Как построить высоту треугольника

Как построить высоту треугольника — основные способы

Для решения многих геометрических задач учащемуся нужно уметь быстро построить высоту треугольника. Сделать это можно несколькими простыми для восприятия способами, которые подходят для фигуры разной формы и размера. Весь процесс состоит из определённой последовательности действий, правильно выполнить которые сможет каждый школьник.

С применением циркуля

Если нужно нарисовать высоту (перпендикуляр к противоположной стороне) в произвольном треугольнике и измерить её, то лучше всего воспользоваться классическим методом построения. Он предусматривает использование циркуля в качестве основной рабочей принадлежности. Кроме этого, для работы понадобится лист бумаги, небольшая линейка, ластик и простой карандаш.

Способ начертить искомый отрезок:

  • На листе бумаги чертят треугольник (можно нарисовать заранее, чтобы сэкономить время).
  • Рисунок располагают так, чтобы вершина угла, из которого нужно начертить высоту, находилась сверху, а противоположная ему сторона фигуры была расположена горизонтально (по отношению к ученику).
  • Иглу циркуля ставят в вершине любого угла у основания.
  • Ножку с грифелем ставят в верхнюю точку треугольника, из которой проводится высота.
  • Циркулем рисуют окружность и делают пометку в месте её пересечения с основанием фигуры.
  • Аналогичным способом чертят круг из другого угла при основании. При этом важно определить новый радиус, который будет равен длине второй стороны треугольника.
  • Делают пометку в месте пересечения начерченных окружностей.
  • Ластиком стирают лишние линии, оставляя лишь поставленную точку.
  • С помощью карандаша и линейки из неё проводят отрезок к вершине, который и будет высотой треугольника.
  • Стирают линии, находящиеся под основанием.

Таким же способом можно с помощью циркуля построить высоту треугольника из любого другого угла.

С помощью линейки

Начертить и обозначить высоту можно и без циркуля. Для этого следует воспользоваться чертёжным угольником, 2 стороны которого перпендикулярны друг другу. Альтернативой этой школьной принадлежности могут стать 2 прямые линейки, соединённые между собой под прямым углом.

В остроугольном треугольнике

Провести высоту в треугольнике, где все углы острые (менее 90 градусов), довольно просто.

Чтобы справиться с этой задачей, нужно подготовить все необходимое и заранее начертить на бумаге геометрическую фигуру.

Правильная последовательность действий:

  • Находят вершину, из которой хотят провести перпендикуляр.
  • Совмещают угольник с противоположной стороной фигуры.
  • Перемещают чертёжную принадлежность до тех пор, пока её перпендикулярная сторона не пройдёт через вершину.
  • Простым карандашом проводят линию, которая и будет искомым отрезком.

В тупоугольной фигуре

Трёхсторонняя фигура, у которой один из углов тупой (более 90 градусов) имеет только 1 внутреннюю высоту. Для её проведения используют то же, что и в предыдущем случае.

Порядок действий:

  • Располагают чертёж так, чтобы тупой угол оказался у основания.
  • Угольник прикладывают к наибольшей стороне фигуры.
  • Совмещают перпендикулярную сторону линейки с вершиной тупого угла.
  • Соединяют 2 точки простым карандашом, получая искомую линию.

В прямоугольном и равнобедренном

В прямоугольном треугольнике нужно находить только 1 высоту. Две другие будут совпадать с катетами.

Пошаговая инструкция:

  • Прикладывают одну из перпендикулярных сторон угольника к гипотенузе.
  • Вторую сторону линейки совмещают с вершиной прямого угла.
  • Проводят линию, которая будет высотой.

Проще всего проводить перпендикуляр из верхней точки равнобедренного треугольника.

Он будет совпадать с биссектрисой и медианой фигуры. Начертить его можно таким же способом, что и для остроугольной фигуры. Более простой метод предусматривает выполнение следующих действий:

  • Линейкой замеряют длину основания.
  • Эту величину делят на 2.
  • Полученное значение откладывают от вершины одного из углов при основании.
  • Отмечают середину стороны и соединяют её с верхней точкой фигуры.

Проведение высоты в треугольнике — это простая задача, с которой легко справится каждый ученик.

Для этого достаточно сделать чертёж геометрической фигуры и воспользоваться одним из существующих способов построения. Такая работа потребует минимум времени и не отнимет у школьника много сил.

Определение и свойства высоты треугольника

В данной публикации мы рассмотрим определение высоты треугольника, продемонстрируем, как она выглядит в зависимости от вида треугольника, а также перечислим ее основные свойства.

  • Определение высоты треугольника
  • Высота в разных видах треугольников
  • Свойства высоты треугольника
    • Свойство 1
    • Свойство 2
    • Свойство 3
    • Свойство 4

Определение высоты треугольника

Высота треугольника – это перпендикуляр, который опущен из вершины фигуры на противоположную сторону.

Основание высоты – точка на противоположной стороне треугольника, которую пересекает высота (или точка пересечения их продолжений).

Обычно высота обозначается буквой h (иногда как ha – это означает, что она проведена к стороне a).

Высота в разных видах треугольников

В зависимости от вида фигуры высота может:

  • проходить внутри треугольника (в остроугольном △);
  • проходить за рамками треугольника (в тупоугольном △);
  • являться одним из катетов (в прямоугольном △), за исключением высоты, проведенной к гипотенузе.

Свойства высоты треугольника

Свойство 1

Все три высоты в треугольнике (или их продолжения) пересекаются в одной точке, которая называется ортоцентром (точка O на чертежах ниже).

  • в остроугольном треугольнике;
  • в тупоугольном треугольнике;
  • в прямоугольном треугольнике.

    Вершина A является, в т.ч., точкой пересечения высот.

Свойство 2

При пересечении двух высот в треугольнике, образуются следующие подобные треугольники:

  • ABE∼△CBF: по двум углам (∠ABC – общий, ∠AEB и ∠CFB являются прямыми).
  • AFG∼△CEG: по двум углам (∠AFG и ∠CEG – прямые, ∠AGF и ∠CGE равны как вертикальные углы).
  • ABC∼△BEF: по трем равным углам (∠ABC = ∠EBF, ∠ACB =BFE,CAB =BEF).

    Примечание: доказательство подобия последней пары треугольников достаточно длинное и не является целью данной статьи, поэтому подробно останавливаться на нем будем.

Свойство 3

Точка пересечения высот в остроугольном треугольнике является центром окружности, вписанной в его ортотреугольник.

Ортотреугольник – треугольник, вершинами которого являются основания высот △ABC. В нашем случае – это △DEF.

Свойство 4

Точки, которые симметричны ортоцентру треугольника относительно его сторон, лежат на окружности, описанной вокруг этого треугольника.

  • GE = EL
  • GD = DM
  • GF = FK

Примечание: формулы для нахождения высоты треугольника подробно рассмотрены в нашей публикации – “Как найти высоту в треугольнике abc”.

Как построить высоту треугольника — основные способы

С применением циркуля

Если нужно нарисовать высоту (перпендикуляр к противоположной стороне) в произвольном треугольнике и измерить её, то лучше всего воспользоваться классическим методом построения. Он предусматривает использование циркуля в качестве основной рабочей принадлежности. Кроме этого, для работы понадобится лист бумаги, небольшая линейка, ластик и простой карандаш.

Способ начертить искомый отрезок:

  • На листе бумаги чертят треугольник (можно нарисовать заранее, чтобы сэкономить время).
  • Рисунок располагают так, чтобы вершина угла, из которого нужно начертить высоту, находилась сверху, а противоположная ему сторона фигуры была расположена горизонтально (по отношению к ученику).
  • Иглу циркуля ставят в вершине любого угла у основания.
  • Ножку с грифелем ставят в верхнюю точку треугольника, из которой проводится высота.
  • Циркулем рисуют окружность и делают пометку в месте её пересечения с основанием фигуры.
  • Аналогичным способом чертят круг из другого угла при основании. При этом важно определить новый радиус, который будет равен длине второй стороны треугольника.
  • Делают пометку в месте пересечения начерченных окружностей.
  • Ластиком стирают лишние линии, оставляя лишь поставленную точку.
  • С помощью карандаша и линейки из неё проводят отрезок к вершине, который и будет высотой треугольника.
  • Стирают линии, находящиеся под основанием.

Таким же способом можно с помощью циркуля построить высоту треугольника из любого другого угла.

С помощью линейки

Начертить и обозначить высоту можно и без циркуля. Для этого следует воспользоваться чертёжным угольником, 2 стороны которого перпендикулярны друг другу. Альтернативой этой школьной принадлежности могут стать 2 прямые линейки, соединённые между собой под прямым углом.

В остроугольном треугольнике

Провести высоту в треугольнике, где все углы острые (менее 90 градусов), довольно просто.

Чтобы справиться с этой задачей, нужно подготовить все необходимое и заранее начертить на бумаге геометрическую фигуру.

Правильная последовательность действий:

  • Находят вершину, из которой хотят провести перпендикуляр.
  • Совмещают угольник с противоположной стороной фигуры.
  • Перемещают чертёжную принадлежность до тех пор, пока её перпендикулярная сторона не пройдёт через вершину.
  • Простым карандашом проводят линию, которая и будет искомым отрезком.

В тупоугольной фигуре

Трёхсторонняя фигура, у которой один из углов тупой (более 90 градусов) имеет только 1 внутреннюю высоту. Для её проведения используют то же, что и в предыдущем случае.

Порядок действий:

  • Располагают чертёж так, чтобы тупой угол оказался у основания.
  • Угольник прикладывают к наибольшей стороне фигуры.
  • Совмещают перпендикулярную сторону линейки с вершиной тупого угла.
  • Соединяют 2 точки простым карандашом, получая искомую линию.

В прямоугольном и равнобедренном

В прямоугольном треугольнике нужно находить только 1 высоту. Две другие будут совпадать с катетами.

Пошаговая инструкция:

  • Прикладывают одну из перпендикулярных сторон угольника к гипотенузе.
  • Вторую сторону линейки совмещают с вершиной прямого угла.
  • Проводят линию, которая будет высотой.

Проще всего проводить перпендикуляр из верхней точки равнобедренного треугольника.

Он будет совпадать с биссектрисой и медианой фигуры. Начертить его можно таким же способом, что и для остроугольной фигуры. Более простой метод предусматривает выполнение следующих действий:

  • Линейкой замеряют длину основания.
  • Эту величину делят на 2.
  • Полученное значение откладывают от вершины одного из углов при основании.
  • Отмечают середину стороны и соединяют её с верхней точкой фигуры.

Проведение высоты в треугольнике — это простая задача, с которой легко справится каждый ученик.

Для этого достаточно сделать чертёж геометрической фигуры и воспользоваться одним из существующих способов построения. Такая работа потребует минимум времени и не отнимет у школьника много сил.

Определение высоты треугольника. Как построить высоту?

Геометрия – чрезвычайно интересная наука, которую начинают преподавать в российских школах в седьмом классе. Но иногда тема, пройденная на уроке, совсем не понятна, а попытки прочитать параграф в учебнике только усугубляют ситуацию. Тогда на помощь приходит всезнающий Интернет или же некоторые ученики просто открывают готовые домашние задания, что в корне неверно, ведь тогда вопрос остается без ответа, мозг не развивается, возникают еще большие проблемы с восприятием информации на уроке, что ведет к плохим оценкам. В этой статье мы разберем один из базовых элементов, при помощи которого решаются очень многие задачи. Каково определение высоты треугольника? Как ее строить? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в этой статье.

Определение высоты треугольника

Понимание сути элемента, и зачем он нужен, начинается всегда с изучения теории. Так, высота треугольника – перпендикуляр, опущенный из вершины треугольника на прямую, содержащую противоположную сторону. Почему не на саму сторону? С этим мы разберемся немного позже.

Сколько можно провести высот в треугольнике? Количество высот совпадает с количеством вершин, то есть три. Все три пересечения перпендикуляров треугольника пересекаются в одной точке.

Давайте также повторим теорию о двух других важных элементах – биссектрисе и медиане.

Биссектриса – луч, соединяющий вершину треугольника с противоположной стороной, при этом разделяя угол на две равные части.

Медиана – отрезок, соединяющий вершину угла с серединой противоположной стороны.

Типы треугольников

Разновидностей треугольников в геометрии очень много, в каждом из них высоты играют свою роль. Давайте рассмотрим подробно все типы этой фигуры. Определение высоты треугольника поможет нам в этом.

Начнем с обычного остроугольного разностороннего треугольника, у которого все углы острые и не равны 60 градусам, а стороны не равны друг другу. В этой геометрической фигуре высоты пересекутся, но эта точка не будет центром треугольника.

В тупоугольном треугольнике градусная мера одного угла больше 90 градусов. Высоту, выходящую из тупого угла, опускают на прямую, содержащую противоположную сторону.

Следующим будет равнобедренный треугольник. У него равны только две стороны и два угла при основании. Интересно то, что высота, проведенная из вершины к основанию треугольника, совпадает с медианой и биссектрисой.

В равностороннем треугольнике равны все стороны и углы, которые равны 60 градусов (каждый). Все высоты, медианы и биссектрисы совпадают и пересекаются в одной точке – центре треугольника.

Стандартные формулы, связанные с высотой

Для каждого из вышеперечисленных случаев есть формулы для определения высоты, но в этом пункте мы рассмотрим лишь те, что подходят для каждого типа треугольника. Таких формул четыре.

  1. Самая простая и доступная: H = 2S/a. Зная площадь и длину стороны, к которой опущен перпендикуляр, мы можем найти высоту, разделив двойное произведение площади на сторону.
  2. Если треугольник заключен в окружность, то и на этот случай есть формула: H = bc/2R. Для нахождения высоты, нужно стороны, на которые не падает перпендикуляр, разделить на двойное произведение радиуса описанной вокруг треугольника окружности.
  3. Зная только стороны, мы также можем найти высоту: H = (2√(p(p-a)*(p-b)*(p-c)))/a, где: p – полупериметр; a – сторона, на которую опущена высота; b, c – стороны, на которые не падает перпендикуляр.
  4. А для тех, кто знает уже начал проходить тригонометрию и знает, что такое синус и косинус, существует такая формула: H = bsinY = csinB. Синус – отношение противолежащей стороны к перпендикуляру; H – перпендикуляр; b и c – стороны, противолежащие углам Y и B соответственно.

Прямоугольный треугольник

Вы могли подумать, что мы забыли о прямоугольных треугольниках, но это не так. Прямоугольный треугольник – треугольник, у которого один из углов равен 90 градусов. Высота в прямоугольном треугольнике только одна, ведь две остальные являются сторонами, а точнее катетами. Единственный перпендикуляр выходит из прямого угла и опускается на гипотенузу. Формул для нахождения для этого случая достаточно много:

  • H = ab/c;
  • H = ab/√(a 2 +b 2 );
  • H = csinAcosA=c sinBcosB;
  • H = bsinA=a sinB;
  • H = √de.

A, B – углы при гипотенузе;

d, e – отрезки, полученные от деления гипотенузы высотой.

Заключение

Так, в этой статье мы рассмотрели определение высоты треугольника. Какие есть типы треугольников? Какие формулы можно использовать для нахождения высоты? Теперь на все эти вопросы вы сможете дать развернутые, а главное правильные ответы.

Как построить высоту треугольника

Учебный курс Решаем задачи по геометрии

Урок содержит описание свойств и формулы нахождения высоты треугольника, а также примеры решения задач. Если Вы не нашли решение подходящей задачи — пишите про это на форуме. Наверняка, курс будет дополнен.

ВЫСОТА ТРЕУГОЛЬНИКА

Высота треугольника – опущенный из вершины треугольника перпендикуляр, проведенный на противолежащую вершине сторону или на ее продолжение.

Свойства высоты треугольника:

  • Если в треугольнике две высоты равны, то такой треугольник — равнобедренный
  • В любом треугольнике отрезок, соединяющий основания двух высот треугольника, отсекает треугольник подобный данному
  • В треугольнике отрезок, соединяющий основания двух высот треугольника, лежащих на двух сторонах, непараллелен третьей стороне, с которой он не имеет общих точек. Через два его конца, а также через две вершины этой стороны всегда можно провести окружность
  • В остроугольном треугольнике две его высоты отсекают от него подобные треугольники
  • Минимальная высота в треугольнике всегда проходит внутри этого треугольника

Ортоцентр треугольника

Все три высоты треугольника (проведенные из трех вершин) пересекаются в одной точке, которая называется ортоцентром. Для того, чтобы найти точку пересечения высот, достаточно провести две высоты (две прямые пересекаются только в одной точке).

Расположение ортоцентра (точка О) определяется видом треугольника.

У остроугольного треугольника точка пересечения высот находится в плоскости треугольника. (Рис.1).

У прямоугольного треугольника точка пересечения высот совпадает с вершиной прямого угла (Рис.2).

У тупоугольного треугольника точка пересечения высот находится за плоскостью треугольника (Рис.3).

У равнобедренного треугольника медиана, биссектриса и высота, проведенные к основанию треугольника, совпадают.

У равностороннего треугольника все три «замечательные» линии (высота, биссектриса и медиана) совпадают и три «замечательных» точки (точки ортоцентра, центра тяжести и центра вписанной и описанной окружностей) находятся в одной точке пересечения «замечательных» линий, т.е. тоже совпадают.

Висота трикутника — опущений з вершини трикутника перпендикуляр, проведений на протилежну вершині бік або на її продовження.

Всі три висоти трикутника (проведені з трьох вершин) перетинаються в одній точці, яка називається ортоцентром. Для того, щоб знайти точку перетину висот, досить провести дві висоти (дві прямі перетинаються тільки в одній точці).

Розміщення ортоцентра (точка О) визначається видом трикутника.

У гострокутного трикутника точка перетину висот знаходиться в площині трикутника. (Мал.1).

У прямокутного трикутника точка перетину висот збігається з вершиною прямого кута (Мал.2).

У тупоугольного трикутника точка перетину висот знаходиться за площиною трикутника (Мал.3).

