Поскольку ромб является одним из видов параллелограмма, то диагонали ромба в точке пересечения делятся пополам.
Кроме этого, диагонали ромба обладают другими свойствами.
(Свойство диагоналей ромба)
Диагонали ромба пересекаются под прямым углом.
Диагонали ромба являются биссектрисами его углов.
AC и BD — диагонали.
AC и BD — биссектрисы углов ромба.
Рассмотрим треугольник ABC.
Следовательно, треугольник ABC — равнобедренный с основанием AC (по определению равнобедренного треугольника).
Так как диагонали ромба в точке пересечения делятся пополам, то AO=OC.
Значит, BO — медиана треугольника ABC (по определению медианы).
Следовательно, BO — высота и биссектриса треугольника ABC (по свойству равнобедренного треугольника).
BD — биссектриса углов ABC (и ADC).
Из треугольника ABD аналогично доказывается, что AC — биссектриса углов BAD и BCD.
Что и требовалось доказать.
2 Comments
А оно надо так стараться? Все маленькие треугольники равны по трем сторонам, следовательно углы посередине равны, получаем 4x = 360 x = 90 И про биссектрисы теорема сразу следует из равенства углов
Justifier, стараться надо всегда) Ваше доказательство вполне рабочее. Только надо каждый шаг обосновать. По длине окажется не короче приведенного выше. Геометрия тем и хороша, что доказать утверждение можно разными способами. Доказали по-своему — отлично!
Главная > Учебные материалы > Математика: Планиметрия. Страница 4
1.Параллелограмм
Теорема: если диагонали четырехугольника пересекаются и делятся этой точкой пересечения пополам, то такой четырехугольник называется параллелограммом.
Рис.1 Теорема. Параллелограмм.
Теорема. если четырехугольник является параллелограммом, то его диагонали делятся точкой пересечения пополам.
Доказательство. Пусть дан параллелограмм АВСD. (Рис. 2)
Тогда его стороны AD и BC равны и лежат на параллельных прямых а и b. Если мы проведем секущие с и d так, чтобы прямая с проходила через точку А и С, а прямая d проходила через точку B и D, то угол ОАD будет равен углу ОСВ, а угол ОDА будет равен углу ОВС, как внутренние накрест лежащие. Следовательно, треугольники АОD и ВОС равны по стороне и прилегающим к ней углам. А отсюда следует и равенство сторон этих треугольников. Т.е. АО = ОС, а ВО = ОD. Сумма этих сторон и есть диагонали параллелограмма.
Теорема. диагонали ромба пересекаются под прямым углом и являются биссектрисами его углов.
Рис.3 Теорема. Свойство диагоналей ромба.
Задача
В параллелограмме АВСD проведена биссектриса угла А, которая пересекает сторону ВС в точке Е. Необходимо найти отрезки ВЕ и ЕС, если АВ = 9 см, АD = 14 см (рис.4)
4.Теорема Фалеса
Теорема: параллельные прямые, пересекающие стороны угла и отсекающие на одной его стороне равные отрезки, отсекают равные отрезки и на другой его стороне.
Рис.5 Теорема Фалеса.
5.Средняя линия треугольника
Теорема. средняя линия треугольника, которая соединяет середины двух данных сторон, параллельна третьей его стороне и равна ее половине.
Рис.5 Теорема. Средняя линия треугольника.
6.Трапеция
Теорема. средняя линия трапеции параллельна двум своим основаниям и равна их полусумме.
Рис.6 Теорема. Средняя линия трапеции.
7.Теорема о пропорциональных отрезках
Теорема. параллельные прямые, которые пересекают стороны угла, отсекают от его сторон пропорциональные отрезки.
Доказательство. Пусть дан угол и пересекающие его параллельные прямые. Необходимо доказать, что AС 1 /AС = AВ 1 /AВ (Рис. 7).
Рис.7 Теорема о пропорциональных отрезках.
Т.е. мы пришли к противоречию, так как изначально мы взяли отрезок АС 2 = АС*АВ 1 /АВ.
Рис.8 Теорема о пропорциональных отрезках.
Пример 1
Через точку пересечения диагоналей параллелограмма проведена прямая. Докажите, что ее отрезок, заключенный между параллельными сторонами, делится этой точкой пополам. (Рис.9)
Доказательство:
Пусть ABCD данный параллелограмм. EF данный отрезок, проходящий через точку О пересечения диагоналей.
Рассмотрим треугольники COF и AOE. Сторона АО треугольника АОЕ равна стороне ОС треугольника COF по свойству параллелограмма. Угол при вершине А треугольника АОЕ равен углу при вершине С треугольника COF, как внутренние накрест лежащие углы. Углы при вершине О у обоих треугольников равны как вертикальные.
Отсюда можно сделать вывод, что треугольники АОЕ и COF равны по второму признаку равенства треугольников (по стороне и прилегающим к ней углам). Следовательно, отрезки OF и ОЕ равны.
Рис.9 Задача. Через точку пересечения диагоналей.
Пример 2
Две стороны параллелограмма относятся как 3:4, а его периметр равен 2,8 м. Найдите стороны параллелограмма. (Рис.10)
Решение:
Пусть ABCD данный параллелограмм. Обозначим сторону АВ как 3х, а сторону ВС как 4х. Тогда составим следующее соотношение:
Рис.10 Задача. Две стороны параллелограмма.
Пример 3
В параллелограмме ABCD перпендикуляр, опущенный из вершины В на сторону AD, делит ее пополам. Найдите диагональ BD и стороны параллелограмма, если периметр параллелограмма равен 4 м, а периметр треугольника ABD равен 3 м. (Рис.11)
Решение:
PABCD = 2*(х + 2y) = 4, PABD = 2x +2y = 3
Рис.11 Задача. В параллелограмме ABCD перпендикуляр.
Пример 4
В прямоугольный треугольник, каждый катет которого равен 8 см, вписан прямоугольник, имеющий с треугольником общий угол. Найдите периметр прямоугольника.(Рис.12)
Решение:
Отсюда следует, что FE = AD = 8-х, а BD = х.
Теперь можно составить следующее соотношение:
Периметр прямоугольника ADEF равен 16 см.
Рис.12 Задача. В прямоугольный треугольник.
Пример 5
Докажите, что если у параллелограмма диагонали перпендикулярны, то он является ромбом.(Рис.13)
Доказательство:
Отсюда следует, что эти треугольники равны по второму признаку равенства треугольников (по стороне и прилегающим к ней углам). Сторона АВ = DC и внутренние накрест лежащие углы при них равны. Следовательно, АО = ОС, а ВО = OD.
Теперь рассмотрим треугольники AOD и DOC. Они также равны, но по первому признаку равенства треугольников. Сторона АО = ОС, а сторона OD у них общая. Углы при вершине О равны 90°. Т.е. по двум сторонам и углу между ними.
Следовательно, можно сделать вывод, что сторона AD = DC = AB = BC, т.е. данный параллелограмм является ромбом.
Рис.13 Задача. Докажите, что если у параллелограмма.
