Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 08 Построение перпендикуляра к прямой (короткая версия)

Задание

Сторона \(\displaystyle BC\) треугольника \(\displaystyle ABC\) служит радиусом двум изображённым окружностям.

Дополните описание построения высоты \(\displaystyle BH\) этого треугольника.

\(\displaystyle 1{\small .}\)

Требуется опустить высоту из точки \(\displaystyle B{ \small .} \) Поэтому продлеваем сторону треугольника, чтобы на её продолжении найти второй конец отрезка, в середину которого опускается высота.

Находим точку \(\displaystyle D\) на пересечении

  • прямой 
  • и окружности с центром  и радиусом 
\(\displaystyle 2{\small .}\)

Добавляем окружность, чтобы найти вторую точку прямой, содержащей искомую высоту \(\displaystyle -\) серединного перпендикуляра к отрезку \(\displaystyle CD{\small .}\)

Эту точку \(\displaystyle E\) получаем на пересечении

  • окружности с центром  и радиусом 
  • и окружности с центром \(\displaystyle C\) и радиусом \(\displaystyle BC{ \small .}\)
\(\displaystyle 3{\small .}\)

Проводим прямую, содержащую высоту, чтобы найти основание  искомой высоты.

Точку \(\displaystyle H\) получаем на пересечении 

  • прямой 
  • и 

 

Решение

Высота треугольника является частью прямой, проходящей через вершину треугольника и перпендикулярной его стороне.

Закончим начатое по стандартному алгоритму построение прямой, проходящей через точку \(\displaystyle B\) и перпендикулярной прямой \(\displaystyle AC{\small .}\)

Построение прямой, перпендикулярной данной, через точку не принадлежащую исходной прямой

Пусть даны прямая \(\displaystyle a\) и не принадлежащая ей точка \(\displaystyle A{\small .}\)

Чтобы построить прямую, перпендикулярную прямой \(\displaystyle a{\small ,}\) проходящую через точку \(\displaystyle A{\small ,}\) нужно сделать следующие шаги.

\(\displaystyle ~~~1{\small .}\) Провести окружность с центром в точке \(\displaystyle A\) и радиусом, большим расстояния от точки до прямой, и отметить точки \(\displaystyle P\) и \(\displaystyle Q\) пересечения этой окружности с прямой.

Точка \(\displaystyle A\) равноудалена от концов отрезка \(\displaystyle PQ{\small ,}\) поскольку эти концы принадлежат окружности с центром \(\displaystyle A{\small .}\) Если теперь провести серединный перпендикуляр к отрезку \(\displaystyle PQ{\small ,}\) то он пройдёт через точку \(\displaystyle A{\small ,}\) так как содержит все точки, равноудалённые от концов отрезка. 

То есть он является искомой прямой.

\(\displaystyle ~~~2{\small .}\) Провести две окружности с центрами \(\displaystyle P\) и \(\displaystyle Q\) и одинаковыми радиусами, большими половины длины отрезка.

Это нужно для того, чтобы найти вторую точку \(\displaystyle \) серединного перпендикуляра отрезка \(\displaystyle PQ{\small .}\) Каждая из точек пересечения проводимых окружностей принадлежит серединному перпендикуляру отрезка. Одну из них можно обозначить \(\displaystyle B{\small .}\)

\(\displaystyle ~~~3.\) Соединить две известные точки \(\displaystyle A\) и \(\displaystyle B\) искомой прямой. 

Мы ищем прямую, проходящую через точку \(\displaystyle B\) и перпендикулярную прямой \(\displaystyle AC{\small .}\)

Значит, нам нужны две точки пересечения прямой \(\displaystyle AC\) и окружности с центром \(\displaystyle B{\small .}\)

Сторону \(\displaystyle AC\) продлим до прямой, а подходящая окружность уже проведена и имеет радиус \(\displaystyle BC{\small .}\)

Остаётся найти и подписать вторую точку \(\displaystyle D\) пересечения прямой и окружности. 

Прямая, содержащая высоту, является серединным перпендикуляром к отрезку \(\displaystyle CD{\small .}\)

На втором шаге построения следует найти вторую точку серединного перпендикуляра к отрезку \(\displaystyle CD{\small .}\)

Для этого нужны две окружности одного радиуса с центрами в концах отрезка \(\displaystyle CD{\small .}\)

Окружность с центром \(\displaystyle C\) уже построена. Её радиус \(\displaystyle -~BC{\small .}\)

Значит и окружность с центром \(\displaystyle D\) строим с таким же радиусом.

Вторую точку пересечения окружностей обозначаем буквой \(\displaystyle E{\small .}\)

Завершая построение, соединяем две точки \(\displaystyle B\) и \(\displaystyle E\) серединного перпендикуляра отрезка \(\displaystyle CD\) и находим точку его пересечения с продолжением стороны \(\displaystyle AC{\small .}\)

Получив основание высоты \(\displaystyle -\) точку \(\displaystyle H{\small ,}\) мы завершили построение высоты.

Ответ: