Как вписать треугольник в квадрат
Как вписать правильный треугольник в окружность
Popular
Основы черчения
Строительное
Машиностроительное
Построение вписанного в окружность правильного шестиугольника. Построение шестиугольника основано на том, что сторона его равна радиусу описанной окружности. Поэтому для построения достаточно разделить окружность на шесть равных частей и соединить найденные точки между собой (фиг. 60, а).
Правильный шестиугольник можно построить, пользуясь рейсшиной и угольником 30X60°. Для выполнения этого построения принимаем горизонтальный диаметр окружности за биссектрису углов 1 и 4 (фиг. 60, б), строим стороны 1 —6, 4—3, 4—5 и 7—2, после чего проводим стороны 5—6 и 3—2.
Построение вписанного в окружность равностороннего треугольника. Вершины такого треугольника можно построить с помощью циркуля и угольника с углами в 30 и 60° или только одного циркуля.
Рассмотрим два способа построения вписанного в окружность равностороннего треугольника.
Первый способ (фиг. 61,a) основан на том, что все три угла треугольника 7, 2, 3 содержат по 60°, а вертикальная прямая, проведённая через точку 7, является одновременно высотой и биссектрисой угла 1. Так как угол 0—1—2 равен 30°, то для нахождения стороны
1—2 достаточно построить по точке 1 и стороне 0—1 угол в 30°. Для этого устанавливаем рейсшину и угольник так, как это показано на фигуре, проводим линию 1—2, которая будет одной из сторон искомого треугольника. Чтобы построить сторону 2—3, устанавливаем рейсшину в положение, показанное штриховыми линиями, и через точку 2 проводим прямую, которая определит третью вершину треугольника.
Второй способ основан на том, что,если построить правильный шестиугольник, вписанный в окружность, и затем соединить его вершины через одну, то получится равносторонний треугольник.
Для построения треугольника (фиг. 61, б) намечаем на диаметре вершину—точку 1 и проводим диаметральную линию 1—4. Далее из точки 4 радиусом, равным D/2, описываем дугу до пересечения с окружностью в точках 3 и 2. Полученные точки будут двумя другими вершинами искомого треугольника.
Построение квадрата, вписанного в окружность. Это построение можно выполнить при помощи угольника и циркуля.
Первый способ основан на том, что диагонали квадрата пересекаются в центре описанного круга и наклонены к его осям под углом 45°. Исходя из этого, устанавливаем рейсшину и угольник с углами 45° так, как это показано на фиг. 62, а, и отмечаем точки 1 и 3. Далее через эти точки проводим при помощи рейсшины горизонтальные стороны квадрата 4—1 и 3—2. Затем с помощью рейсшины по катету угольника проводим вертикальные стороны квадрата 1—2 и 4—3.
Второй способ основан на том, что вершины квадрата делят пополам дуги окружности, заключённые между концами диаметра (фиг. 62, б). Намечаем на концах двух взаимно перпендикулярных диаметров точки А, В и С и из них радиусом у описываем дуги до взаимного их пересечения.
Далее через точки пересечения дуг проводим вспомогательные прямые, отмеченные на фигуре сплошными линиями. Точки их пересечения с окружностью определят вершины 1 и 3; 4 и 2. Полученные таким образом вершины искомого квадрата соединяем последовательно между собою.
Построение вписанного в окружность правильного пятиугольника.
Чтобы вписать в окружность правильный пятиугольник (фиг. 63), производим следующие построения.
Намечаем на окружности точку 1 и принимаем её за одну из вершин пятиугольника. Делим отрезок АО пополам. Для этого радиусом АО из точки А описываем дугу до пересечения с окружностью в точках M и В. Соединив эти точки прямой, получим точку К, которую соединяем затем с точкой 1. Радиусом, равным отрезку A7, описываем из точки К дугу до пересечения с диаметральной линией АО в точке H. Соединив точку 1 с точкой H, получим сторону пятиугольника. Затем раствором циркуля, равным отрезку 1H, описав дугу из вершины 1 до пересечения с окружностью, найдём вершины 2 и 5. Сделав тем же раствором циркуля засечки из вершин 2 и 5, получим остальные вершины 3 и 4. Найденные точки последовательно соединяем между собой.
Построение правильного пятиугольника по данной его стороне.
Для построения правильного пятиугольника по данной его стороне (фиг. 64) делим отрезок AB на шесть равных частей. Из точек А и В радиусом AB описываем дуги, пересечение которых даст точку К. Через эту точку и деление 3 на прямой AB проводим вертикальную прямую.
Далее от точки К на этой прямой откладываем отрезок, равный 4/6 AB.
Получим точку 1—вершину пятиугольника. Затем радиусом, равным АВ, из точки 1 описываем дугу до пересечения с дугами, ранее проведёнными из точек А и В. Точки пересечения дуг определяют вершины пятиугольника 2 и 5. Найденные вершины соединяем последовательно между собой.
Построение вписанного в окружность правильного семиугольника.
Пусть дана окружность диаметра D; нужно вписать в неё правильный семиугольник (фиг. 65). Делим вертикальный диаметр окружности на семь равных частей. Из точки 7 радиусом, равным диаметру окружности D, описываем дугу до пересечения с продолжением горизонтального диаметра в точке F. Точку F назовём полюсом многоугольника. Приняв точку VII за одну из вершин семиугольника, проводим из полюса F через чётные деления вертикального диаметра лучи, пересечение которых с окружностью определят вершины VI, V и IV семиугольника. Для получения вершин / — // — /// из точек IV, V и VI проводим до пересечения с окружностью горизонтальные прямые. Найденные вершины соединяем последовательно между собой. Семиугольник может быть построен путём проведения лучей из полюса F и через нечётные деления вертикального диаметра.
Приведённый способ годен для построения правильных многоугольников с любым числом сторон.
Деление окружности на любое число равных частей можно производить также, пользуясь данными табл. 2, в которой приведены коэффициенты, дающие возможность определять размеры сторон правильных вписанных многоугольников.
В первой колонке этой таблицы указаны числа сторон правильного вписанного многоугольника, а во второй—коэффициенты.
Длина стороны заданного многоугольника получится от умножения радиуса данной окружности на коэффициент, соответствующий числу сторон этого многоугольника.
Хочешь подготовиться к ОГЭ или ЕГЭ по математике на отлично?
Хочешь проверить свои силы и узнать результат насколько ты готов к ЕГЭ или ОГЭ?
Важное замечание!
Если вместо формул ты видишь абракадабру, почисти кэш. Как это сделать в твоем браузере написано здесь: «Как почистить кэш браузера».
 | Равносторонний треугольник — треугольник, у которого все стороны равны. |
Какие же особенные свойства присущи равностороннему треугольнику?
Равносторонний треугольник. Свойства.
| Свойство 2. В равностороннем треугольнике точки пересечения высот, биссектрис, медиан и серединных перпендикуляров совпадают – оказываются одной и той же точкой. И эта точка называется центром треугольника (равностороннего!). |
Почему так? А посмотрим-ка на равносторонний треугольник:
 | Он является равнобедренным, какую бы его сторону ни принять за основание – так сказать, со всех сторон равнобедренный. |
Значит, любая высота в равностороннем треугольнике является также и биссектрисой, и медианой, и серединным перпендикуляром! В равностороннем треугольнике оказалось не особенных линий, как во всяком обычном треугольнике, а всего три!
| Центр равностороннего треугольника является центром вписанной и описанной окружности, а также точкой пересечения высот и медиан. |
| Свойство 3. В равностороннем треугольнике радиус описанной окружности в два раза больше, чем радиус вписанной. |
 |
Уже должно быть очевидно, отчего так.
Посмотри на рисунок: точка – центр треугольника. Значит, – радиус описанной окружности (обозначили его ), а – радиус вписанной окружности (обозначим ).
| Свойство 4. В равностороннем треугольнике длины всех элементов «хорошо» выражаются через длину стороны. |
Давай удостоверимся в этом.
Равносторонний треугольник. Высота
 |
Рассмотрим – он прямоугольный.
Равносторонний треугольник. Радиус описанной окружности
 |
Величину мы уже находили. Теперь подставляем:
Равносторонний треугольник. Радиус вписанной окружности
 |
Это уже теперь должно быть совсем ясно
Ну вот, все основные сведения обсудили. Конечно, можно задавать сотни вопросов про всякие длины всяких отрезков в равностороннем треугольнике.
Но главное, что следует иметь в виду, решая задачки о равностороннем треугольнике, – это то, что все его углы известны – равны и все высоты являются и биссектрисами, и медианами, и серединными перпендикулярами.
РАВНОСТОРОННИЙ ТРЕУГОЛЬНИК. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ
В равностороннем треугольнике длины всех элементов «хорошо» выражаются через длину стороны :
P.S. ПОСЛЕДНИЙ БЕСЦЕННЫЙ СОВЕТ 🙂
Ну вот, тема закончена. Если ты читаешь эти строки, значит ты очень крут.
Потому что только 5% людей способны освоить что-то самостоятельно. И если ты дочитал до конца, значит ты попал в эти 5%!
Теперь самое главное.
Ты разобрался с теорией по этой теме. И, повторюсь, это… это просто супер! Ты уже лучше, чем абсолютное большинство твоих сверстников.
Проблема в том, что этого может не хватить…
Для успешной сдачи ОГЭ или ЕГЭ, для перехода в 10-й класс или поступления в институт на бюджет и, САМОЕ ГЛАВНОЕ, для жизни.
Я не буду тебя ни в чем убеждать, просто скажу одну вещь…
Люди, получившие хорошее образование, зарабатывают намного больше, чем те, кто его не получил. Это статистика.
Но и это — не главное.
Главное то, что они БОЛЕЕ СЧАСТЛИВЫ (есть такие исследования). Возможно потому, что перед ними открывается гораздо больше возможностей и жизнь становится ярче? Не знаю.
Что нужно, чтобы быть наверняка лучше других на ЕГЭ и быть в конечном итоге… более счастливым?
НАБИТЬ РУКУ, РЕШАЯ ЗАДАЧИ ПО ЭТОЙ ТЕМЕ.
На экзамене у тебя не будут спрашивать теорию.
Тебе нужно будет решать задачи на время.
И, если ты не решал их (МНОГО!), ты обязательно где-нибудь глупо ошибешься или просто не успеешь.
Это как в спорте — нужно много раз повторить, чтобы выиграть наверняка.
Найди где хочешь сборник, обязательно с решениями, подробным разбором и решай, решай, решай!
Я рекомендую использовать для этих целей наш учебник «YouClever» (который ты сейчас читаешь) и решебник и программу подготовки «100gia».
Условия их приобретения изложены здесь. Кликните по этой ссылке, приобретите доступ к YouClever и 100gia и начните готовиться прямо сейчас!
И в заключение.
Если наши задачи тебе не нравятся, найди другие. Только не останавливайся на теории.
“Понял” и “Умею решать” — это совершенно разные навыки. Тебе нужны оба.
 Существование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла |
| Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник |
| Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник |
Существование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла
что и требовалось доказать.
что и требовалось доказать.
Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE (как радиусы окружности радиусы окружности ), а гипотенуза AD – общая. Следовательно
что и требовалось доказать.
Следовательно, справедливо равенство:
Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник
| Фигура | Рисунок | Формула | Обозначения |
| Произвольный треугольник |  | ||
| Равнобедренный треугольник |  | ||
| Равносторонний треугольник |  | ||
| Прямоугольный треугольник |  |
| Произвольный треугольник | |
| |
| Равнобедренный треугольник | |
| |
| Равносторонний треугольник | |
| |
| Прямоугольный треугольник | |
| |
| Произвольный треугольник |
|
где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
.
где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр.
где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности
Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник
где a, b, c – стороны треугольника, r – радиус вписанной окружности, – полупериметр (рис. 6).
с помощью формулы Герона получаем:
где a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание, r – радиус вписанной окружности (рис. 7).
то, в случае равнобедренного треугольника, когда
где a – сторона равностороннего треугольника, r – радиус вписанной окружности (рис. 8).
то, в случае равностороннего треугольника, когда
В силу теоремы 3 справедливы равенства
Следовательно, принимая также во внимание теорему Пифагора, получаем
Как вписать треугольник в квадрат
В. А. Ассонова, Н. В. Ассонова
з 1.5. Цель, принцип и основные моменты анализа в решении задач на построение
Затруднения, с которыми многие сталкиваются при проведении анализа в задаче на построение, объясняются отсутствием ясной общей идеи, при помощи которой можно построить всю логическую цепь рассуждений.
Из всего сказанного в предыдущих параграфах со всей определенностью следует, что такой идеей анализа можно считать идею метода геометрических мест.
Цель анализа Ц отыскание пути решения задачи и выяснение плана построения.
Основной принцип анализа следует из его идеи и заключается в установлении и отыскании искомых элементов фигуры по геометрическим свойствам этих элементов.
Приняв принцип анализа Ц отыскание искомых элементов по их геометрическим свойствам, мы имеем в виду отыскание всех без исключения элементов, обладающих определенными, следующими из условия задачи свойствами. Тем самым выполняется так называемый лпринцип полноты╗ анализа, гласящий, что правильно проведенный анализ гарантирует отыскание всех решений задачи, если она имеет несколько решений.
Для достижения цели анализа необходимо выполнить принятый принцип путем осуществления следующих основных моментов анализа.
1. Предположение, что задача решена. Выполнение чертежа-наброска. Сделаем формальное предположение, что задача решена, и выполним чертеж-набросок фигуры (аккуратно от руки, возможно в более общем виде). Чертеж-набросок закончен, если выполнены два требования: в него включены все данные элементы; данные элементы особо помечены (например, при помощи цветных мелков).
В чертеже-наброске не требуется соблюдение масштаба.
2. Указание определяющих элементов требуемой фигуры и установление среди них искомых. Рассматривая чертеж-набросок, устанавливаем определяющие элементы фигуры. Известные определяющие элементы отмечаем на чертеже-наброске условным способом (например, обводя их кружками). Неизвестные определяющие элементы суть искомые. Особое внимание уделяется установлению этих искомых элементов. Обычно такими элементами будут точки Ц вершины многоугольников, центр искомой окружности и т. д.
Выбор тех или иных из определяющих элементов в качестве известных или искомых не всегда однозначен; иногда возможно несколько как приемлемых, так и неприемлемых вариантов.
3. Установление геометрических свойств искомых элементов.
Указав искомые элементы, утверждаем, что для отыскания искомого надо знать геометрические свойства этого искомого.
Свойства искомых элементов устанавливаются при помощи чертежа-наброска, причем основное внимание уделяется обнаружению связи искомых точек с известными элементами.
Связь искомых элементов с данными, зависимость между ними и определяют геометрические свойства искомых элементов.
Часто для установления свойств одного из искомых элементов необходимо использовать новые неизвестные элементы, которые, в свою очередь, играют роль искомых (см., например, задачу 18).
Как уже указано, если при изучении чертежа-наброска свойства искомых элементов не выявляются, необходимо применить геометрические преобразования.
4. Отнесение искомых элементов к тем или иным геометрическим образам. Установив последовательно два свойства искомой точки, мы отнесем ее к двум геометрическим местам, образы которых обычно известны. Так как искомая точка принадлежит одновременно и тому и другому геометрическому месту, то делается вывод, что если эта точка существует, то является точкой пересечения известных геометрических образов. Выражение лесли эта точка существует╗ уже выдвигает проблему исследования.
5. Составление плана построения. Последним моментом анализа является подведение его итогов в виде плана построения. При осуществлении вышеизложенного принципа план построения всегда очевиден, поэтому если анализ в краткой форме зафиксирован, то план построения не записывается. Основные пункты плана формулируются на основе тех выводов, которыми всякий раз заключались рассуждения по каждому из искомых элементов.
Применение только что изложенных моментов уже осуществлено в ряде задач, рассмотренных выше. Приведем несколько новых примеров.
Цель этого примера Ц показать, как ведется анализ в том случае, когда его основной принцип осуществляется применением метода геометрических мест.
Анализ. Предположим, что задача решена и треугольник АВС Ц искомый. Выполним чертеж-набросок; в него включим все данные в задаче элементы. Отметим эти данные на чертеже.
Установим по чертежу-наброску определяющие элементы фигуры. Это будут вершины треугольника А, В, С. Среди них известны А, С. Искомый элемент Ц вершина В.
Чтобы найти искомое, надо знать его свойства. Геометрическим свойством точки В, во-первых, является ее принадлежность данной окружности ( О, R ): В ╠ ( О, R ).
Нам осталось сформулировать план построения. Он прост.
а) Вписать, если возможно, хорду АС= b в окружность ( О, R );
б) Построить окружность ( О1, 
);
в) Построить окружность ( С, mc ) и отыскать точку D пересечения окружностей ( О1, ) и ( С, mc );
г) Если D существует, то построить AD до пересечения с ( О, R ) в точке В, наконец, построить ВС и АВ.
Задача 19. В данный квадрат вписать равносторонний треугольник, одна из вершин которого (на стороне квадрата) дана.
Таким образом, в данной задаче идея анализа реализована при помощи метода поворота.
Задача 20. К двум данным окружностям w (О, R ) и w 1(О1, r ) построить общую внешнюю касательную
Анализ. Предположим, что задача решена. Для отыскания точки Т (рис. 36) отметим одно ее очевидное свойство: Т принадлежит окружности ( О, R ).
Для реализации идеи анализа в этой задаче применен метод гомотетии.
Рассмотрим еще один вариант решения этой задачи.
Пусть ТТ1 Ц искомая касательная (рис. 37). Продолжим ее до пересечения с ОО1. Точка S Ц искомая. S ╠ ОО1, второе ее свойство: S принадлежит окружности ( О, OS ).
В данном варианте решения идея анализа реализована при помощи алгебраического метода.