
Признак подобия прямоугольных треугольников
Введем для начала признак подобия прямоугольных треугольников.
Признак подобия прямоугольных треугольников: два прямоугольных треугольника подобны тогда, когда у них есть по одному равному острому углу (рис. 1).
прямоугольные треугольники">
Рисунок 1. Подобные прямоугольные треугольники
Доказательство.
Пусть нам дано, что ∠B=∠B1. Так как треугольники прямоугольные, то ∠A=∠A1=900. Следовательно, они подобны по первому признаку подобия треугольников.
Теорема доказана.
Теорема о высоте в прямоугольном треугольнике
Высота прямоугольного треугольника, проведенная из вершины прямого угла, разделяет треугольник на два подобных прямоугольных треугольника, каждый из которых подобен данному треугольнику.
Доказательство.
Пусть нам дан прямоугольный треугольник ABC с прямым углом C. Проведем высоту CD (рис. 2).
Рисунок 2. Иллюстрация теоремы 2
Докажем, что треугольники ACD и BCD подобны треугольнику ABC и что треугольники ACD и BCD подобны между собой.
-
Так как ∠ADC=900, то треугольник ACD прямоугольный. У треугольников ACD и ABC угол A общий, следовательно, по теореме 1, треугольники ACD и ABC подобны.
-
Так как ∠BDC=900, то треугольник BCD прямоугольный. У треугольников BCD и ABC угол B общий, следовательно, по теореме 1, треугольники BCD и ABC подобны.
-
Рассмотрим теперь треугольники ACD и BCD
∠A=900−∠ACD∠BCD=900−∠ACD=∠AСледовательно, по теореме 1, треугольники ACD и BCD подобны.
Теорема доказана.
Среднее пропорциональное
Отрезок x называется средним пропорциональным или средним геометрическим дл отрезков a и b, если выполняется следующее равенство
x=√abВысота прямоугольного треугольника, проведенная из вершины прямого угла, есть среднее пропорциональное для отрезков, на которые высота делит гипотенузу данного треугольника.
Доказательство.
В доказательстве теоремы будем пользоваться обозначениями из рисунка 2.
По теореме 2, имеем, что треугольники ACD и BCD подобны, следовательно
Теорема доказана.
Катет прямоугольного треугольника есть среднее пропорциональное между гипотенузой и отрезком гипотенузы, заключенным между катетом и высотой, проведенной из вершины угла.
Доказательство.
В доказательстве теоремы будем пользоваться обозначениями из рисунка 2.
По теореме 2, имеем, что треугольники ACD и ABC подобны, следовательно
Теорема доказана.
Примеры задач на использование пропорциональных отрезков в прямоугольном треугольнике
Катеты прямоугольного треугольника ABC с прямым углом C относятся как 2:3, а гипотенуза равна 39 см. Найти отрезки, на которые высота CD делит гипотенузу данного треугольника.
Решение.
Изобразим условие на рисунке:
Рисунок 3.
По теореме 4, с одной стороны, получим
AC=√AB⋅ADА с другой стороны, получим
BC=√AB⋅BDТогда
ACBC=√AB⋅AD√AB⋅BD=√ADBD=23Следовательно
ADBD=49Так как AD+BD=AB=39, то
49BD+BD=39Ответ: 12 и 27.
