1. Теоремы об углах
Теорема об угле между касательной и хордой: Величина угла, образованного касательной и хордой, проведенной из точки касания, равна половине величины дуги, заключенной между этими прямыми.
Теорема о пересекающихся хордах: Величина угла, образованного двумя пересекающимися хордами, равна полусумме величин дуг, заключенных между его сторонами.
Теорема о пересекающихся секущих: Величина угла, образованного двумя секущими, проведенными из одной точки, равна полуразности величин дуг, заключенных между его сторонами.
2. Свойство углов при основании равнобедренной трапеции
Теорема: Углы при каждом основании равнобедренной трапеции равны.
Доказательство:
- Пусть ABCD – равнобедренная трапеция с основаниями AD и BC, где AB = CD.
- Проведем высоту BH из вершины B на основание AD.
- Проведем высоту CK из вершины C на основание AD.
- Рассмотрим прямоугольные треугольники ΔABH и ΔDCK.
- AB = CD (по условию).
- BH = CK (как высоты трапеции).
- Следовательно, ΔABH = ΔDCK по гипотенузе и катету.
- Из равенства треугольников следует, что ∠BAH = ∠CDK.
- Так как AD || BC, то ∠ABC + ∠BAD = 180° и ∠BCD + ∠ADC = 180°.
- Углы при каждом основании равны: ∠BAD = ∠CDA, ∠ABC = ∠DCB.
3. Медиана равностороннего треугольника
Дано: ΔABC – равносторонний, AB = BC = AC = 16√3.
Найти: медиану (например, AM).
Решение:
- В равностороннем треугольнике медиана является также высотой и биссектрисой.
- Рассмотрим прямоугольный треугольник ΔAMB.
- AM ⊥ BC, следовательно ∠AMB = 90°.
- BM = MC = BC/2 = 16√3 / 2 = 8√3.
- По теореме Пифагора: AB2 = AM2 + BM2.
- \( (16\sqrt{3})^2 = AM^2 + (8\sqrt{3})^2 \)
- \( 256 \cdot 3 = AM^2 + 64 \cdot 3 \)
- \( 768 = AM^2 + 192 \)
- \( AM^2 = 768 - 192 = 576 \)
- \( AM = \sqrt{576} = 24 \)
Ответ: 24.
4. Площадь параллелограмма ABCD
Дано: ABCD – параллелограмм, AK – биссектриса ∠A, E ∈ BC, BE=7, EC=3, ∠ABC = 150°.
Найти: SABCD
Решение:
- BC = BE + EC = 7 + 3 = 10.
- Так как ABCD – параллелограмм, то AD = BC = 10.
- AK – биссектриса ∠A. Следовательно, ∠BAK = ∠DAK.
- Так как AB || DC, то ∠DAK = ∠AKB (накрест лежащие).
- Значит, ∠BAK = ∠AKB. Это означает, что ΔABK – равнобедренный. AB = BK.
- Так как E лежит на BC, то BK = BE = 7.
- Следовательно, AB = 7.
- Площадь параллелограмма равна произведению двух смежных сторон на синус угла между ними:
- SABCD = AB · BC · sin(∠ABC)
- \( S_{ABCD} = 7 \cdot 10 \cdot \sin(150^{\circ}) \)
- \( \sin(150^{\circ}) = \sin(180^{\circ}-30^{\circ}) = \sin(30^{\circ}) = \frac{1}{2} \)
- \( S_{ABCD} = 7 \cdot 10 \cdot \frac{1}{2} = 35 \)
Ответ: 35.