Высоты и ортоцентр треугольника
Три высоты треугольника или их продолжения пересекаются в одной точке — ортоцентре. Основания двух высот лежат на окружности с диаметром третьей стороны, поэтому высоты дают много равных углов. Треугольник, который высоты и отсекают при вершине , подобен исходному с коэффициентом . Расстояние вдвое больше расстояния от центра описанной окружности до стороны .
Высоты пересекаются в одной точке
Прямые, на которых лежат три высоты треугольника, пересекаются в одной точке — ортоцентре.
- В остроугольном треугольнике лежит внутри, в прямоугольном — в вершине прямого угла, в тупоугольном — вне треугольника.
- Для высот и : точки , , , лежат на окружности с диаметром , а точки , , , — на окружности с диаметром .
- Треугольник подобен треугольнику с коэффициентом : .
- : это вдвое больше расстояния от центра описанной окружности до .
- Угол равен (угол между высотами).
Третья высота проходит через точку пересечения двух
Если высоты, проведённые из вершин и , пересекаются в точке , то прямая перпендикулярна : она содержит третью высоту. В тупоугольном треугольнике пересекаются продолжения высот, и утверждение верно для прямых.
Так доказывают перпендикулярность. Найдите треугольник, в котором два данных перпендикуляра — высоты. Тогда третья прямая через их общую точку перпендикулярна третьей стороне.
Высоты всегда пересекаются в одной точке
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
В трапеции основание в два раза больше основания Внутри трапеции взяли точку так, что углы и прямые.
а) Докажите, что
б) Найдите угол если угол равен а расстояние от точки до прямой равно стороне
Две окружности на высотах
Пусть и — высоты треугольника , — их точка пересечения. Углы и прямые и опираются на , поэтому , , , лежат на окружности с диаметром (два прямых угла). Углы и прямые и опираются на , поэтому , , , лежат на окружности с диаметром .
Вписанные углы этих окружностей дают равенства углов. Хорда у окружностей общая, поэтому по теореме синусов её длину находят из любой из них: .
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Высоты и остроугольного треугольника пересекаются в точке
а) Докажите, что
б) Найдите если и
Подобие с коэффициентом |cos A|
Высоты и отсекают треугольник , подобный треугольнику . Угол общий, а : это внешний угол вписанного четырёхугольника . Коэффициент подобия — из прямоугольного треугольника . Поэтому .
Соответствие вершин перекрёстное: точка лежит на стороне , но соответствует вершине . Для тупого угла основания высот лежат на продолжениях сторон, а коэффициент равен .
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
- остроугольный треугольник. Высоты и пересекаются в точке
а) Докажите, что
б) Найдите расстояние от центра описанной окружности до если а
Расстояние от вершины до ортоцентра
Пусть — центр описанной окружности радиуса , — середина . Тогда .
Доказательство: проведите диаметр . Углы и опираются на диаметр и прямые. Поэтому (обе прямые перпендикулярны ) и (обе перпендикулярны ). — параллелограмм, . — средняя линия треугольника , поэтому . В прямоугольном треугольнике угол равен или , поэтому .
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
В треугольнике угол равен Прямые, содержащие высоты и треугольника пересекаются в точке Точка - центр окружности, описанной около треугольника
а) Докажите, что
б) Найдите площадь треугольника если
Проверьте себя
00