Как найти медиану по двум сторонам треугольника

Рассмотрим задачу, в которой требуется по сторонам треугольника найти его медиану.

Задача.

Даны стороны треугольника. Найти длину медианы, проведенной к наибольшей стороне.

po storonam treugolnika nayti ego medianuДано: ∆ ABC,

BC=a, AC=b, AB=c,

сторона AC — наибольшая,

BO- медиана.

Найти: BO.

Решение:

po storonam treugolnika nayti medianu

1) На луче BO отложим отрезок OD, OD=BO.

nayti medianu treugolnika po ego storonam

2) Проведем отрезки AD и CD.

3) Рассмотрим четырехугольник ABCD.

AO=CO (так как BO — медиана треугольника ABC по условию);

BO=DO (по построению).

Так как диагонали четырехугольника ABCD в точке пересечения делятся пополам, то ABCD — параллелограмм (по признаку).

4) По свойству диагоналей параллелограмма,

    [A{C^2} + B{D^2} = 2(A{B^2} + A{D^2})]

    [{b^2} + B{D^2} = 2({a^2} + {c^2})]

    [B{D^2} = 2({a^2} + {c^2}) - {b^2}]

    [BD = sqrt {2({a^2} + {c^2}) - {b^2}} ]

так как BO=1/2 BD (по построению),

    [underline {BO = frac{1}{2}sqrt {2({a^2} + {c^2}) - {b^2}} .} ]

Если ввести обозначение

    [BO = {m_b},]

формула для нахождения медианы треугольника по его сторонам примет вид:

    [{{m_b} = frac{1}{2}sqrt {2({a^2} + {c^2}) - {b^2}} }]

Запоминать эту формулу не обязательно. При решении конкретной задачи следует привести все рассуждения.

Если медиана проведена не к наибольшей, а к наименьшей либо средней по величине стороне, решение задачи аналогично.

Соответственно, формулы для нахождения длины медианы в этих случаях:

    [{m_a} = frac{1}{2}sqrt {2({b^2} + {c^2}) - {a^2}} ]

    [{m_c} = frac{1}{2}sqrt {2({a^2} + {b^2}) - {c^2}} ]

Приём, который применили для решения задачи — метод удвоения медианы.

Все формулы медианы треугольника


Медиана – отрезок |AO|, который выходит из вершины A и делит противолежащею сторону  c пополам.

Медиана делит треугольник ABC на два равных по площади треугольника AOC и ABO.

Найти длину медианы треугольника по формулам

M – медиана, отрезок |AO|

c – сторона на которую ложится медиана

a, b – стороны треугольника

γ – угол CAB

Формула длины медианы через три стороны, (M):

Формула длины медианы через три стороны

Формула длины медианы через две стороны и угол между ними, (M):

Формула длины медианы через две стороны и угол между ними



Подробности

Автор: Administrator

Опубликовано: 08 октября 2011

Обновлено: 13 августа 2021

Чтобы по сторонам треугольника найти медиану, не обязательно запоминать дополнительную формулу. Достаточно знать алгоритм решения.

Для начала рассмотрим задачу в общем виде.

Дан треугольник со сторонами a, b, c. Найти длину медианы, проведенной к стороне b.

AB=a, AC=b, BC=c.

найти медиану треугольника по его сторонам

Решение.

На луче BF отложим отрезок FD, FD=BF.

найти длину медианы треугольника по его сторонам

Соединим точку D с точками A и C.

нахождение медианы треугольника по его сторонам

Четырехугольник ABCD — параллелограмм (по признаку), так как у него диагонали в точке пересечения делятся пополам.

Свойство диагоналей параллелограмма: сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна сумме квадратов его сторон.

Отсюда: AC²+BD²=2(AB²+BC²), значит, b²+BD²=2(a²+c²),

BD²=2(a²+c²)-b². По построению, BF — половина BD, следовательно,

    [BD = frac{1}{2}sqrt {2({a^2} + {c^2}) - {b^2}} ]

Это — формула нахождения медианы треугольника по его сторонам. Обычно ее записывают так:

    [{m_b} = frac{1}{2}sqrt {2({a^2} + {c^2}) - {b^2}} ]

Переходим к рассмотрению конкретной задачи.

Стороны треугольника равны 13 см, 14 см и 15 см. Найти медиану треугольника, проведенную к его средней по длине стороне.

Решение:

Даны стороны треугольника. Найти медиану

Применяя аналогичные рассуждения, получаем:

AC²+BD²=2(AB²+BC²).

Отсюда

14²+BD²=2(13²+15²)

BD²=2(169+225)-196=592

    [BD = sqrt {592}  = sqrt {16 cdot 37}  = 4sqrt {37} (cm)]

    [BF = frac{1}{2}DD = frac{1}{2} cdot 4sqrt {37}  = 2sqrt {37} (cm)]

Ответ:

    [2sqrt {37} cm]

Как найти медиану треугольника по его сторонам

Медиана – это отрезок, соединяющий вершину треугольника и середину противолежащей стороны. Зная длины всех трех сторон треугольника, можно найти его медианы. В частных случаях равнобедренного и равностороннего треугольника, очевидно, достаточно знания, соответственно, двух (не равных друг другу) и одной стороны треугольника.

Треугольник ABC с медианами

Инструкция

Рассмотрим самый общий случай треугольника ABC с тремя не равными друг другу сторонами. Длину медианы AE этого треугольника можно вычислить по формуле: AE = sqrt(2*(AB^2)+2*(AC^2)-(BC^2))/2. Остальные медианы находятся абсолютно аналогично. Эта формула выводится через теорему Стюарта, либо через достроение треугольника до параллелограмма.

Если треугольник ABC – равнобедренный и AB = AC, то медиана AE будет являться одновременно и высотой этого треугольника. Следовательно, треугольник BEA будет прямоугольным. По теореме Пифагора, АЕ = sqrt((AB^2)-(BC^2)/4). Из общей формулы длины медианы треугольника, для медиан BO и СP справедливо: BO = CP = sqrt(2*(BC^2)+(AB^2))/2.

Если треугольник ABC – равносторонний, то, очевидно, что все его медианы равны друг другу. Так как угол при вершине равностороннего треугольника равен 60 градусам, то AE = BO = CP = a*sqrt(3)/2, где a = AB = AC = BC – длина стороны равностороннего треугольника.

Источники:

  • Медианы и бессектрисы треугольника

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Примечание. В данном уроке изложены задачи по геометрии о медиане треугольника. Если Вам необходимо решить задачу по геометрии, которой здесь нет – пишите об этом в форуме. Почти наверняка курс будет дополнен.

Задача. Найти длину медианы треугольника через его стороны

Стороны треугольника равны 8, 9 и 13 сантиметров. К наибольшей стороне треугольника проведена медиана. Определите медиану треугольника исходя из размеров его сторон.

Решение.

Задача имеет два способа решения. Первый, который не нравится учителям средней школы, но является наиболее универсальным.

Способ 1.

Медианы, проведенные к сторонам произвольного треугольника с обозначением символами длины каждого отрезка
Применим Теорему Стюарта, согласно которой квадрат медианы равен одной четвертой от суммы удвоенных квадратов сторон из которой вычли квадрат стороны, к которой проведена медиана.
Формула нахождения длины медианы треугольника через длины его сторон (Теорема Стюарта)

mc2 = ( 2a2 + 2b2 – c2 ) / 4

Соответственно

mc2 = ( 2 * 82 + 2 * 92 – 132) / 4
mc2 = 30,25
mc = 5,5 см

Способ 2.

Второй способ решения, который преподаватели в школе любят – это дополнительные построения треугольника до параллелограмма и решение через теорему о диагоналях параллелограмма.

Продлим стороны треугольника и медиану достроив их до параллелограмма. В этом случае медиана BO треугольника ABC будет равна половине диагонали получившегося параллелограмма, а две стороны треугольника AB, BC – его боковым сторонам. Третья сторона треугольника AC, к которой была проведена медиана, является второй диагональю получившегося параллелограмма.

Пример решения задачи на нахождение медианы треугольника через дополнительное построение до параллелограмма

Согласно теореме, сумма квадратов диагоналей параллелограмма равна удвоенной сумме квадратов его сторон.

2(a2+b2)=d12+d22

Обозначим диагональ параллелограмма, которая образована продолжением медианы исходного треугольника как х, получим:

2( 82 + 92 ) = 132 + x2
290 = 169 + x2
x2 = 290 – 169
x2 = 121
х = 11

Поскольку искомая медиана равна половине диагонали параллелограмма, то величина медианы треугольника составит 11 / 2 = 5,5 см

Ответ: 5,5 см


0
 

 Медиана треугольника |

Описание курса

| Нахождение площади через медианы 

Добавить комментарий