Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 09 Построение треугольника по двум сторонам и углу между ними

Задание

Требуется построить треугольник \(\displaystyle ABC{\small .}\)

На плоскости отмечен центр \(\displaystyle O\) вписанной в него окружности. Отрезки \(\displaystyle MO\) и \(\displaystyle NO\) соответственно равны его сторонам \(\displaystyle AB\) и \(\displaystyle AC\)

Известно, что на этих же отрезках расположены радиусы вписанной окружности, проведённые к этим сторонам.

Выберите и правильно расположите подходящие фрагменты для описания одного из способов построения треугольника \(\displaystyle ABC{\small .}\)

Cтроим треугольник \(\displaystyle LMO{\small ,}\) равный искомому.
\(\displaystyle 1{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
Находим радиус \(\displaystyle FH\) окружности, вписанной в треугольник \(\displaystyle LMO{\small .}\)
\(\displaystyle 2{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
\(\displaystyle 3{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
Находим вершину \(\displaystyle A\) искомого треугольника.
\(\displaystyle 4{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
\(\displaystyle 5{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
Завершаем построение искомого треугольника стороной \(\displaystyle BC{\small .}\)
\(\displaystyle 6{\small .}\) Перетащите сюда правильный ответ
Решение

Восстановим построение по пунктам, последовательно подбирая подходящие фрагменты.

1. Даны два отрезка, равные сторонам искомого треугольника. Чтобы построить равный ему треугольник, найдём угол, равный углу между этими сторонами.

Представим, что треугольник \(\displaystyle ABC\) построен.

На лучах \(\displaystyle OM\) и \(\displaystyle ON\) расположены радиусы вписанной в него окружности искомого треугольника. Обозначим их общие со сторонами треугольника точки буквами \(\displaystyle P\) и \(\displaystyle Q{\small .}\)

 

Радиус, проведённый в точку касания окружности и прямой, перпендикулярен касательной.

Значит, четырёхугольник \(\displaystyle APOQ\) составлен из двух прямоугольных треугольников \(\displaystyle APO\) и \(\displaystyle AQO{\small ,}\) а его углы \(\displaystyle PAO\) и \(\displaystyle QAO\) составлены из острых углов этих треугольников.

Сумма величин острых углов прямоугольного треугольника равна \(\displaystyle 90\degree {\small .}\)

Поэтому сумма углов при вершинах \(\displaystyle A\) и \(\displaystyle O\) рассматриваемого четырёхугольника равна 

\(\displaystyle 90\degree +90\degree =180\degree {\small .}\)

 

 

Значит, угол, смежный с углом \(\displaystyle MON\small,\) равен углу при вершине \(\displaystyle A\) треугольника \(\displaystyle ABC{\small .}\)

Если на чертеже задачи продлить до прямой отрезок \(\displaystyle NO\small,\) то получится как раз такой угол. На одной его стороне уже отложен отрезок \(\displaystyle MO\small,\) равный стороне \(\displaystyle AB{\small .}\)

Отложив на другой стороне отрезок длиной \(\displaystyle NO\small,\) получим треугольник, равный искомому по двум сторонам и углу между ними.

 

Соответствующий фрагмент обнаруживаем среди предложенных вариантов и помещаем в первый пункт. В этом фрагменте третья вершина построенного треугольника обозначена буквой \(\displaystyle L{\small .}\)

2. Найдём радиус вписанной в искомый треугольник окружности, построив центр окружности, вписанной в треугольник \(\displaystyle LMO{\small .}\)

Радиус вписанной в треугольник \(\displaystyle ABC\) окружности равен радиусу окружности, вписанной в равный ему треугольник \(\displaystyle LMO{\small .}\)

Центр вписанной в треугольник окружности расположен на пересечении его биссектрис.

Проводя две биссектрисы углов треугольника \(\displaystyle LMO\small,\) найдём центр \(\displaystyle F\) вписанной в него окружности.

Радиус, проведённый в точку касания окружности и прямой, перпендикулярен касательной.

Значит, опустив из центра вписанной окружности перпендикуляр на любую из сторон треугольника \(\displaystyle LMO{\small ,}\) получим радиус этой окружности.

 

В предложенных фрагментах находим два:

  • с построением двух биссектрис углов при вершинах \(\displaystyle O\) и \(\displaystyle L\) треугольника \(\displaystyle LMO{\text ;}\)
  • с проведением перпендикуляра \(\displaystyle FH\) к стороне \(\displaystyle LO{\small .}\)

Эти фрагменты размещаем во втором и  третьем пунктах. 

3. Найденный радиус окружности позволяет построить её. Построим касательные к этой окружности, содержащие две стороны искомого треугольника.

Окружность с центром \(\displaystyle O\) и радиусом \(\displaystyle FH\) является вписанной в треугольник \(\displaystyle ABC{\small .}\)

Построив её, получим точки касания \(\displaystyle P\) и \(\displaystyle Q\) сторон \(\displaystyle AB\) и \(\displaystyle AC\) как точки пересечения окружности с лучами \(\displaystyle OM\) и \(\displaystyle ON{\small .}\)

Радиус, проведённый в точку касания окружности и прямой, перпендикулярен касательной.

Значит, стороны треугольника расположены на прямых, перпендикулярных лучам \(\displaystyle OM\) и \(\displaystyle ON\) и проходящих соответственно через точки \(\displaystyle P\) и \(\displaystyle Q{\small .}\)

Построим такие прямые. Точка их пересечения \(\displaystyle -\) вершина \(\displaystyle A\) треугольника \(\displaystyle ABC{\small .}\)

 

Находим соответствующие этим действиям фрагменты и заполняем четвёртый и пятый пункты.

4. Остаётся завершить построение, найдя вершины \(\displaystyle B\) и  \(\displaystyle C\) искомого треугольника на сторонах его угла при вершине \(\displaystyle A{\small .}\)

Длины сторон \(\displaystyle AB\) и \(\displaystyle AC\) треугольника \(\displaystyle ABC\) равны длинам отрезков \(\displaystyle MO\) и \(\displaystyle NO{\small .}\)

Отложив отрезки этих длин на сторонах построенного ранее угла \(\displaystyle PAQ\small,\) получим вершины \(\displaystyle B\) и \(\displaystyle C{\small .}\)

Построение завершается проведением оставшейся стороны \(\displaystyle BC{\small .}\)

 

Находим подходящий фрагмент для указанных действий и заполняем оставшийся пункт.  

Ответ: