Равнобедренный треугольник. Средний уровень.

Равнобедренный треугольник - треугольник, у которого есть две равные стороны.

  •   - боковые стороны,
  •   - основание.

Свойства равнобедренного треугольника:

  • Углы при основании равнобедренного треугольника равны:  
  • Высота, проведённая к основанию равнобедренного треугольника, совпадает с медианой и биссектрисой:   - высота, медиана и биссектриса.

Признаки равнобедренного треугольника:

  1. Если в некотором треугольнике два угла равны, то он – равнобедренный.
  2. Если в некотором треугольнике совпадают:
    а) высота и биссектриса или
    б) высота и медиана или
    в) медиана и биссектриса,
    проведённые к одной стороне, то такой треугольник – равнобедренный.

Среди всех треугольников есть два особенных вида: прямоугольные треугольники и равнобедренные треугольники. Чем же эти виды треугольников такие уж особенные? Ну, во-первых, такие треугольники чрезвычайно часто оказываются главными действующими «лицами» задач ЕГЭ первой части. А во-вторых, задачи про прямоугольные и равнобедренные треугольники решаются гораздо легче, чем другие задачи по геометрии. Нужно всего лишь знать несколько правил и свойств. Все самое интересное о прямоугольных треугольниках обсуждается в соответствующей теме, а сейчас рассмотрим равнобедренные треугольники. И прежде всего, что же такое – равнобедренный треугольник. Или, как говорят математики, каково определение равнобедренного треугольника?

Треугольник называется равнобедренным, если у него есть две равные стороны.

Посмотри, как это выглядит:

Равнобедренный треугольник (1)

Как и у прямоугольного треугольника, у равнобедренного треугольника есть специальные названия для сторон. Две равные стороны называются боковыми сторонами, а третья сторона – основанием.

И снова внимание на картинку:

Равнобедренный треугольник (2)

Может быть, конечно, и так:

Равнобедренный треугольник (3)

Так что будь внимательным: боковая сторона – одна из двух равных сторон в равнобедренном треугольнике, а основание – третья сторона.

Чем же так уж хорош равнобедренный треугольник? Чтобы это понять, давай проведём высоту к основанию. Ты помнишь, что такое высота?

Равнобедренный треугольник (4) Это просто линия, проведённая из вершины треугольника перпендикулярно противоположной стороне. Итак, провели высоту.

Что же получилось? Из одного равнобедренного треугольника получилось два прямоугольных.

Это уже хорошо, но так получится в любом, самом «кособедренном» треугольнике.

Смотри:

Равнобедренный треугольник (5) Тоже два прямоугольных….

Чем же отличается картинка для равнобедренного треугольника? Смотри ещё раз:

Равнобедренный треугольник (6) Видишь, два прямоугольных треугольника (  и  ) – одинаковые! Или, как математически любят говорить? равные!

Ну, во-первых, конечно, этим странным математикам мало просто видеть – нужно непременно доказывать. А то вдруг эти треугольники чуть-чуть разные, а мы будем считать их одинаковыми.

Но не переживай: в данном случае доказывать почти так же просто, как и видеть.

Начнём? Посмотри внимательно, у нас есть:

Равнобедренный треугольник (7)  
  (ещё говорят,  - общая)

И, значит,  ! Почему? Да мы просто найдём и  , и   из теоремы Пифагора (помня ещё при этом, что  )

 

 

Удостоверились? Ну вот, теперь у нас

 

А уж по трём сторонам – самый легкий (третий) признак равенства треугольников.

Ну вот, наш равнобедренный треугольник разделился на два одинаковых прямоугольных.

Равнобедренный треугольник (8) Отметим на картинке все одинаковые элементы (углы и стороны).

Видишь, как интересно? Получилось, что:

 

Как же об этом принято говорить у математиков? Давай по порядку:

  • В равнобедренном треугольнике углы при основании равны
     
  • Высота, проведенная к основанию, совпадает с медианой и биссектрисой.
     
     

(Вспоминаем тут, что медиана – линия, проведённая из вершины, которая делит сторону пополам, а биссектриса – угол.)

Ну вот, здесь мы обсудили, что хорошего можно увидеть, если дан равнобедренный треугольник. Мы вывели, что у равнобедренного треугольника углы при основании равны, а высота, биссектриса и медиана, проведенные к основанию, совпадают.

И теперь возникает другой вопрос: а как узнать равнобедренный треугольник? То есть, как говорят математики, каковы признаки равнобедренного треугольника?

И оказывается, что нужно просто «перевернуть» все высказывания наоборот. Так, конечно, не всегда бывает, но равнобедренный треугольник всё-таки отличная штука! Что же получится после «переворачивания»?

I. Если в каком-то треугольнике есть два равных угла, то такой треугольник – равнобедренный (ну и естественно, углы эти окажутся при основании).

Первый признак равнобедренного треугольника

II. Если в каком-то треугольнике

  • высота и медиана или
  • высота и биссектриса или
  • биссектриса и медиана

проведённые к какой-то стороне, совпадут, то такой треугольник – равнобедренный, а сторона эта – основание.

Ну вот смотри:
Если совпадают высота и медиана, то:

Второй признак равнобедренного треугольника. рис.1
Если совпадают высота и биссектриса, то:
Второй признак равнобедренного треугольника. рис.2
Если совпадают биссектриса и медиана, то:

Второй признак равнобедренного треугольника. рис.3
Ну вот, не забывай и пользуйся:

  • Если дан равнобедренный треугольный треугольник, смело проводи высоту, получай два прямоугольных треугольника и решай задачу уже про прямоугольный треугольник.
  • Если дано, что два угла равны, то треугольник точно равнобедренный и можно проводить высоту и ….( Дом, который построил Джек…).
  • Если оказалось, что высота разделена сторону пополам, то треугольник – равнобедренный со всеми вытекающими бонусами.
  • Если оказалось, что высота разделила угол полам – тоже равнобедренный!
  • Если биссектриса разделила сторону пополам или медиана – угол, то это тоже бывает только в равнобедренном треугольнике

Давай посмотрим, как выглядит в задачах.

Задача 1 (самая простая)

В треугольнике   стороны   и   равны, а  . Найти  .

Решаем:

Сначала рисунок.

Равнобедренный треугольник. Задача

Что здесь – основание? Конечно,  .

Вспоминаем, что если  , то и  .

Обновлённый рисунок:

Равнобедренный треугольник. Задача 1

Обозначим   за  . Чему там равна сумма углов треугольника?  ?

Пользуемся:

 

 

 

Вот и ответ:  .

Несложно, правда? Даже высоту проводить не пришлось.

Задача 2 (Тоже не очень хитрая, но нужно повторить тему «Прямоугольный треугольник»)

В треугольнике    ,  . Найти  .

Решаем:

Равнобедренный треугольник. Задача 2 Смотрим внимательно и соображаем, что раз  , то  .

Равнобедренный треугольник. Задача 2. рис. 2

Треугольник-то - равнобедренный! Проводим высоту (это и есть фокус, с помощью которого сейчас все решится).

Равнобедренный треугольник. Задача 2. рис. 3 Вспоминаем, что высота = медиана, то есть  .

Теперь «вычёркиваем из жизни»  , рассмотрим только  .

Прямоугольный треугольник. Задача 2. рис. 4

Итак, в   имеем:  

Вспоминаем табличное значения косинусов (ну, или глядим в шпаргалку…)

 

Осталось найти  :  .

Ответ:  .

Заметим, что нам тут очень потребовались знания, касающиеся прямоугольного треугольника и «табличных» синусов и косинусов. Очень часто так и бывает: темы «Прямоугольный треугольник», «Равнобедренный треугольник» и «Основные формулы тригонометрии» в задачках ходят в связках, а с другими темами не слишком дружат.

Треугольник называется равнобедренным, если у него есть две равные стороны.

Равнобедренный треугольник

Эти две равные стороны называются боковыми сторонами, а третья сторона – основание равнобедренного треугольника.

Посмотри на рисунок:   и   – боковые стороны,   – основание равнобедренного треугольника.

Основание равнобедренного треугольника. Боковые стороны равнобедренного треугольника.

Свойства равнобедренного треугольника:

  • Углы при основании равнобедренного треугольника равны (на рисунке:  ).
  • Высота, проведённая к основанию равнобедренного треугольника, совпадает с медианой и биссектрисой.

Давай на одном рисунке поймём, почему так выходит. Проведем из точки   высоту  .

Свойства равнобедренного треугольника Что получилось? Треугольник   разделился на два прямоугольных треугольника   и  . И эти треугольники равны! У них равны гипотенузы и общий катет  .

Значит, у них равны все соответствующие элементы.

То есть:

Высота опущена на основание равнобедренного треугольника
  •   ( Вот – углы при основании равны)
  •   (  оказалась биссектрисой)
  •   (  оказалась медианой)

Всё! Одним махом (высотой  ) доказали сразу все утверждения.

И ты запомни: чтобы решить задачу про равнобедренный треугольник часто бывает очень полезно опустить высоту на основание равнобедренного треугольника и разделить его на два равных прямоугольных треугольника.

Признаки равнобедренного треугольника

Верны и обратные утверждения:

  • Если в некотором треугольнике два угла равны, то он – равнобедренный.
  • Если в некотором треугольнике совпадают:
    а) высота и биссектриса или
    б) высота и медиана или
    в) медиана и биссектриса,
    проведённые к одной стороне, то такой треугольник – равнобедренный.

Почти все из этих утверждений снова можно доказать «одним махом».

1. Итак, пусть в   оказались равны   и  .

Проведём высоту  . Тогда

Высота опущена на основание равнобедренного треугольника   – как прямоугольные по катету и острому углу.

Значит,  .

Высота опущена на основание равнобедренного треугольника (7) Доказали, что   – равнобедренный.

2. a) Теперь пусть в каком–то треугольнике совпадают высота и биссектриса.

Высота опущена на основание равнобедренного треугольника (8) Тогда снова   по катету и острому углу. Значит, опять  .

2. б) А если совпадают высота и медиана? Все почти так же, ничуть не сложнее!

  - по двум катетам  

2. в) А вот если нет высоты, которая опущена на основание равнобедренного треугольника, то нет и никаких изначально прямоугольных треугольников. Плохо!

Но выход есть – читай его в следующем уровне теории, поскольку тут доказательство посложнее, а пока просто запомни, что если медиана и биссектриса совпали, то треугольник тоже окажется равнобедренным, и высота всё-таки тоже совпадёт с этими биссектрисой и медианой.

Подытожим:

  1. Если треугольник равнобедренный, то углы при основании равны, и высота, биссектриса и медиана, проведенные к основанию, совпадают.
  2. Если в каком-то треугольнике найдутся два равных угла, или какие-то две из трех линий (биссектриса, медиана, высота) совпадут, то такой треугольник – равнобедренный.

Комментарии

Спасибо за сообщение!

Ваш комментарий принят, после модерации он будет опубликован на данной странице.

Ok

Хотите узнать что скрыто под катом и получать эксклюзивные материалы по подготовке к ОГЭ и ЕГЭ? Оставьте e-mail

Отправить Закрыть

Привет! 

Нравится наш учебник? Помоги продлить ему жизнь... 

... а мы откроем для тебя ВСЕ скрытые примеры учебника до конца учебного года.

Всего 299 руб...

Но твоя помощь бесценна! :)  

Спасибо!

Я хочу помочь YouClever!

Закрыть

Привет!

При регистрации на твой email ушло письмо, содержащее ссылку для подтверждения, пройди по ней, а затем обнови эту страницу.

 

Обновить страницу

Закрыть