У рівнобедреного трикутника медіана, бісектриса і висота, проведені до основи трикутника, збігаються.

У рівностороннього трикутника всі три «помітні» лінії (висота, бісектриса і медіана) збігаються і три «помітні» точки (точки ортоцентра, центру ваги і центру вписаного і описаного кіл) знаходяться в одній точці перетину «помітних» ліній, тобто теж збігаються.

Формулы нахождения высоты треугольника


Рисунок приведен для облегчения восприятия формул нахождения высоты треугольника. Общее правило — длина стороны обозначена маленькой буквой, лежащей напротив соответствующего угла. То есть сторона a лежит напротив угла A.
Высота в формулах обозначается буквой h, нижний индекс которой соответствует стороне, на которую она опущена.

Другие обозначения:
a,b,c — длины сторон треугольника
ha — высота треугольника, проведенная к стороне a из противолежащего угла
hb — высота, проведенная к стороне b
hc — высота, проведенная к стороне c
R — радиус описанной окружности
r — радиус вписанной окружности


Пояснения к формулам.
Высота треугольника равна произведению длины стороны, прилежащей к углу, из которой опущена эта высота на синус угла между этой стороной и стороной, на которую такая высота опущена (Формула 1)
Высота треугольника равна частному от деления удвоенной величины площади треугольника на длину стороны, к которой опущена эта высота (Формула 2)
Высота треугольника равна частному от деления произведения сторон, прилежащих к углу, из которого опущена эта высота, на удвоенный радиус описанной вокруг него окружности (Формула 4).
Высоты сторон в треугольнике соотносятся между собой в той же самой пропорции, как соотносятся между собой обратные пропорции длин сторон этого же треугольника, а также в той же самой пропорции между собой относятся произведения пар сторон треугольника, которые имеют общий угол (Формула 5).
Сумма обратных значений высот треугольника равна обратному значению радиуса вписанной в такой треугольник окружности (Формула 6)
Площадь треугольника можно найти через длины высот этого треугольника (Формула 7)
Длину стороны треугольника, на которую опущена высота, можно найти через применение формул 7 и 2.

Задача на подобие треугольников.

В прямоугольном треугольнике ABC (угол C = 90 0 ) проведена высота CD. Определите CD, если AD = 9 см, BD = 16 см

Треугольники ABC, ACD и CBD подобны между собой . Это непосредственно следует из второго признака подобия (равенство углов в этих треугольниках очевидно).

Прямоугольные треугольники — единственный вид треугольников, которые можно разрезать на два треугольника, подобных между собой и исходному треугольнику.

Обозначения этих трех треугольников в таком порядке следования вершин: ABC, ACD, CBD. Тем самым мы одновременно показываем и соответствие вершин. (Вершине A треугольника ABC соответствует также вершина A треугольника ACD и вершина C треугольника CBD и т. д.)

Треугольники ABC и CBD подобны. Значит:

AD/DC = DC/BD, то есть

Задача на применение теоремы Пифагора.

Треугольник ABC является прямоугольным. При этом C-прямой угол. Из него проведена высота CD=6см. Разность отрезков BD-AD=5 см.

Найти: Стороны треугольника ABC.

1.Составим систему уравнений согласно теореме Пифагора

Поскольку BD-AD=5, то

BD = AD+5, тогда система уравнений принимает вид

Сложим первое и второе уравнение. Поскольку левая часть прибавляется к левой, а правая часть к правой — равенство не будет нарушено. Получим:

36+36+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2

72+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2

2. Теперь, взглянув на первоначальный чертеж треугольника, по той же самой теореме Пифагора, должно выполняться равенство:

Поскольку AB=BD+AD, уравнение примет вид:

AC 2 +BC 2 =(AD+BD) 2

Поскольку BD-AD=5, то BD = AD+5, тогда

AC 2 +BC 2 =(AD+AD+5) 2

3. Теперь взглянем на результаты, полученные нами при решении в первой и второй части решения. А именно:

72+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2

AC 2 +BC 2 =(AD+AD+5) 2

Они имеют общую часть AC 2 +BC 2 . Таким образом, приравняем их друг к другу.

72+(AD+5) 2 +AD 2 =(AD+AD+5) 2

72+AD 2 +10AD+25+AD 2 =4AD 2 +20AD+25

В полученном квадратном уравнении дискриминант равен D=676, соответственно, корни уравнения равны:

Поскольку длина отрезка не может быть отрицательной, отбрасываем первый корень.

AB = BD + AD = 4 + 9 = 13

По теореме Пифагора находим остальные стороны треугольника:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: