Совпадение медианы, высоты и биссектрисы
📏 Геометрия · 7 класс
Совпадение медианы, высоты и биссектрисы
В произвольном треугольнике медиана, высота и биссектриса, проведённые из одной вершины, — это три разные линии, которые расходятся в разные стороны. Но в равнобедренном треугольнике есть замечательное свойство: эти три линии, проведённые к основанию, совпадают и образуют один и тот же отрезок.
Напоминание определений
| Линия | Что она делает |
|---|---|
| Медиана | Соединяет вершину с серединой стороны |
| Биссектриса | Делит угол при вершине пополам |
| Высота | Опускается на сторону под прямым углом |
Формулировка свойства
В равнобедренном треугольнике медиана, биссектриса и высота, проведённые из вершины к основанию, совпадают между собой. Это значит, что один и тот же отрезок одновременно выполняет сразу три роли:
- делит основание пополам, то есть является медианой;
- делит угол при вершине пополам, то есть является биссектрисой;
- перпендикулярен основанию, то есть является высотой.
Почему так получается
Треугольник ABC, AB = BC (равнобедренный).
BM — биссектриса угла B.
Рассмотрим треугольники ABM и CBM:
AB = CB (по условию)
угол ABM = угол CBM (BM — биссектриса)
BM — общая сторона
⇒ треугольники равны (первый признак).
Значит AM = MC, то есть BM — медиана,
и угол AMB = угол CMB = 90°, то есть BM — высота.Правило. Совпадение трёх линий работает только для линий, проведённых к основанию равнобедренного треугольника. Для линий, проведённых к боковым сторонам, это свойство неверно — там медиана, высота и биссектриса различны.
Как используют это свойство
Свойство заметно экономит время при решении задач. Достаточно провести всего одну линию к основанию — и она сразу даёт три факта: середину основания, прямой угол с основанием и равенство углов при вершине. Это часто помогает доказывать равенство отрезков и углов, а также находить неизвестные величины.
Обратное утверждение
Верно и обратное: если в треугольнике медиана, проведённая к одной из сторон, оказалась ещё и высотой к этой стороне, то треугольник равнобедренный. Это уже признак равнобедренного треугольника, обратный к рассмотренному свойству. Точно так же признаком служит совпадение биссектрисы и высоты или биссектрисы и медианы.
Связь с осью симметрии
Отрезок, в который сливаются эти три линии, является осью симметрии равнобедренного треугольника. Если перегнуть треугольник по этому отрезку, две его половины точно совместятся. Это наглядно объясняет, почему углы при основании равны.
Кратко о главном
- В равнобедренном треугольнике медиана, биссектриса и высота к основанию совпадают.
- Этот отрезок делит основание пополам.
- Он делит угол при вершине пополам.
- Он перпендикулярен основанию.
- Свойство доказывается через равенство треугольников.
- Оно верно только для линий, проведённых к основанию.