Сумма углов треугольника равна (180°).
Доказательство
Рассмотрим произвольный треугольник (KLM) и докажем, что
∠
(K) (+)
∠
(L) (+)
∠
(M =)
180°
.
1. Через вершину (L) параллельно стороне (KM) проведём прямую (a).
2. При пересечении параллельных прямых (a) и (KM) секущей (KL), углы, которые обозначаются (1), будут накрест лежащими углами, а углы, обозначенные (2) — это накрест лежащие углы при пересечении этих же параллельных прямых секущей (ML).
Очевидно, сумма углов (1), (2) и (3) равна развёрнутому углу с вершиной (L), т. е.
∠
(1) (+)
∠
(2) (+)
∠
(3 =)
180°
, или
∠
(K) (+)
∠
(L) (+)
∠
(M =)
180°
.
Теорема доказана.
Следствия из теоремы о сумме углов треугольника
Следствие 1. Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна
90°
.
Следствие 2. В равнобедренном прямоугольном треугольнике каждый острый угол равен
45°
.
Следствие 3. В равностороннем треугольнике каждый угол равен
60°
.
Следствие 4. В любом треугольнике либо все углы острые, либо два угла острые, а третий — тупой или прямой.
Следствие 5. Внешний угол треугольника равен сумме двух внутренних углов, не смежных с ним.
Доказательство
Из равенств
∠
(KML) (+)
∠
(BML=)
180°
и
∠
(K) (+)
∠
(L) (+)
∠
(KML =)
180°
получаем, что
∠
(BML =)
∠
(K) (+)
∠
(L).
Остроугольный, прямоугольный и тупоугольный треугольники
Как гласит четвёртое следствие из теоремы о сумме углов треугольника, можно выделить три вида треугольников в зависимости от углов.
У треугольника (KLM) все углы острые.
У треугольника (KMN) угол (K = 90)
°
.
У прямоугольного треугольника сторона, лежащая против прямого угла, называется гипотенузой, а две остальные стороны — катетами.
На рисунке (MN) — гипотенуза, (MK) и (KN) — катеты.
У треугольника (KLM) один угол тупой.
Геометрия
7 класс
Урок №23
Сумма углов треугольника
Перечень рассматриваемых вопросов:
- Формулирование и доказательство теоремы о сумме углов треугольника.
- Следствия теоремы о сумме углов треугольника.
- Классификация треугольников по видам углов.
- Формулирование и доказательство теоремы о свойствах прямоугольного треугольника.
- Решение задач с применением пройденного материала;
- Угловой отражатель.
Тезаурус:
Внешний угол треугольника– это угол, смежный с каким-либо углом этого треугольника.
Основная литература:
- Атанасян Л. С. Геометрия: 7–9 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Кадомцев С. Б. – М.: Просвещение, 2017. – 384 с.
Дополнительная литература:
- Атанасян Л. С. Геометрия: Методические рекомендации 7 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Глазков Ю. А. и др. – М.: Просвещение, 2019. – 95 с.
- Зив Б. Г. Геометрия: Дидактические материалы 7 класс. // Зив Б. Г., Мейлер В. М. – М.: Просвещение, 2019. – 127 с.
- Мищенко Т. М. Дидактические материалы и методические рекомендации для учителя по геометрии 7 класс. // Мищенко Т. М., – М.: Просвещение, 2019. – 160 с.
- Атанасян Л. С. Геометрия: Рабочая тетрадь 7 класс. // Атанасян Л. С., Бутузов В. Ф., Глазков Ю. А., Юдина И. И. – М.: Просвещение, 2019. – 158 с.
- Иченская М. А. Геометрия: Самостоятельные и контрольные работы 7–9классы. // Иченская М. А. – М.: Просвещение, 2019. – 144 с.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
Ранее, на уроках математики, вы познакомились с различными геометрическими фигурами, в том числе и с треугольниками. При изучении геометрии, вы узнали признаки равенства треугольников, выяснили, что такое медиана, биссектриса и высота треугольника.
Сегодня мы продолжим изучать треугольники и рассмотрим одну из важнейших теорем геометрии– теорему о сумме углов треугольника.
Сформулируем эту теорему.
Сумма углов треугольника равна 180°.
Дано: ∆АВС.
Доказать:
∠А+∠В +∠С = 180º
Доказательство:
Проведем через вершину В прямую а ║АС.
∠1 = ∠4 (по свойству параллельных прямых, т. к. это накрест лежащие углы при пересечении прямых а и АС и секущей АВ), ∠3 = ∠5 (по свойству параллельных прямых, т. к. это – накрест лежащие углы при пересечении прямых а и АС и секущей ВС)→ ∠4 + ∠2 + ∠5 = 180° (по свойству развёрнутого угла) → ∠1 + ∠2 + ∠3 = 180° → ∠А + ∠В + ∠С = 180°.
Что и требовалось доказать.
Теперь введём ещё одно понятие, связанное с треугольниками –внешний угол треугольника. Это угол, смежный с каким-либо углом этого треугольника.
Докажем, что внешний угол треугольника равен сумме двух углов треугольника, не смежных с ним.
Дано: ∆АВС.
Доказать:
∠4 = ∠1 + ∠2.
∠3 + ∠4 = 180° (по свойству развёрнутого угла).
∠3 + (∠2 + ∠1) = 180° (по теореме о сумме углов треугольника) → ∠4 = ∠2 + ∠1.
Что и требовалось доказать.
Из теоремы о сумме углов треугольника следует, что если один из углов треугольника равен 90 градусам или больше 90 градусов, то остальные два угла будут острые, т.к. их сумма не должна превышать 90 градусов. Поэтому, в любом треугольнике либо все углы острые, либо два угла острые, а третий тупой или прямой.
Исходя из этого, можно классифицировать треугольники по углам.
По углам треугольник может быть:
‑ остроугольным, если все его углы являются острыми (т.е. меньше 90°);
‑ тупоугольным, если один из его углов тупой (т.е. больше 90°);
‑ прямоугольным, если один угол 90° (т.е. прямой).
В прямоугольном треугольнике стороны имеют свои названия.
Сторона треугольника, лежащая напротив прямого угла, называется гипотенузой, а две другие – катетами.
∆АВС– прямоугольный.
∠В = 90°.
АС – гипотенуза.
АВ,ВС – катеты.
Докажем свойство прямоугольного треугольника, которое устанавливается с помощью теоремы о сумме углов треугольника.
Сумма двух острых углов прямоугольного треугольника равна 90º.
Дано:
∆АВС – прямоугольный.
∠В = 90°.
Доказать: ∠А +∠С = 90°.
Доказательство:
∠А +∠С + ∠В = 180° (по теореме о сумме углов треугольника).
∠В = 90° (по определению прямоугольного треугольника) →∠А + ∠С + 90° = 180°
∠А + ∠С = 180 – 90° = 90°
Что и требовалось доказать.
Решим задачу.
Докажем, что в равностороннем треугольнике каждый угол равен 60 °.
Дано:
∆АВС – равносторонний
Доказать: ∠А =∠С = ∠В = 60°.
Доказательство:
Так как треугольник АВС равносторонний →АС = АВ = ВС (по определению равностороннего треугольника) → если АС = АВ → ∠С = ∠В (по свойству равнобедренного треугольника). Аналогично, если АС = СВ → ∠А = ∠В (по свойству равнобедренного треугольника) → ∠А = ∠С = ∠В.
∠А + ∠С + ∠В = 180° (по теореме о сумме углов треугольника).
∠А = ∠С = ∠В = 180° : 3 = 60°.
Что и требовалось доказать.
Материал для углублённого изучения темы.
Угловой отражатель.
Одно из свойств прямоугольного треугольника ‑сумма двух его острых углов равна 90°‑используется в технике, например, в угловом отражателе. Это устройство, которое отражает падающий на него пучок параллельных лучей при любом расположении отражателя по отношению к падающему пучку лучей.
Отражатель, например, устанавливается на заднем крыле велосипеда, для того, чтобы «возвращать назад» свет автомобильных фар, чтобы водитель машины видел велосипедиста ночью.
Ещё угловой отражаетель был установлен на автоматической космической станции, запущенной на Луну( выделен на рисунке кружочком), с целью определения точного расстояния от Земли до Луны.
Разбор заданий тренировочного модуля
1. Чему равна градусная мера углаА, если треугольник АВС прямоугольный?
Решение:
По условию, ∆АВС – прямоугольный → сумма его острых углов равна 90°.
∠А+∠В=90°
∠В = 45° (по рисунку) →∠А + 45° = 90°.
∠А=90° – 45° = 45°.
Ответ: ∠А = 45°.
2. По рисунку найдите угол N треугольника FNA.
Решение:
По рисунку ∠NAP= 140°, этот угол внешний к углу А треугольника FNA→
∠NAP = ∠N +∠F= 140° (т.к. внешний угол треугольника равен сумме двух углов треугольника не смежных с ним).
∠F = 60° (по рисунку).
∠N + 60° = 140°.
∠N = 140° – 60° = 80°.
Ответ:∠N = 80°.
Сумма углов треугольника:
Великий французский ученый XVII в. Блез Паскаль (1623—1662) еще в детстве любил изучать геометрические фигуры, открывать их свойства, измерять углы транспортиром.
Юный исследователь заметил, что у любого треугольника сумма углов одна и та Ж6 180°. «Как же это объяснить?» — думал Паскаль. Тогда он отрезал у треугольника два уголка и приложил их к третьему (рис. 219). Получился развернутый угол, который, как известно, равен 180°. Это было его первое собственное открытие! Дальнейшая судьба мальчика была предопределена.
Теорема. Сумма углов треугольника равна 180°.
Дано: АВС (рис. 220).
Доказать: A+B +C = 180°.
Доказательство:
Через вершину В треугольника ABC проведем прямую КМ, параллельную стороне АС. Тогда KBA =A как внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых КМ и АС и секущей АВ, aMBC =C как внутренние накрест лежащие углы при параллельных прямых КМ и АС и секущей ВС. Так как углы КВА, ABC и МВС образуют развернутый угол, то
KBA +ABC +MBC = 180°. ОтсюдаA +B +C = 180°. Теорема доказана.
Следствия.
1. Каждый угол равностороннего треугольника равен 60°. (рис. 221).
2. Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна 90° (рис. 222).
В прямоугольном треугольнике стороны, заключающие прямой угол, называются катетами, сторона, противолежащая прямому углу, — гипотенузой (см. рис. 222).
Проведем в прямоугольном треугольнике ABC высоту СН к гипотенузе АВ (рис. 223). Так как в треугольнике ABC угол 1 дополняет угол В до 90°, а в треугольнике СНВ угол 2 также дополняет угол В до 90°, то1 =2.
Доказано свойство: «Угол между высотой прямоугольного треугольника, проведенной к гипотенузе, и катетом равен углу между другим катетом и гипотенузой».
Пример:
В треугольнике ABC градусные меры углов А, В и С относятся соответственно как 5:7:3. Найти углы треугольника (рис. 224).
Решение:
Пусть ( — градусная мера одной части).
Так как сумма углов треугольника равна 180°, то
Тогда
Ответ:
Пример:
В треугольнике ABC (рис. 225) угол В равен 70°, АК и СМ — биссектрисы, О — точка их пересечения. Найти угол АОС между биссектрисами.
Решение:
Сумма углов А и С треугольника ABC равна 180° – 70° = 110°. Так как биссектриса делит угол пополам, то
Из треугольника АОС находим:
Ответ: 125°.
Замечание. Если то, рассуждая аналогично, получим формулу: Если, например,
Пример:
Доказать, что если медиана треугольника равна половине стороны, к которой она проведена, то данный треугольник — прямоугольный.
Доказательство:
Пусть СМ — медиана, (рис. 226).
Докажем, чтоACB = 90°. Обозначим A = ,В = . Так как медиана делит сторону пополам, то AM = MB = АВ. Тогда СМ=АМ=МВ. Так как АМС — равнобедренный, тоA =ACM = как углы при основании равнобедренного треугольника. Аналогично, СМВ — равнобедренный и B =BCM = . Сумма углов треугольника ABC, с одной стороны, равна 2 + 2, с другой — равна 180°. Отсюда 2 + 2 = 180°, 2( + ) = 180°, + = 90°. НоACB = + , поэтому
ACB = 90°.
Замечание. Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны пересекают окружность, называется вписанным. На рисунке 227 это угол АСВ. Из задачи 3 следует свойство: «Вписанный угол, опирающийся на диаметр, — прямой».
Пример:
Доказать, что в прямоугольном треугольнике медиана, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы.
Доказательство:
Пусть в треугольнике ABC (рис. 228) C=90°,A=,B=.
Проведем отрезок СМ так, чтоACM=, и докажем, что СМ — медиана и что СМ=АВ. Угол В дополняет угол А до 90°, aBCM дополняетACM до 90°. Поскольку ACM =A = , тоBCM =. Треугольники АМС и ВМС — равнобедренные по признаку равнобедренного треугольника. Тогда AM = МС и МВ = МС. Отсюда СМ — медиана и СМ = АВ.
- Внешний угол треугольника
- Свойство точек биссектрисы угла
- Свойство катета прямоугольного треугольника, лежащего против угла в 30°
- Четырехугольник и его элементы
- Перпендикулярные прямые в геометрии
- Признаки равенства треугольников
- Признаки равенства прямоугольных треугольников
- Соотношения в прямоугольном треугольнике
Здравствуйте, уважаемые читатели. В этой статье рассмотрим задачи по геометрии за 7 класс. Задачи на применение теоремы о сумме углов треугольника. Они встречаются в 15 задании ОГЭ по математике.
Вспомним теорему о сумме углов треугольника:
Сумма углов в треугольнике равна 180 градусам.
Задача №1
Решение
Сумма всех углов в треугольнике равна 180 градусам. Нам известны два угла в треугольнике. Они равны 72 и 42 градуса. Значит, третий угол равен:
Ответ 66
Задача №2
Решение
Отметив известный угол на чертеже. Необходимо найти внешний угол треугольника, который обозначен красным цветом.
Внешний угол треугольника – называется угол, который смежный с каким-нибудь внутренним углом этого треугольника.
Свойство смежных углов:
Смежный угол треугольника равен 180 градусам.
Рядом с чертежом треугольника сделаем смежные углы.
Теперь найдем угол, смежный с углом в 115 градусов.
Ответ 65
Задача №3
Решение
В треугольнике АВС АВ=ВС, т.е. две стороны равны. Значит треугольник равнобедренный. Третья сторона – основание.
Свойство равнобедренного треугольника:
В равнобедренном треугольнике углы при основании равны
Отметим на чертеже равные углы одинаковыми дугами и известный угол АВС.
Ответ 37
Задача №4
Решение
Прямой угол на чертеже обозначается квадратиком и равен 90 градусов.
Отметим на чертеже все известные углы
Решение задачи через теорему о сумме углов в треугольнике:
Решение задачи через свойство прямоугольного треугольника
Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна 90 градусам
Ответ 69
Задача №5
Решение
Отметим на чертеже известные углы. Для того чтобы найти угол АВН, нужно рассмотреть треугольник АВН (прямоугольный с прямым углом АНВ=90). В решении этой задачи можно воспользоваться теоремой о сумме углов треугольника или свойством острых углов прямоугольного треугольника.
Ответ 53
Задача №6
Решение
Отметим на рисунке равные стороны, известные углы и то, что нужно найти.
Так как в треугольнике АВС стороны АС и ВС равны, то треугольник АВС равнобедренный. В равнобедренном треугольнике углы при основании равны (отмечено синими дугами).
Найдем внутренний угол треугольника при внешнем угле в 125 градусов
Вычислим угол АСВ применив теорему о сумме углов в треугольнике
Задача №7
Решение
Для решения этой задачи, нам необходимо вспомнить, что такое биссектриса и ее свойстве. Об этом было сказано здесь
Коротко: Биссектриса делит угол на две равные части. Отметим на рисунке, какие углы у нас получатся. Разделим углы М и N пополам и отметим это на чертеже.
Найдем градусную меру угла NAM по теореме о сумме углов в треугольнике
Ответ 117.
Задание №8
Решение
Отметим на чертеже известные углы и то, что надо найти.
Для решения необходимо найти еще угол ALB, смежный с углом ALC.
Теперь можно вычислить угол BAL который равен углу LAC по свойству биссектрисы угла треугольника.
Воспользуемся теоремой о сумме углов в треугольнике и вычислим угол ACB
Ответ 16.
Задача №9
Решение
Из первого предложения задачи выясняем, что треугольник ADC – равнобедренный, так как AD=AC. Отметим это на чертеже и вычислим углы при основании треугольника ADC.
Нам необходимо найти градусную меру угла DCB.
Ответ 53,5
Задача №10
Решение
Так как углы А и С известны, то можем найти угол В по теореме о сумме углов в треугольнике.
Так как BD биссектриса в треугольнике ABC, то углы ABD и CBD равны.
Рассмотрим прямоугольный треугольник CHB. В треугольнике CHB по свойству острых углов в прямоугольном треугольнике найдем острый угол СВН.
Осталось по задаче найти градусную меру угла DBH.
Ответ 20
Спасибо, что дочитали. Вы меня очень поддержите, если поставите лайк и подпишитесь на мой блог
План урока:
Сумма углов треугольника
Внешние углы треугольника
Сравнение сторон и углов треугольника
Неравенство треугольника
Сумма углов треугольника
Рассмотрим произвольный треугольник АВС. Точки А, В и С не лежат на одной прямой, а потому через В можно провести прямую a, параллельную АС. При этом прямые СВ и АВ окажутся секущими для двух параллельных прямых:
Известно, что секущие образуют пары накрест лежащие углы, причем они равны. Отметим на рисунке эти пары и обозначим их как ∠1, ∠2, ∠3 и ∠ 4.
Равные углы (∠1 = ∠2, ∠3 = ∠4) отметим одним цветом. Также обозначим ∠АВС как ∠5:
С одной стороны, углы 2, 4 и 5 вместе образуют развернутый угол, то есть их сумма равна 180°:
В результате мы получили, что сумма углов треугольника АВС в точности равна 180°! В итоге мы можем сформулировать следующую теорему:
Задание. В треуг-ке один угол равен 50°, а второй – 60°. Чему равен третий угол этого треуг-ка?
Решение. Обозначим углы треугольника как ∠1, ∠2 и ∠3.
Получили обыкновенное уравнение с одной переменной. Для его решения просто перенесем слагаемые 50° и 60° из левой части в правую:
Задание. Докажите, что у любого треуг-ка есть хотя бы один угол, который не превосходит 60°.
Решение. Докажем это утверждение методом «от противного». Пусть существует такой треуг-к, у которого каждый из углов больше 60°. Это можно записать в виде трех неравенств:
В итоге имеем, что в сумме эти углы больше 180°, а это невозможно. Это противоречие, следовательно, треуг-к с тремя углами, каждый из которых больше 60°, не существует.
Задание. Основанием рав-бедр. ∆АВС является сторона АС. Известно, что ∠В = 40°. Чему равны ∠А и ∠С этого треуг-ка?
Решение. Сначала необходимо вспомнить важное свойство – углы равнобедренного треугольника при его основании равны друг другу. В нашем случае это значит, что ∠А = ∠С:
Задание. Один из углов при основании рав-бедр. треуг-ка равен 50°. Найдите два других угла.
Решение. Построим рисунок по условию задачи:
Отдельного внимания заслуживает равносторонний треуг-к. Напомним, что у него равны все три стороны. Построим его:
Теперь подумаем о том, чему равны его углы. С одной стороны, мы можем рассматривать ∆АВС как рав-бедр. с основанием АС, ведь AB = BC. Тогда∠А = ∠С. Но с другой стороны, всё тот же ∆АВС мы можем одновременно считать и рав-бедр. с основанием АВ, ведь АС = ВС. Из этого следует, что ∠А = ∠С. В итоге получаем, что все три угла ∆АВС равны:
Итак, получили удивительный факт – в равностороннем треуг-ке все углы равны 60°!
Рассмотрим чуть более сложную задачу, где неизвестен ни один из углов треуг-ка, однако известны некоторые соотношения между ними.
Задание. Первый угол треуг-ка больше второго в 2 раза, а третий равен сумме первых двух углов. Чему равны углы треуг-ка?
Решение. Для большей наглядности примем первый угол треуг-ка за неизвестную величину, то есть за х. Тогда второй угол будет равен 2х, а третий окажется равным их сумме:
Внешние углы треугольника
Построим некоторый треуг-к, а потом продлим одну из его сторон. На рисунке мы продлили сторону АС. В результате образуется угол, который называют внешним углом треугольника:
На рисунке видно, что ∠ВСD является внешним. Но одновременно можно утверждать и ещё один факт – углы ∠АСВ и ∠ВСD являются смежными. Это позволяет нам дать следующее определение:
В итоге мы доказали, что внешний угол треугольника равен сумме двух углов треуг-ка, которые с ним не смежны.
Задание. У ∆АВС ∠А = 50°, ∠В = 75°. Найдите величину внешнего угла, смежного с ∠С.
Решение. В данном случае, согласно доказанному нами правилу, достаточно просто сложить ∠А и ∠B:
Рассмотрим ещё несколько более тяжелых задач.
Задание. В ∆АВС проведены биссектрисы угловА и B. Они пересекаются в точке М. Известно, что ∠А = 58°, ∠B = 96°. Найдите ∠АМB.
Решение. Устно такую задачу не решить, поэтому построим рисунок:
АМ – это биссектриса, а она разбивает∠ВАС на два равных угла. Поэтому мы можем вычислить ∠ВАМ:
Отметим найденные углы на рисунке:
Обратите внимание на ∆АВМ, который выделен красным цветом. Теперь мы знаем два угла в нем. Значит, можно найти и третий! Запишем для ∆АВМ сумму его углов:
Задание. Построен внешний угол равнобедренного треугольника, который смежен с вершиной, лежащей против основания. Далее построили биссектрису этого внешнего угла. Докажите, что эта биссектриса будет параллельна основанию.
Решение. Выполним построение:
Пусть АС – это основание рав-бедр. ∆АВС. Тогда внешний угол должен быть проведен к вершине В, ведь именно она лежит против основания. Обозначим внешний угол как ∠СВD (для этого мы просто добавили точку Dна продолжение отрезка АВ). Далее проводим биссектрису ВК. Нам требуется доказать, что ВК||АС.
Поступим очень просто – обозначим неизвестную нам величину угла при основании как х. То есть
В результате мы получили, что и ∠С, и ∠CBK равны х, то есть они равны и друг другу. Однако эти углы являются накрест лежащими для прямых АС и ВК и секущей ВС. Из равенства накрест лежащих углов следует, что АС||ВК.
Задание. В ∆АВС проведена медиана АМ, причем ее длина равна ВМ. Найдите ∠А.
Решение. Напомним, что медиана – это прямая, разбивающая сторону на два равных отрезка. То есть ВМ = МС. По условию АМ = ВМ, значит, имеет место двойное равенство:
Посмотрите на рисунок – здесь есть сразу два рав-бедр. треуг-ка! Это ∆АВМ (с основанием АВ) и ∆АМС (с основанием АМС). Обозначим∠В как х, а ∠С – как у. Углы при основании рав-бедр. треуг-ков одинаковы, а потому
Сравнение сторон и углов треугольника
Докажем следующую теорему:
Построим ∆АВС, в котором сторона АВ будет длиннее, чем АС. Нам надо доказать, что ∠С >∠B:
Выполним дополнительное построение – отметим на прямой АВ такую точку D, что AD = АС. Точка D будет располагаться на отрезке АВ, ведь АВ больше АС, а, значит, и больше АD. Также соединим C и D отрезком:
Теперь рассмотрим ∆ADC. Он является рав-бедр., ведь AD = AC. Из этого следует, что ∠ADC = ∠ACD.
Можно заметить, что ∠АDС является внешним углом для ∆BDC. Это значит, что
Мы доказали только первую часть теоремы. Теперь надо доказать обратное утверждение – против большего угла находится большая сторона треугольника. Предположим обратное, что существует ∆АВС, в котором ∠С>∠B, но не выполняется условие АВ >AC. Тогда либо АВ = ВС, либо АВ <ВС. Первый вариант означает, что ∆АВС – рав-бедр., но тогда ∠С =∠B, что противоречит условию. Если же АВ <ВС, то по только что доказанному утверждению ∠С<∠B, что также противоречит исходному условию. Поэтому АВ >AC.
Задание. В ∆АВС известны углы:
Запишите стороны этого треуг-ка в порядке возрастания.
Решение. Всё очень просто – чем больше сторона, тем против большего угла она лежит. Поэтому самая большая сторона – это АВ, вторая по длине – АС, а наименьшая сторона – ВС. То есть BС<AС<AВ:
Доказанная теорема помогает сформулировать важный признак рав-бедр. треуг-ка:
Действительно, против равных углов должны лежать равные стороны, в противном случае сложится ситуация, когда в треуг-ке против сторон разной длины будут лежать равные углы, что невозможно.
Задание. В рав-бедр. ∆АВС основанием является АС. Из точек А и С проведены биссектрисы, которые пересеклись в точке О. Докажите, что ∆АОС также является рав-бедр.
Решение.
Ясно, что ∠ВАС = ∠ВСА, так как это углы при основании рав-бедр. ∆АВС. С другой стороны, ∠ОАС равен половине ∠ВАС, ведь АО – биссектриса:
В итоге имеем, что ∠ОАС и ∠АСО равны. Но тогда в ∆АОС есть два одинаковых угла, а потому он является рав-бедр. (АО = ОС).
Неравенство треугольника
Следующая важная теорема называется неравенством треугольника:
Попробуем доказать неравенство треугольника. Возьмем произвольный ∆АВС и покажем, что сторона АВ меньше, чем величина ВС + АС. Для этого «дорисуем» к отрезку АС ещё один отрезок СD, равный BC, при этом АС и СD должны лежать на одной прямой:
Так как AD = АС + СD, то нам достаточно показать, что АВ <AD. Ясно, что ∆ВСD является рав-бедр., ведь ВС = СD. Это значит, что
Получается, что в ∆АВD сторона АВ лежит против меньшего угла по сравнению со стороной АD. Значит, эта сторона должна быть меньше АD, что мы и пытаемся доказать.
Доказанная теорема означает, что не всякий треуг-к можно построить по его сторонам. Так, у нас никогда не получится построить треуг-к, у которого стороны равны 2, 3 и 7 см, так как одна из этих длин больше, чем сумма двух других:
7 > 2 + 3
Верно обратное утверждение – если все заданные длины удовлетворяют неравенству, то треуг-к построить можно.
Задание. Известны две стороны равнобедренного треугольника, они равны 25 и 10 см. Какая из них является основанием?
Решение. Рассмотрим сперва случай, когда основание равно 25 см. Тогда две другие стороны имеют длину 10 см. Их сумма (10 см + 10 см = 20 см) меньше основания. Такая ситуация невозможно из-за неравенства треуг-ка.
Ситуация же, при которой основание имеет длину 10 см, вполне допустима. Тогда две другие стороны равны 25 см, и для каждой стороны неравенство треуг-ка выполняется: