ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 300
Скачиваний: 0
с
к
J
3. |
Отрезок A B |
на |
этом |
рисунке делится пополам отрезком CD и |
Z С ^ / D. |
||
|
Докажите, что отрезок CD делится пополам отрезком |
A B . |
|
||||
4. Д а н о . Z К = Z J и MR = М? . |
|
|
|||||
|
Т р е б у е т с я |
д о к а з а т ь . |
M K — N J . |
|
|
||
5. |
Из середины |
одной |
стороны |
треугольника проведены |
отрезки, |
перпендику |
|
|
лярные двум |
другим сторонам. Докажите, что если эти отрезки конгруэнтны, |
|||||
|
то треугольник — равнобедренный. |
|
|
6. Д а н о . Е — середина отрезка A B , A D J_ A B
|
и В С _L A B |
и |
Z ADE ^ |
Z В С Е . |
|
|
|
|
|
|||||
|
Т р е б у е т с я |
|
|
д о к а з а т ь . |
|
/. ED C ^ |
|
|
|
|
||||
^ |
Z £C D . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Точки |
К |
ш M |
делят отрезок |
GH |
на |
три |
равные |
части, |
причем |
||||
|
G — К — М. Точки |
/ и J лежат по одну |
сторону от прямой |
GH на |
перпен |
|||||||||
|
дикулярах |
к |
этой |
прямой, |
восставленных соответственно |
в |
точках |
G и Н. |
||||||
|
Далее, |
J M — I K . |
Отрезки |
J M |
и |
І К |
пересекаются в точке |
Р . Докажите, |
||||||
|
что Д |
Р И М — равнобедренный |
треугольник. |
|
|
|
|
8 * . На этом |
рисунке |
Z D |
и Z С — прямые углы |
и А |
A P R — Д |
BQT. Д ока |
|||
жите, что |
Д |
ADF ^ |
Д |
ВСЕ . |
|
|
|
|
|
9* + . Точки А, |
В и Q лежат в плоскости Е , |
AQ _L P R , |
BQ J_ P R |
и Z Р А В ^ |
|||||
^ Z Р В А . |
Докажите, что Д P A R |
Д |
P B R . |
|
|
|
215
§ 5. НЕРАВЕНСТВА, СВЯЗЫВАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРЕУГОЛЬНИКА
Теперь мы перейдем к доказательству некоторых теорем, высказанных нами в начале этой главы в качестве гипотезы.
Теорема 7.5
Если две стороны треугольника не конгруэнтны, то и углы, противоположные этим сторонам, не конгруэнтны и больший угол лежит против большей стороны.
А
Д р у г а я ф о р м у л и р о в к а . Если в произвольном Д АВС |
выпол |
||||||||
няется неравенство А В > АС, то и /_С~> А. В. |
|
|
|||||||
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Пусть |
D —такая точка |
луча АС, что |
||||||
AD = AB. Тогда Z AB D ^É Z А |
потому что углы при основании |
||||||||
равнобедренной) треугольника |
конгруэнтны. Так как AD — А В > |
||||||||
> А С , |
то точка |
С должна |
лежать между А и D. Поэтому по |
||||||
аксиоме сложения |
углов |
|
|
|
|
|
|
||
|
т Z ABD —m Z АВС-\-т Z CBD. |
|
|
||||||
Следовательно, |
т Z АВ С < т ^ ABD. |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
(Почему?) Теперь |
мы |
перестанем |
пользоваться |
мерами |
углов |
||||
и перепишем последнее неравенство |
просто в виде |
|
|
||||||
|
|
Z А В С < Z ABD. |
|
|
|
||||
Так как Z ABD ^z Z А |
то отсюда следует, что |
|
|
||||||
|
|
|
L А В С < Z А |
|
|
|
|||
Но из теоремы о внешнем угле мы знаем, |
что |
|
|
||||||
Следовательно, |
|
Z D < Z АСВ. |
|
|
|
||||
|
Z АВС С Z АСВ. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
Итак, |
в /\А В С |
мы имеем Z В < |
Z С, |
что и требовалось дока |
|||||
зать. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
216
Теорема 7.6
Если два угла треугольника не конгруэнтны, то и стороны, про тивоположные этим углам, не кон груэнтны и большая сторона лежит против большего угла.
Д р у г а я ф о р м у л и р о в к а . |
Если в произвольном ДЛДС |
|||
выполняется неравенство |
Д О |
Д В, |
то и А В > АС. |
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Для |
чисел |
AB и АС имеются три воз |
|
можности: |
А В < А С , |
|
||
|
(1) |
|||
|
AB = АС, |
(2) |
||
|
AB > |
АС. |
(3) |
Если бы выполнялось неравенство (1), то из предыдущей тео ремы следовало бы, что Д С < Д В, а это неверно. Таким обра зом, неравенство (1) невозможно.
Если бы выполнялось равенство (2), то Д В и Д С были бы углами при основании равнобедренного треугольника. Это давало бы Д ß = Д С, что неверно. Таким образом, не равенство (2) невоз можно.
Остается только одна возможность —неравенство (3), что мы и хотели доказать.
Все это — лишь удобный способ записи доказательства от про тивного. То же самое мы могли бы более формально сказать так:
«Допустим, что |
теорема неверна. Тогда |
либо АВ = АС, |
либо |
|
А В < А С . Равенство AB —АС невозможно потому, |
что — |
Нера |
||
венство AB <сАС |
невозможно потому, что |
— |
Поэтому |
наше |
допущение было ошибочно. Следовательно, теорема верна».
Но схема, которой мы пользовались в первый раз, пожалуй, логически проще, и мы будем пользоваться ею в дальнейшем. Идея состоит в том, чтобы перечислить все имеющиеся в данной ситуа
ции «возможности», а затем показать, |
что только одна из них дей |
|||||
ствительно возможна. |
|
|
|
|
||
Задачи к § 5 |
|
|
|
|
||
1. |
В Д А В С |
имеем Л В = |
12, |
В С = 7, АС — 9. Назовите |
наибольший угол; |
|
|
наименьший |
угол. |
|
|
|
|
2. |
В Д PQR имеем m д Р = |
72, |
т L Q — ЪІ |
и т L 7? = 71. |
Назовите наиболь |
|
|
шую сторону; наименьшую сторону. |
|
|
2 1 7
D
3. |
На левом рисунке L |
A BD > |
L D B C . Докажите, что AD > BD. |
||
4. |
Перечислите стороны правого треугольника в порядке возрастания их длин. |
||||
5. |
Какой отрезок |
на |
левом |
рисунке имеет |
наибольшую длину, если углы |
|
имеют указанные |
меры? Тот |
же вопрос для |
правого рисунка. |
О
6. Какой отрезок на левом рисунке имеет наименьшую длину, если углы имеют указанные меры? Тот же вопрос для правого рисунка.
7. Отрезки |
A B и CD (левый |
рисунок) |
пересекаются в точке Е , L С > L А |
и /. D > |
/. В. Докажите» |
что A B > |
CD. |
|
|
|
К |
8 *. |
В равнобедренном |
Д |
KG H |
(пра |
С |
||||
|
вый |
рисунок) имеем |
K G — K H , |
|
|||||
|
Р — любая точка |
прямой |
GH, не |
|
|||||
|
принадлежащая |
отрезку |
GH. |
До |
|
||||
|
кажите, |
что Р К |
всегда |
больше, |
|
||||
|
чем |
KG |
и К Н . |
|
|
|
|
|
|
9 * . |
Какой |
отрезок |
на |
этом |
рисунке |
|
|||
|
имеет |
наименьшую |
длину, |
если |
|
||||
|
углы |
имеют указанные |
меры? |
|
|
218
§ 6. ВЗАИМНО ОБРАТНЫЕ ТЕОРЕМЫ
Теоремы 7.5 и 7.6 связаны некоторым специальным образом; они называются взаимно обратными (а каждая из них — обрат ной к другой). Связь между ними будет легче увидеть, если сформулировать их следующим образом:
Теорема 7 .5
Дан /\А В С . Если АВ > АС, то Д С > Д В.
Теорема 7 .6
Дан Д АВС. Если ДС~> Д В, то А В > А С .
Много таких примеров мы встречали и раньше. Например,
Теорема 5.3
Если две стороны треугольника конгруэнтны, то и углы, про тивоположные этим сторонам, конгруэнтны.
Теорема 5.4
Если два угла треугольника конгруэнтны, то и стороны, про тивоположные этим углам, конгруэнтны.
И здесь связь между этими теоремами станет более очевидной, если сформулировать их иначе.
Теорема 5.3'
Дан Д АВС. Если AB —АС, то Д С ^ Д В.
Теорема 5.4' |
|
|
Дан I \ А В С . Если |
Д С ^ Д В , то AB —АС. |
|
После того как мы доказали какую-нибудь теорему, имеющую |
||
простую форму «если |
..., то», обычно |
имеет смысл исследовать |
обратную ей теорему. |
В каждом случае |
нужно проводить отдель |
ное исследование, так как легко может случиться, что теорема, обратная верной теореме, вовсе не верна. Мы знаем, например, что если два угла вертикальны, то они конгруэнтны. Обратная
теорема утверждала |
бы, |
что если два |
угла |
конгруэнтны, |
то они |
||||||||
вертикальны, |
а это |
не только |
не |
верно, |
но |
совершенно |
нелепо. |
||||||
Аналогично, |
если |
х = у, |
то |
х і = уі. |
Обратная |
теорема |
утвер |
||||||
ждала бы, |
что если |
= |
то |
х = у. |
Таким |
образом, |
и здесь |
||||||
обратная |
теорема |
|
не |
верна: |
она |
исключает возможность, что |
|||||||
х = — у. |
|
|
верными и сама теорема |
и теорема, обратная |
|||||||||
Если окажутся |
ей, то мы можем объединить их в одной теореме с помощью слов
219