Вневписанная окружность как найти периметр треугольника

Вневписанные окружности

Теорема 1 . В любом треугольнике биссектрисы двух внешних углов и биссектриса внутреннего угла, не смежного с ними, пересекаются в одной точке.

Доказательство . Рассмотрим произвольный треугольник ABC и продолжим, например, стороны BA и BC за точки A и C соответственно (рис.1).

Проведём биссектрисы углов DAC и ECA , которые являются внешними углами треугольника ABC . Обозначим точку пересечения этих биссектрис буквой O . Докажем, что точка O лежит на биссектрисе угла ABC , который является внутренним углом треугольника ABC , не смежным с внешними углами DAC и ECA . С этой целью опустим из точки O перпендикуляры OF , OG и OH на прямые AB , AC и BC соответственно. Поскольку AO – биссектриса угла DAC , то справедливо равенство:

Следовательно, справедливо равенство

Замечание 1 . В ходе доказательства теоремы 1 мы установили, что справедливы равенства

откуда вытекает, что точки F , G и H лежат на одной окружности с центром в точке O .

Определение . Окружность называют окружностью, вневписанной в треугольник , или вневписанной окружностью, если она касается касается одной стороны треугольника и продолжений двух других сторон (рис.2).

Замечание 2 . У каждого треугольника существуют три вневписанных окружности. На рисунке 2 изображена одна из них.

Замечание 3 . Центр вневписанной окружности, изображенной на рисунке 2, лежит на биссектрисе угла B , а окружность касается стороны b . Для удобства обозначений и терминологии будем называть эту окружность вневписанной окружностью, касающейся стороны b , и обозначать её радиус символом r_b .

Теорема 2 . Пусть вневписанная окружность касается стороны AC треугольника ABC . Тогда отрезки касательных касательных от вершины B до точек касания с вневписанной окружностью равны полупериметру треугольника.

Доказательство . Снова рассмотрим рисунок 2 и докажем, что выполнено равенство

где a, b, c – стороны треугольника ABC . Действительно, отрезки AG и AF равны, как отрезки касательных к окружности, выходящих из точки A . Отрезки CG и CH равны, как отрезки касательных к окружности, выходящих из точки C . Отрезки BF и BH равны, как отрезки касательных к окружности, выходящих из точки B . Отсюда получаем:

где буквой p обозначен полупериметр треугольника ABC . Теорема 2 доказана.

Теорема 3 . Радиус вневписанной окружности , касающейся стороны b , вычисляется по формуле

где буквой S обозначена площадь треугольника ABC , а буквой p обозначен полупериметр треугольника ABC .

Доказательство . Снова рассмотрим рисунок 2 и заметим, что выполнены равенства

Следовательно, справедливо равенство

что и требовалось доказать.

Следствие . Радиусы двух других вневписанных в треугольник ABC окружностей вычисляются по формулам:

Теорема 4 . Если обозначить буквой r радиус вписанной в треугольник ABC окружности, то будет справедлива формула:

Складывая эти формулы и воспользовавшись формулой для радиуса вписанной окружности

,

что и требовалось доказать.

Теорема 5 . Площадь треугольника можно вычислить по формуле

Доказательство . Перемножим формулы

что и требовалось доказать.

Теорема 6 . Если обозначить буквой R радиус описанной около треугольника ABC окружности, то будет справедлива формула:

Доказательство . Воспользовавшись формулами для радиусов вписанной и вневписанных окружностей, а также формулой Герона, получим

Преобразуем выражение, стоящее в квадратной скобке:

Вневписанная окружность треугольника.

Определение.

Окружность, касающаяся стороны треугольника и продолжения двух других его сторон, называется вневписанной окружностью треугольника.

Теорема 1.

Центр окружности, вневписанной в треугольник, есть точка пересечения биссектрис двух внешних и одного внутреннего угла треугольника.

Доказательство.

BF — биссектриса ∠JBG, следовательно F равноудалена от сторон данного угла.

СF — биссектриса ∠JСH, следовательно F равноудалена от сторон данного угла.

Следовательно, точка F равноудалена от сторон ∠BAC.

Таким образом, точка F — центр окружности, касающейся стороны BC и продолжения сторон AB и AC. По определению данная окружность называется вневписанной окружностью треугольника.

Теорема 2.

Отрезок, соединяющий вершину треугольника с точкой касания вневписанной окружности и противолежащей стороны, делит треугольник на два треугольника равного периметра.

Доказательство.

BJ=BG, GC=CH и AJ=AH (свойство отрезков касательных, проведенных из одной точки к окружности).

P_ΔABC=AB+ BC +AC=AB+ BG + GC +AC=AB+ BJ + AC +CH=AJ+AH.

Так как AJ=AH, то P_ΔABC/2=AJ=AH и P_ΔABC/2+AG=AJ+AG=AH+AG=AB+BG+GA=AC+CG+GA.

Следовательно, отрезок AG поделил треугольник ABC на два треугольника равного периметра P_ΔABC/2+AG.

Статья «Применение свойств вневписанной окружности при решении геометрических задач»
статья по математике

Необходимость изучения теории о замечательных точках треугольника, о вневписанной окружности и ее свойствах вызвана тем, что многие выпускники школ даже не приступают к задачам раздела С4. Актуальность изучения данной темы в том, что чаще всего именно геометрические задачи вызывают затруднения у абитуриентов и выпускников, участников математических олимпиад. Познакомить выпускников с понятием вневписанной окружности и ее свойствах необходимо как для расширения их кругозора, так и для умения решать задачи повышенной сложности.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Применение свойств вневписанной окружности при решении геометрических задач

Необходимость изучения теории о замечательных точках треугольника, о вневписанной окружности и ее свойствах вызвана тем, что многие выпускники школ даже не приступают к задачам раздела С4. Актуальность изучения данной темы в том, что чаще всего именно геометрические задачи вызывают затруднения у абитуриентов и выпускников, участников математических олимпиад. Познакомить выпускников с понятием вневписанной окружности и ее свойствах необходимо как для расширения их кругозора, так и для умения решать задачи повышенной сложности.

Данный материал был предложен учащимся для ознакомления и подготовки к ЕГЭ.

Определение: Окружность называется вневписанной в треугольник, если она касается одной из сторон треугольника и продолжений двух других сторон .

Теорема 1: У каждого треугольника три вневписанные окружности

1 свойство вневписанной окружности:

Центр вневписанной окружности лежит на пересечении биссектрисы внутреннего угла треугольника ( ∠ A) и биссектрис двух внешних углов ( ∠ B и ∠ C).

2 свойство вневписанной окружности:

Точки, в которых вписанная и вневписанная окружности касаются стороны треугольника, симметричны относительно середины этой стороны.

3 свойство вневписанной окружности:

Прямая, проведенная через вершину треугольника и точку, в которой вневписанная окружность касается противоположной стороны, делит периметр треугольника пополам. Длина отрезка касательной, проведённой к вневписанной окружности из противоположной вершины, равна полупериметру треугольника.

4 свойство вневписанной окружности:

Площадь треугольника равна произведению радиуса вневписанной окружности на разность периметра и длины стороны треугольника касающейся вневписанной окружности

5 свойство вневписанной окружности:

где r, r a , r b , r c – соответственно радиусы вписанной и вневписанных окружностей

6 свойство вневписанной окружности:

7 свойство вневписанной окружности:

8 свойство вневписанной окружности :

9 свойство вневписанной окружности

Определение: Ортотреугольник это треугольник

∆abc вершины которого являются основаниями высот треугольника АВС.

Для ортотреугольника ( треугольника ∆abc) сам треугольник АВС является треугольником трех внешних биссектрис. Отрезки АВ, ВС и СА являются тремя внешними биссектрисами треугольника ∆abc.

Исходный треугольник АВС является ортотреугольником треугольника OaObOc.

Применение свойств к решению задач части С4 из банка ЕГЭ

Задача 1.
(сборник «Подготовка к ЕГЭ-2010, под редакцией Ф.Ф.Лысенко)

«Найдите произведение радиусов всех вневписанных окружностей треугольника со сторонами 4,5,6».

Решение: Согласно свойству 6, произведение радиусов можно найти по формуле

r a r b r c = rp 2 , где r-радиус вписанной в треугольник окружности, а р – полупериметр треугольника. Р = 4+5+6=15, р = 15/2.

r = S/p. Площадь найдем по формуле Герона: S =

Тогда r a r b r c =

Ответ:

Задача 2
(сборник «Подготовка к ЕГЭ-2010, под редакцией Ф.Ф.Лысенко)

«Найдите произведение сторон треугольника, если известно, что радиусы его вневписанных окружностей равны 9,18 и 21».

Решение: Для решения задачи воспользуемся формулой площади треугольника через радиус описанной окружности.

S= , тогда abc=S·4R. 4R=r a +r b +r c -r; S = r a r b r c /p;

р 2 = r a r b +r a r c +r b r c ; p²=9·18+9·21+18·21=27²; S=9·18·21/27=126;

4R = r a + r b + r c — r; r = r a ·r b ·r c /p²; r = 9·18·21/27² = 14/3;

4R = 9+18+21- 14/3 = 130/3; abc = 126·130/7=5460

Задачи повышенной сложности

Вневписанной окружностью треугольника называется окружность, касающаяся одной стороны треугольника и продолжений двух других его сторон. Радиусы двух вневписанных окружностей прямоугольного треугольника равны 7 и 17. Найдите расстояние между их центрами.

Решение.

Рассмотрим прямоугольный треугольник ABC с катетами AC = b , BC = a и гипотенузой AB = c.

Пусть окружность с центром O c радиуса r c касается гипотенузы в точке T, продолжений катетов BC и AC

− в точках M и N соответственно, а p — полупериметр треугольника ABC.

Из равенства отрезков касательных, проведенных к окружности из одной точки, следует, что CM = CB + BM = CB + BT и CN = CA + AN = CA + AT , поэтому

а так как CM = CN , то CM = p. Далее, пусть окружность с центром O a радиуса r a касается катета BC в точке K , а продолжений сторон AB и AC — в точка P и Q соответственно. Рассуждая аналогично, получаем AQ = AP = p .

Четырехугольники NO c MC и KO a QC — квадраты, поэтому значит , r a r c .

Следовательно, радиус вневписанной окружности, касающейся гипотенузы данного прямоугольного треугольника, не может быть равен 7.

Таким образом, возможны только такие случаи:

1. Либо радиус окружности, касающейся гипотенузы, равен 17 , а радиус окружности, касающейся одного из катетов, равен 7;
2. либо радиусы окружностей, касающихся катетов, равны 7 и 17 .

Предположим, что r c = 17 и r a = 7 (рис. 1).

Опустим перпендикуляр O a F из центра меньшей окружности на O c N . Тогда

Следовательно,

Пусть теперь r b = 17 и r a = 7. (рис 2)

Центр окружности, вписанной в угол, лежит на биссектрисе угла, поэтому точки O a , C и O b лежат на оной прямой.

Ответ: 26 или

Задание 16 № 519666

Вневписанная окружность равнобедренного треугольника касается его боковой стороны.

а) Докажите, что радиус этой окружности равен высоте треугольника, опущенной на его основание.

б) Известно, что радиус этой окружности в 4 раза больше радиуса вписанной окружности треугольника. В каком отношении точка касания вписанной окружности с боковой стороной треугольника делит эту сторону?

Решение.

а) Пусть b — боковая сторона треугольника, c — его основание, h — высота, опущенная на основание треугольника.

Радиус вневписанной окружности вычисляется по формуле где p — полупериметр треугольника, a — сторона, которой касается окружность.

Таким образом,

б) Пусть O 2 — центр вписанной окружности. Проведем радиус в точку касания H . Трегольники AMC и CHO 2 подобны по двум углам, поэтому

Так как R=h, то r= . Тогда CO 2 =3r. Найдем CH по теореме Пифагора. Получим, что СH=

Тогда

Откуда получаем

О твет: а) R=h ч.т.д

б) точка касания вписанной окружности с боковой стороной треугольника делит эту сторону в отношении 2:1

Таким образом: рассмотренные свойства позволили установить связь между радиусами вписанной и вневписанной окружностями, между радиусами вневписанной окружностью и площадью треугольника, между радиусами вневписанных окружностей и периметром треугольника. Данный материал выходит за рамки школьной программы и будет полезен учащимся для успешной сдачи итоговой аттестации.

Список используемой литературы:

1. Березин В.И. Сборник задач для факультативных и внеклассных занятий по математике – Москва: Просвещение, 1985 год.

2. Гнеденко Б.Г. Энциклопедический словарь юного математика. –Москва: Просвещение, 1985 год

5. Мальцев Д.А. « Математика. Все для ЕГЭ-2011» НИИ школьных технологий , 2010г.

6. Понарин Я.П. Элементарная геометрия / Я.П. Понарин. – Москва: МЦНМО, 2004 год.

7. Шарыгин И.Ф. « Геометрия 7-9» . учебник для общеобразовательных учреждений, — Москва. Дрофа. 2010г. (п. 8.1)

Слайд 1

Электронное пособие по теме : «Вневписанная окружность» .

Слайд 2

Содержание: 1. Определение вневписанной окружности. Основные теоремы и формулы. Определение вневписанной окружности. Центр вневписанной окружности. Касательная к вневписанной окружности. Радиус вневписанной окружности: Соотношение между радиусом вневписанной окружности и периметром треугольника. Соотношение между радиусом вневписанной окружности, площадью и периметром треугольника. Задачи : Задача №1. Задача №2. Задача №3. 2. Соотношения с радиусами вневписанных окружностей. Выражение суммы радиусов вневписанных окружностей через радиус вписанной окружности и радиус описанной окружности. Выражение суммы величин, обратных радиусам вневписанных окружностей, через величину обратную радиусу вписанных окружностей. Выражение суммы всех попарных произведений радиусов вневписанных окружностей через квадрат полупериметра треугольника. Выражение произведения радиусов вневписанных окружностей через произведение радиуса вписанной окружности и квадрат полупериметра треугольника. + следствие №1. следствие №2. Задачи : Задача №4. Задача №5. Задача №6. Задача №7.

Слайд 3

1. Определение вневписанной окружности. Основные теоремы и формулы.

Слайд 4

Вневписанная окружность. Окружность называется вневписанной для треугольника, если она касается одной стороны треугольника и продолжений двух других сторон. Для каждого треугольника существует три вневписанных окружности, которые расположены вне треугольника, почему они и получили название вневписанных . О 3 O 2 О 1

Слайд 5

Центр вневписанной окружности. Центр вневписанной окружности треугольника — точка пересечения биссектрисы внутреннего угла треугольника, противолежащего той стороне треугольника, которой окружность касается, и биссектрис двух внешних углов треугольника. . А В С O

Слайд 6

Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (О а ; r а ) Доказать: Док-во: Т.к. касательные, проведенные из одной точки, равны ,то ВВ 1 =ВА 1 , СА 1 =СС 1 , АВ 1 =АС 1 . Значит, P = (АС+СА 1 )+(АВ+ВА 1 )= (АС+СС 1 )+(АВ+ВВ 1 )= АС 1 +АВ 1 =2АС 1 =2АВ 1 , т.е. Расстояние от вершины угла треугольника до точек касания вневписанной окружности со сторонами этого угла равны полупериметру данного треугольника

Слайд 7

Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (О а ; r а ) Доказать: Док-во: В прямоугольном треугольнике  АО а С 1 r a и – длины катетов, О а АС = , поэтому , что и требовалось доказать. II . Радиус вневписанной окружности, касающейся сторон данного внутреннего угла треугольника, равен произведению полупериметра треугольника на тангенс половины этого угла, т. е.

Слайд 8

III . Радиус вневписанной окружности, касающейся данной стороны треугольника, равен отношению площади треугольника к разности полупериметра и этой стороны. т.е. Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (О а ; r а ) Доказать: Док-во: Имеем: , что и требовалось доказать. А В С О а В 1 С 1 b c r a r a r a а

Слайд 9

Задачи на свойства касательной к вневписанной окружности и ее радиусов:

Слайд 10

Задача№1. Найдите периметр треугольника АВС, если расстояние от вершины А до точки касания с вневписанной окружностью равно 17 , расстояние от вершины B до точки касания окружности со стороной BC равно 6, расстояние от вершины С до точки касания окружности со стороной АC равно 4. (авторская задача) Решение

Слайд 11

Решение №2: 1) Т.к АВ 1 = АС 1 = ( по теореме о касательной вневписанной окружности) , то Р= АВ 1 * 2 => Р= 17*2=34. Ответ: Р = 34. Решение: Дано: Окр(О а ;О а C 1 );  АВС;AB 1 =17, BL =6, CC 1 =4. Найти: P -?. Решение №1: 1) Рассмотрим  АВС. Т.к. BL=BB 1 =6 (как отрезки касательных, проведенные из одной точки), то АВ=АВ 1 — BB 1 => АВ =17-6 =11 . 17 А В В 1 О а L 6 4 С С 1 2) Т.к. СL=СB 1 =4 (как отрезки касательных, проведенные из одной точки), то ВС=BL + LC => В C =6+4 =10 . 4) Р=AB+ВС+АС => Р=11+10+13=34 . 3) Т.к. AB 1 =АС 1 =17 (как отрезки касательных, проведенные из одной точки), то АС= АС 1 — CC 1 => АС =17-4 =13 . 13

Слайд 12

Задача№2. Решение Задача№2. Найдите радиус вневписанной окружности треугольника со сторонами 13, 13, 10. ( ЕГЭ- 2015, система задач по геометрии Р.К.Гордина)

Слайд 13

Решение 1 : Дано: Окр(О а ; r а );  АВС;AB=1 3 , AC = 13 , BC=10 . Найти: r а -?. Решение (1 случай) : 1 . Пусть стороны AB , AC и BC треугольника ABC равны 13, 13 и 10 соответственно, AH — высота треугольника, r a — радиус вневписанной окружности, касающейся сторон BC , AC и AB — в точках H , K и M соответственно. А В С M H О а r a 5 5 5 13 13 12 18 K 2.Поскольку  АВС равнобедренный, точка H — высота и середина основания BC. Рассмотрим  А H В, где  H=90  . По теореме Пифагора: 3. Пусть O a — центр вневписанной окружности, касающейся стороны BC и продолжения сторон AC и AB, причём продолжения стороны AB —в точке M. Тогда BM = BH = 5 (как отрезки касательных, проведенные из одной точки) ; AM = AB + BM = 13 + 5 = 18. 4. Рассмотрим  А MO a , где  M=90  (т еорема о касательной к окружности ). По теореме радиусе вневписанной окружности получаем, что ( AM= по теореме о расстоянии от вершины угла треугольника до точек касания с вневписанной окружности )

Слайд 14

Решение 2 : Дано: Окр(О c ; r c );  АВС;AB=1 3 , AC = 13 , BC=10 . Найти: r c -?. Решение (2 случай): 1 . Пусть O c — центр вневписанной окружности, касающейся стороны AB и продолжений сторон BC и AC в точках K и L соответственно. Тогда AO —биссектриса  BAL, а так как AH — биссектриса смежного с ним  BAC, то ∠ HAO c = 90  . А В С L H О c r c 5 5 13 12 K 2. Четырёхугольник AO c KH — прямоугольник (∠ HAO c = ∠AHK = ∠HKO c = 90  ), поэтому r c = O c K = AH = 12 . 3. Аналогично найдём, что r b = AH = 12. Ответ: r a = 7,5; r b = 12 ; r c = 12 . 12

Слайд 15

Задача№3. Найдите радиус вневписанной окружности, если расстояние от вершины А до точки касания с окружностью равно 21, BC=15, AB=14,AC=13. (авторская задача) Решение

Слайд 16

Дано: AB 1 =21, AB=14, AC=13, BC=15. Найти: r a -? . Решение : O A C C 1 L 1 5 1 3 B 21 1 4 B 1 1 ) Рассмотрим  ABC : 2 ) 3) По теореме о радиусе вневписанной окружности:  ( по формуле Герона) ( по теореме о касательной к вневписанной окружности) Ответ: r a = 14 . r a r a Решение:

Слайд 17

2. Соотношения с радиусами вневписанных окружностей.

Слайд 18

Выражение суммы радиусов вневписанных окружностей через радиус вписанной окружности и радиус описанной окружности . Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (О а ; r а ), (О b ; r b ), (О c ; r c ), вписанная окр .(О; r ), описанная окр.(О; R). Доказать: Док-во: Выразим все радиусы через стороны, S и полупериметр треугольника: Значит,  поскольку радиус описанной окружности удовлетворяет равенству , то справедлива формула ,что и требовалось доказать. О c О b О a О О r c r b r a r R a b c

Слайд 19

Выражение суммы величин , обратных радиусам вневписанных окружностей , через величину обратную радиусу вписанных окружностей . Выражение суммы всех попарных произведений радиусов вневписанных окружностей через квадрат полупериметра треугольника.

Слайд 20

Выражение произведения радиусов вневписанных окружностей через произведение радиуса вписанной окружности и квадрат полупериметра треугольника . Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (О а ; r а ), (О b ; r b ), (О c ; r c ) , вписанная окр.(О; r). Доказать: Док-во: Из ранее доказанных формул для радиусов и формулы Герона Тогда , что и требовалось доказать. Следствия r a r c r b О c О b О а В A r C О

Слайд 21

1 следствие: Площадь треугольника равна отношению произведения всех трех радиусов вневписанных окружностей к полупериметру треугольника. Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (Оа; r а ), (О b ; r b ), (О c ; r c ) . Доказать: Док-во : Из Следовательно , что и требовалось доказать. О c r c В r a О а C r b О b A

Слайд 22

2 следствие: Площадь треугольника равна квадратному корню из произведения всех трех радиусов вневписанных окружностей и радиуса вписанной окружности. Дано:  ABC ; Вневписанная окр. (Оа; r а ), (О b ; r b ), (О c ; r c ) вписанная окр.(О; r). Доказать: Док-во : Из следствия 1 , что и равенства, получаем, перемножая их почленно, . Значит, , что и требовалось доказать. О c r c В r a О а C r b О b A О r

Слайд 23

Задачи на соотношения с радиусов вневписанных окружностей:

Слайд 24

Задачи: Задача№4. Найдите радиус вневписанной окружности треугольника, если радиусы двух других вневписанных окружностей равны 2002 и 4004, а радиус вписанной окружности равен 1001. Решение

Слайд 25

Решение: Дано:  ABC ; Окр(О; r х =1001), Окр(О 3 , r с ), Окр(О 1 ; r а =2002), Окр(О 2 ;r b =4004). Найти: r с -? O 3 O 2 O O 1 r a r c r b r x 2002 1001 4004 ? C A В Т.к. сумма величин, обратных радиусам вневписанных окружностей, равна величине, обратной радиусу вписанной окружности, а именно , то c оставим равенство: Ответ: r с =4004 . Решение:

Слайд 26

Задачи: Задача №5. Найдите произведение сторон треугольника, если известно, что радиусы его вневписанных окружностей равны 9,18 и 21. (сборник «Подготовка к ЕГЭ -2010, под редакцией Ф.Ф.Лысенко) Решение

Слайд 27

Решение: Дано:  ABC ; r a =9, r b =18, r c =21 ; Окр(О, r с ), Окр(О; r а ), Окр(О; r b), Окр(О; R ) . Найти: , следовательно r a r b r c O O O O R r О 1. Найдем S : , получаем 2. Найдем 4 R : Подставляем: Ответ: 5460. Решение:

Слайд 28

Задачи: Задача №6. Найдите произведение радиусов всех вневписанных окружностей треугольника со сторонами 4,5,6. (сборник «Подготовка к ЕГЭ- 2010, под редакцией Ф.Ф.Лысенко) Решение

Слайд 29

Решение: Дано:  ABC ; a= 4 , b= 5 , c= 6; Окр(О, r с ), Окр(О; r а ), Окр(О; r b) Найти: 2. Так как , то Таким образом, Ответ: a (4) c (6) b (5) O O O r a r b r c O r 1. Так как , где r -радиус вписанной в треугольник окружности, то: Решение:

Слайд 30

Задачи: Задача№7. Основание АС равнобедренного треугольника равно 10. Окружность радиуса 7,5 с центром вне этого треугольника касается продолжения боковых сторон треугольника и касается основания АС в его середине. Найдите радиус окружности вписанной в треугольник АВС. (сборник «Подготовка к ГИА -2013, под редакцией Д.А. Мальцева) Решение

Слайд 31

3. АК – высота, проведенная к гипотенузе  AK²=FK*KO ( по теореме о высоте прямоугольного )  Так как FK – радиус вписанной в  АВС окружности, следовательно Ответ: Решение: Дано:  ABC -равнобедренный; AC = 10; вписанная окр.( F ; r), вневписанная о кр.(О; r а= 7,5 ). Найти: r- ? 1 . Так как окружность касается стороны треугольника и продолжения двух других сторон, то это — вневписанная окружность. F O А B C K r r a 2. Так как центр вписанной окружности и вневписанной окружности лежит в точке пересечения биссектрис, то AF-биссектриса  ВАС, а AO – биссектриса  CAD   FAO – прямоугольный треугольник, так как биссектрисы смежных углов образуют прямой угол. D Решение:

Слайд 32

Список литературы: Блинков А., Блинков Ю. Вневписанная окружность. «Квант», №3, 2009. «Геометрия. 9 класс.» Авторы: Мерзляк A. Г., Полонский B. Б., Якир М. С. «Вентана-Граф» 2014г. ЕГЭ 2015. Математика. Решение задачи 18 .Автор: Рафаил Гордин. Лысенко Ф.Ф. «Математика. Подготовка к ЕГЭ-2010» Ростов-на-Дону, «Легион-М» 2009г. http://opengia.ru/ http://reshuege.ru/ http://reshuoge.ru/ https://ru.wikipedia.org/wiki/ Вневписанная_окружность http://www.resolventa.ru/uslugi/uslugischoolsev.htm

Определение.

Окружность, касающаяся стороны треугольника и продолжения двух других его сторон, называется вневписанной окружностью треугольника.

Теорема 1.

Центр окружности, вневписанной в треугольник, есть точка пересечения биссектрис двух внешних и одного внутреннего угла треугольника.

Доказательство.

BF — биссектриса ∠JBG, следовательно F равноудалена от сторон данного угла.

СF — биссектриса ∠JСH, следовательно F равноудалена от сторон данного угла.

Следовательно, точка F равноудалена от сторон ∠BAC.

Таким образом, точка F — центр окружности, касающейся стороны BC и продолжения сторон AB и AC. По определению данная окружность называется вневписанной окружностью треугольника.

Теорема 2. 

Отрезок, соединяющий вершину треугольника с точкой касания вневписанной окружности и противолежащей стороны, делит треугольник на два треугольника равного периметра.

Доказательство.

BJ=BG, GC=CH и AJ=AH (свойство отрезков касательных, проведенных из одной точки к окружности).

P_ΔABC=AB+BC+AC=AB+BG+GC+AC=AB+BJ+AC+CH=AJ+AH.

Так как AJ=AH, то P_ΔABC/2=AJ=AH и P_ΔABC/2+AG=AJ+AG=AH+AG=AB+BG+GA=AC+CG+GA.

Следовательно, отрезок AG поделил треугольник ABC на два треугольника равного периметра P_ΔABC/2+AG.

Советую прочитать:

1. Площадь треугольника через радиус вневписанной окружности;
2. Лемма о трезубце.

Опр1.
Окружность, касающаяся одной стороны
треугольни­ка и продолжений двух
других его сторон, называется
вневписанной окружностью.

На
рис. окружность касается стороны
ВС(а) треугольника
АВС и продолжений
его сторон АС(b)
и АВ(с). Центр окружности часто обозна­чают
I_а
(окружность касается стороны
а), а радиус —
r_а
.

T
1.
Центр вневписанной окружности
треугольника лежит на пересечении
биссектрис двух внешних углов и
внутренне­го угла треугольника,
лежащего против стороны касания с
окружностью. Дано: ∆АВС, Доказать:
существует I_а
— точка пересечения биссектрис углов
CAB,
МСВ, NBC,
где М

АС,
МС + СА = AM
, N

АВ и
NB
+ ВА = NA
. Доказательство:
1) Проведем биссектрису
угла CAB.
Тогда любая ее точка равноудалена от
сторон АС
и АВ
угла. 2) Проведем биссектрису угла МСВ.
Точка I_а
пересечения этой бис­сектрисы и
биссектрисы угла
CAB
равноудалена от стороны
ВС и продолжений
сторон АВ и АС.
Значит, точка I_а
лежит на биссектрисе угла
CBN.
3)
Таким образом,
I_а
— точка пересечения биссектрисы
внутреннего угла
CAB
и двух биссектрис внешних углов
МСВ и
NBC
треугольни­ка
AВС.

Если

. 

T
2.
Точка касания вневписанной окружности
треугольника делит его периметр
пополам. Дано: ∆ABC,
I_а
— центр вневписанной окружности,
I_аК
— радиус вневписанной окружности,
проведенный в точку касания со стороной
ВС.
Доказать: АС + СК = АВ + ВК.
Доказательство.
AT
= АР, СТ = СК , ВК = BP
как отрезки касательных, проведен­ные
из одной точки. 2АТ
= АТ + АР = AC
+ СТ + АВ + BP
=

=AC
+ CK
+ AB
+ BK
= 2P,где
P
— полупериметр

∆
ABC
. Значит,
AT
=
P,
но
AT
= AC
+ CT
=

= AC
+ CK
= P.
Таким
образом,
AC
+
CK
=
P
=

= AB
+
BK,
т.е. точка
К
касания вневписанной окружности
треугольника делит его периметр пополам.
Для любого треугольника можно построить
три вневписанные окруж­ности.

Т3.
Площадь S
треугольника
АВС
равна

.
Док-во:



17. Основные виды четырехугольников, их св-ва и признаки

Четырехугольником
называется фигура, которая состоит из
четырех точек и четырех последовательно
соединяющих их отрезков. При этом
никакие три из данных точек не лежат
на одной прямой, а соединяющие их отрезки
не пересекаются.

Две
несмежные стороны четырехугольника
называются противоположными . Две
вершины, не являющиеся соседними,
называются также противоположными.

Четырехугольники
бывают выпуклые (S =d₁d₂
sinα ) и невыпуклые.

Виды
четырёхугольников

Параллелограмм
S
= ah_a=
ab
sinα=d₁d₂
sinα

Параллелограммом
называется четырехугольник, у которого
противолежащие стороны попарно
параллельны.

Свойства
параллелограмма

• противолежащие
  стороны равны;

• противоположные
  углы равны;

• диагонали
  точкой пересечения делятся пополам;

• сумма
  углов, прилежащих к одной стороне,
  равна 180°;

• сумма
  квадратов диагоналей равна сумме
  квадратов всех сторон: d₁²+d₂²=2(a²+b²).

Признаки
параллелограмма

• Четырехугольник
  является параллелограммом, если:

• Две
  его противоположные стороны равны и
  параллельны.

• Противоположные
  стороны попарно равны.

• Противоположные
  углы попарно равны.

• Диагонали
  точкой пересечения делятся пополам.

Трапеция
S =
(a+b)h/2

Трапецией
называется четырехугольник, у которого
две противолежащие стороны параллельны,
а две другие непараллельны.

Параллельные
стороны трапеции называются ее
основаниями, а непараллельные стороны
— боковыми сторонами. Отрезок, соединяющий
середины боковых сторон, называется
средней линией.

Трапеция
называется равнобедренной (или
равнобокой), если ее боковые стороны
равны.

Трапеция,
один из углов которой прямой, называется
прямоугольной.

Свойства
трапеции

ее
средняя линия параллельна основаниям
и равна их полусумме;

если
трапеция равнобокая, то ее диагонали
равны и углы при основании равны;

если
трапеция равнобокая, то около нее можно
описать окружность;

если
сумма оснований равна сумме боковых
сторон, то в нее можно вписать окружность.

Признаки
трапеции

Четырехугольник
является трапецией, если его параллельные
стороны не равны

Прямоугольник
S
= ab=d₁d₂
sinα

Прямоугольником
называется параллелограмм, у которого
все углы прямые.

Свойства
прямоугольника все
свойства параллелограмма; диагонали
равны.

Признаки
прямоугольника

Параллелограмм
является прямоугольником, если: Один
из его углов прямой. Его диагонали
равны.

Ромб
S
= ah_a=
a²sin
α=d₁d₂

Ромбом
называется параллелограмм, у которого
все стороны равны.

Свойства
ромба все свойства
параллелограмма; диагонали перпендикулярны;
диагонали являются биссектрисами его
углов.

Признаки
ромба

Параллелограмм
является ромбом, если:

Две
его смежные стороны равны.

Его
диагонали перпендикулярны.

Одна
из диагоналей является биссектрисой
его угла.

Квадрат
S = a²=d²

Квадратом
называется прямоугольник, у которого
все стороны равны.

Свойства
квадрата

все
углы квадрата прямые; диагонали квадрата
равны, взаимно перпендикулярны, точкой
пересечения делятся пополам и делят
углы квадрата пополам.

Признаки
квадрата Прямоугольник
является квадратом, если он обладает
каким-нибудь признаком ромба.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #