Співвідношення між сторонами і кутами трикутника

У трикутнику між його сторонами і кутами існують певні співвідношення. Якщо який-небудь кут трикутника більший за інший, то навпроти його лежить сторона з більшою довжиною, ніж навпроти іншого. Іншими словами, навпроти найбільшого кута трикутника лежить найбільша сторона, навпроти середнього кута – середня сторона, а навпроти найменшого кута – найменша сторона.

Зрозуміло, що якщо кути трикутника рівні, то і сторони, навпроти яких вони лежать, рівні.

Сформулювати теорему про співвідношення сторін і кутів трикутника можна так: у трикутнику напроти більшого кута лежить більша сторона. Однак можна сформулювати зворотну їй: у трикутнику напроти більшої сторони лежить більший кут.

У прямій теоремі нам відомі розміри кутів, і з цього робиться твердження про розмір сторін. А в зворотній теоремі відомі розміри сторін, і робиться висновок про розміри кутів.

Це означає, що при доказі прямої теореми нам дано співвідношення кутів і потрібно довести співвідношення сторін. При доказі зворотного – дано співвідношення сторін, потрібно довести співвідношення кутів.

Доведемо пряму теорему. Нехай дано, що в ΔABC кут A менше кута B (∠A <∠B, або ∠BAC <∠ABC). Потрібно довести, що сторона, що лежить навпроти ∠A, менше, ніж сторона, що лежить навпроти ∠B.

Доказ, що навпроти більшого кута лежить більша сторона

Навпроти ∠A лежить сторона BC, а навпроти ∠B лежить сторона AC. Потрібно довести, що BC <AC.

Усередині ∠B від сторони AB відкладемо кут, рівний ∠A. Зрозуміло, що цей кут буде менше, ніж ∠B трикутника ABC, так як за умовою ∠A <∠B. Ми відкладали новий кут всередині ∠B, а значить отримана сторона нового кута пройде всередині ∠B і перетне сторону AC в якійсь точці. Назвемо цю точку D. Таким чином, ми отримали ∠ABD, що дорівнює ∠A.

Оскільки ∠A = ∠ABD, то ΔABD рівнобедрений. У нього сторона AD дорівнює стороні BD.

Сторона AC складається з двох відрізків – AD і CD: AC = AD + CD. Але так як AD = BD ми можемо записати, що AC = BD + CD.

Тепер розглянемо ΔBCD. У ньому BD та CD – це дві сторони. Третя сторона – це BC. Як відомо з теореми про нерівність трикутника, будь-яка його сторона менше суми двох інших. Тобто BC <BD + CD. Але BD + CD – це те ж саме, що AD + CD або AC.

Значить BC <AC, Що й потрібно було довести.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.00 out of 5)

Співвідношення між сторонами і кутами трикутника