Файл: Моиз Э.Э. Геометрия.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 274

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

6 * . Прямые M N и PQ пересекаются

в точке О, причем M — 0 — N и P — 0 — Q.

Точки S и Т лежат

внутри /. QON так, что

2 TOQ ~

L TON и

/. SOQ

~ / . S O N *

Л уч

OR

является биссектрисой

L РОМ .

Докажите,

что точки

R, S

и Т

колли не^рны

 

 

 

 

 

 

7. Плоскости

Е и F

на

этом

рисунке пересе­

 

 

 

каются

по

прямой A B . Прямая

Р К

ле­

 

 

 

жит

в

плоскости F

и пересекает

прямую

 

 

 

A B

в

точке D.

Кроме

того, Р А = Р В ,

 

 

 

L Р А В =

L Р В А ,

и точка D

является

 

 

 

серединой

отрезка

А В.

Докажите,

что

 

 

 

Р К — биссектриса L

А Р В.

 

 

 

 

 

8 * . Точки Р,

В,

D

и С

на

этом

рисунке

принадлежат

плоскости

Е,

а

точка А

этой плоскости

не принадлежит.

Д А ВС

и Д Р В С

являются

равнобедренными:

А В = А С и Р В = РС. Докажите,

что если

ÄD — биссектриса

Z В А С ,

то P D — бис­

сектриса

/. В PC.

 

 

 

 

§ 6. РАВНОБЕДРЕННЫЕ И РАВНОСТОРОННИЕ ТРЕУГОЛЬНИКИ

В конце § 1 мы упоминали случай сопоставления вершин Д АВС вершинам того же треугольника, возникающий, когда по крайней мере две стороны этого треугольника имеют одну и ту же длину. Именно с этим случаем мы сталкиваемся в нашей первой теореме о конгруэнтности.

Теорема 5.3 (теорема о равнобедренном треугольнике)

 

Если две

стороны треугольника конгру­

А

энтны, то

и

углы, противоположные этим

 

сторонам,

конгруэнтны.

 

148


Д р у г а я ф о р м у л и р о в к а . Дан Д АВС. Если A B Q Z AC,

то Z, ß = L С.

Д о к а з а т е л ь с т в о . Рассмотрим соответствие

АВС++АСВ

между Д Л 0 С и им самим. Мы видим, что при этом соответствии

AB *■* АС

~АС*г* ÄB

L A ^ L A

Так как это СУС-соответствие, то из СУС-аксиомы следует, что

ДАВС ^ Д АСВ,

т.е. что соответствие АВС ** АСВ является конгруэнтностью. По определению конгруэнтности все пары соответствующих элементов

конгруэнтных треугольников конгруэнтны. Следовательно, Z. Д = Д С, потому что эти углы —соответствующие.

Покажем теперь, как только что приведенное доказательство выглядит в форме записи в два столбца. (Мы пользуемся той же формулировкой теоремы и тем же рисунком, что и выше.)

До к а з а т е л ь с т в о

Утверждения

1.

Ä B ^ Ä C , Ä C Q ^ Ä B .

2.

д

Л ^

д

А.

3.

Д

А В С ^

i s АСВ .

4.

L

В ^

L

С.

Определения

Аргументы

Дано.

Тождественная конгруэнтность. Шаги 1 и 2; СУС .

Определение конгруэнтности между тре­ угольниками.

Треугольник с двумя конгруэнтными сторонами называется р а в н о б е д р е н н ы м . Третья сторона треугольника называется его о с н о в а н и е м . Два угла, между которыми заключено основание,

называются у г л а м и

п р и о с н о в а н и и , угол, противолежащий

основанию,— у г л о м

п р и в е р ш и н е .

В этих терминах теорему 5.3 можно сформулировать так:

Углы при основании равнобедренного треугольника конгруэнтны.

Определения

Треугольник, все три стороны которого конгруэнтны, называется р а в н о с т о р о н н и м .

149


Треугольник, никакие

две стороны которого не конгруэнтны,

называется р а з н о с т о р о н н и м .

Треугольник, все три

угла которого конгруэнтны, называет­

ся р а в н о у г о л ь н ы м .

 

Пользуясь терминами равносторонний, равноугольный, сфор­ мулируем теорему, вытекающую из теоремы 5.3. Мы назовем ее следствием 5.3.1. (Следствием называется теорема, которая легко вытекает из какой-либо другой теоремы.)

Следствие 5.3.1

 

 

 

Каждый равносторонний

треугольник

А

является также и равноугольным.

Дан

 

Д р у г а я ф о р м у л и р о в к а .

 

А АВС. Если ВС = АС = AB,

то

Д Л —

 

= д # = д с.

 

 

 

Для доказательства нужно дважды применить теорему 5.3. Проведение доказательства во всех деталях предоставляется вам.

Следующая теорема может показаться похожей на теорему 5.3, но в действительности они различны; это становится особенно ясным, если исходить из вторых формулировок теорем 5.3 и 5.4. (Обратите внимание на то, как отличаются пометки на иллю­ стрирующих эти теоремы рисунках.)

Теорема 5.4

 

 

Если два угла треугольника конгруэнт­

А

ны, то и стороны, противолежащие этим

 

углам, конгруэнтны.

 

Д р у г а я

ф о р м у л и р о в к а . Дан

 

Д АВС. Если

Д В ^ Д С, то АВ = АС.

 

Д о к а з а т е л ь с т в о . Так как

Д В д ^ Д С , В С ^ С В и Д С ^

^ Д В, то соответствие

АСВ

АВС ^

является УСУ-соответствием. Поэтому оно является конгруэнт­ ностью, и

д АВС Д АСВ.

150


Следовательно, AB = АС, потому что соответствующие стороны конгруэнтных треугольников конгруэнтны.

Следствие 5.4.1

А

Каждый

равноугольный треугольник

является также равносторонним.

Вы сами сумеете дать другую формулировку этой теореме и записать ее доказательство.

Задачи к § 6

1.Выберите, какое из следующих слов правильно заканчивает каждое пред­ ложение:

a)

Биссектриса угла является

 

 

 

 

 

 

(і)

отрезком; _(іі) лучом;

(ііі)

плоскостью.

 

 

 

B ) Равносторонний треугольник является

 

 

 

 

(і)

равнобедренным;

(іі)

разносторонним; (ііі)

равноугольным.

c)

Следствие является

 

 

 

 

 

 

 

 

(і)

определением;

(іі)

аксиомой;

(ііі) теоремой.

 

 

d)

Если

два

угла

треугольника

 

конгруэнтны,

то

у этого

треугольника

 

имеются и

две

конгруэнтные

стороны; это мы

можем

утверждать на

 

основании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(і)

определения;

(іі)

следствия,

(ііі) теоремы.

 

 

 

2. Д

P R S

на этом рисунке

является

равнобедрен­

 

 

 

ным,

причем

P R =

P S .

Докажите,

что

 

 

 

=L У-

3. Докажите, что если на этом рисунке Z

L п,

то Д GHK является равнобедренным.

 

4. Д а н о .

Плоская

фигура

ADBC,

где AD —

— B D и АС — ВС. Т р е б у е т с я д о к а з а т ь .

L CAD

z CBD .

 

 

 

5. Д а н о.

Плоская

фигура

ADBC,

где

АС — ВС

и L C A D ^ A

CBD. Т р е б у е т с я

д о к а ­

з а т ь .

AD = BD.

 

 

 

 

т

НК

с

151


в . Нужно ли

в задачах 4 и 5

предполагать,

что фигура АD B C — плоская?

 

Объясните.

 

 

 

 

 

7.

Докажите

следствие 5 .4 .1:

 

 

 

 

К а ж д ы й равноугольный треугольник является

т а кж е равносторонним.

8.

Д ан рисунок с

указанными

на нем пометками.

К

 

Докажите,

что

Д M N K — равнобедренный тре­

 

 

угольник.

9.

Д ан Д А ВС ,

для

которого

соответствие

А В С *-*■ А С В

является

конгру­

 

энтностью. Отсюда

можно заключить, что

Д

А В С будет (

іразносторонним;)

 

( і равнобедренным;і )

( і

равностороннимі і )

.

 

 

 

 

10.

Д ан Д Л В С ,

для

 

которого

соответствие

A B C +-+-САВ

является

конгру­

 

энтностью. Тогда Д

 

А В С

будет ( і разносторонним;)

(

і равнобедренным;і )

(ііі)равносторонним.

11.Доказать: биссектриса угла, противолежащего основанию равнобедренного треугольника, делит основание пополам и перпендикулярна основанию.

12. На этом рисунке АС — ВС,

А А

А у и

С

А В ^

А X. Докажите, что Д

CD E — равнобед­

 

ренный

треугольник.

 

 

 

13*. Точки С и D лежат на некоторой плоскости по противоположные стороны

 

от прямой

A B,

причем они

расположены так, что

Д А В С

является равно­

 

сторонним,

а

д

А B D — равноугольным. Докажите,

что L

С с ы z Ь .

14.

Дано, что

на этом^ рисунке

P Q 1

MQ,

P Q ± N Q

 

 

 

и MQ = NQ.

Докажите,

что Д

M N P — равно­

 

 

 

бедренный

треугольник.

 

 

 

 

 

 

15.

Докажите,

 

что

если

на

том

же

рисунке

 

 

 

L P M N £ *

А P N M и

А M P Q z z ANPQ, то

 

 

А PMQ = * AP NQ .

152