Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 08 Построение перпендикуляра к прямой (короткая версия)

Задание

Отрезок \(\displaystyle AB\) составлен из двух частей: короткой \(\displaystyle AH\) и длинной \(\displaystyle BH{\small .}\)

Дополните описание построения треугольника \(\displaystyle ABC{\small ,}\) в котором высота \(\displaystyle CH{\small ,}\) проведённая к стороне \(\displaystyle AB{\small ,}\) равна этой стороне.

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

Чтобы восставить перпендикуляр к прямой \(\displaystyle AB\) в точке \(\displaystyle H{\small ,}\) найдём её отрезок с серединой в этой точке.

Получим конец \(\displaystyle D\) этого отрезка на пересечении

  • отрезка \(\displaystyle AB\)
  • и Перетащите сюда правильный ответ
\(\displaystyle 2{\small .}\)

Найдём вторую точку прямой, содержащей высоту. Воспользуемся тем, что эта прямая \(\displaystyle -\) серединный перпендикуляр к отрезку \(\displaystyle AD{\small .}\)

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

  • Перетащите сюда правильный ответ
  • и Перетащите сюда правильный ответ
\(\displaystyle 3{\small .}\)

Проведём прямую, содержащую высоту, и отложим на ней отрезок соответствующей длины.

Третью вершину искомого треугольника найдём на пересечении

  • Перетащите сюда правильный ответ
  • и Перетащите сюда правильный ответ
\(\displaystyle 4{\small .}\)Соединим найденную вершину отрезками с вершинами \(\displaystyle A\) и \(\displaystyle B{\small .}\)

 

Решение

Рассмотрим предполагаемый результат построения \(\displaystyle -\) треугольник \(\displaystyle ABC{\small .}\)

Недостающая вершина \(\displaystyle C\) искомого треугольника, по определению высоты, принадлежит прямой, проходящей через точку \(\displaystyle H\) и перпендикулярной сторне \(\displaystyle AB{\small .}\) Построение такой прямой осуществляется по известному алгоритму.

Когда она будет проведена, на одном из её лучей с началом \(\displaystyle H\) нужно будет отложить отрезок, равный стороне \(\displaystyle AB{\small ,}\) так как условие требует равенства высоты и стороны.

Для этого можно построить окружность с центром \(\displaystyle H\) и радиусом \(\displaystyle AB{\small .}\) 

 

Поэтому вершина \(\displaystyle C\) может быть найдена на пересечении этих двух фигур: перпендикулярной стороне прямой и окружности с центром \(\displaystyle H{\small .}\) 

Учитывая, что нужная окружность есть в одном из предложенных фрагментов, его уже можно поместить в третий пункт построения.

По описанию построения ясно, что предшествующие пункты направлены именно на поиск прямой, содержащей высоту \(\displaystyle CH{\small .}\) 

Для построения прямой, перпендикулярной отрезку \(\displaystyle AB\) и проходящей через точку \(\displaystyle H{\small ,}\) следует использовать стандартный алгоритм.

Применение алгоритма начинается с поиска отрезка, для которого проводимая прямая является серединным перпендикуляром. Для этого нужна окружность с центром \(\displaystyle H{\small ,}\) пересекающая, согласно первому пункту описания, отрезок \(\displaystyle AB{\small .}\)

Такая окружность среди предложенных фрагментов одна. Это окружность радиусом \(\displaystyle AH{\small .}\)

Согласно алгоритму, нужно найти общие точки этой окружности с прямой \(\displaystyle AB{\small .}\)

Одна из этих точек, очевидно, точка \(\displaystyle A{\small .}\) Вторую в первом пункте построения называют \(\displaystyle D{\small .}\) 

Во втором пункте построения следует найти вторую точку серединного перпендикуляра к отрезку \(\displaystyle AD{\small .}\)

Получить вторую точку прямой, содержащей высоту, позволяют окружности с центрами \(\displaystyle A\) и \(\displaystyle D\) равных радиусов.

Находим такие среди предложенных вариантов. Это окружности радиуса \(\displaystyle BH{\small .}\)

Из двух их точек пересечения можно выбрать любую. И обозначить её через \(\displaystyle E{\small ,}\) как написано во втором пункте описания построения.  

Остаётся закончить заполнение третьего пункта.

Проводим прямую, содержащую высоту треугольника через точки \(\displaystyle E\) и \(\displaystyle H{\small .}\)

Обе точки являются равноудалёнными от концов отрезка \(\displaystyle AD{\small ,}\) а значит, принадлежат серединному перпендикуляру этого отрезка.

Прямая \(\displaystyle EH\) перпендикулярна прямой \(\displaystyle AB\) и проходит через основание \(\displaystyle H\) его высоты. 

Отложим на ней длину высоты, равную \(\displaystyle AB{ \small ,}\) с помощью окружности соответствующего радиуса.

Получим третью вершину \(\displaystyle C\) искомого треугольника на пересечении прямой и окружности (можно выбрать любую из двух точек).

Закончим построение, соединив её с другими вершинами треугольника. 

Ответ: