2 a + c
l_c = 2 ab cos γ 2 a + b
Высоты треугольника
Свойства высот треугольника
Формулы высот треугольника
h_a = b sin γ = c sin β
h_b = c sin α = a sin γ
h_c = a sin β = b sin α
Окружность вписанная в треугольник
Свойства окружности вписанной в треугольник
Формулы радиуса окружности вписанной в треугольник
r = ( a + b — c )( b + c — a )( c + a — b ) 4( a + b + c )
Окружность описанная вокруг треугольника
Свойства окружности описанной вокруг треугольника
Формулы радиуса окружности описанной вокруг треугольника
R = S 2 sin α sin β sin γ
R = a 2 sin α = b 2 sin β = c 2 sin γ
Связь между вписанной и описанной окружностями треугольника
Средняя линия треугольника
Свойства средней линии треугольника
MN = 1 2 AC KN = 1 2 AB KM = 1 2 BC
MN || AC KN || AB KM || BC
Периметр треугольника
Периметр треугольника ∆ ABC равен сумме длин его сторон
Формулы площади треугольника
Формула Герона
S = a · b · с
4R
Равенство треугольников
Признаки равенства треугольников
Первый признак равенства треугольников — по двум сторонам и углу между ними
Второй признак равенства треугольников — по стороне и двум прилежащим углам
Третий признак равенства треугольников — по трем сторонам
Подобие треугольников
∆MNK => α = α ₁, β = β ₁, γ = γ ₁ и AB MN = BC NK = AC MK = k ,
где k — коэффициент подобия
Признаки подобия треугольников
Первый признак подобия треугольников
Второй признак подобия треугольников
Третий признак подобия треугольников
Любые нецензурные комментарии будут удалены, а их авторы занесены в черный список!
Добро пожаловать на OnlineMSchool.
Меня зовут Довжик Михаил Викторович. Я владелец и автор этого сайта, мною написан весь теоретический материал, а также разработаны онлайн упражнения и калькуляторы, которыми Вы можете воспользоваться для изучения математики.

источники:
http://shkolkovo.net/theory/119
http://ru.onlinemschool.com/math/formula/triangle/