Как найти точку пересечения медиан треугольника, зная координаты его вершин?
Поскольку все медианы треугольника пересекаются в одной точке, достаточно составить уравнения двух медиан и найти координаты их точки пересечения.
Найти координаты точки пересечения медиан треугольника с вершинами в точках A(-4;-1), B(0;-3), C(2;1).
Обозначим середины сторон BC и AC через A1 и B1 соответственно. По формулам координат середины отрезка
Составим уравнения медиан AA1 и BB1.
Уравнение медианы AA1 можно найти как уравнение прямой, проходящей через две точки A(-4;-1) и A1(1;-1).
то есть уравнение прямой AA1 y= -1.
B(0;-3), B1(-1;0). Найдём уравнение медианы BB1.
откуда уравнение прямой BB1 y= -3x-3.
Координаты точки пересечения прямых AA1 и BB1 ищем как решение системы уравнений
Поскольку все медианы медианы треугольника пересекаются в одной точке и делятся точкой пересечения в отношении 2:1, считая от вершины, можно найти координаты концов любой медианы, а затем точку, которая делит медиану в отношении 2:1, начиная отсчёт от точки, которая является вершиной треугольника.
Например, в условиях предыдущей задачи — найти координаты точки пересечения медиан треугольника с вершинами в точках A(-4;-1), B(0;-3), C(2;1), —
зная координаты A1(1;-1), найдём координаты точки M. Точка M пересечения медиан треугольника делит отрезок AA1 в отношении 2:1, считая от точки A.
Медиана
Медиана – это отрезок, соединяющий вершину треугольника с серединой отрезка противоположной стороны. Три медианы треугольника пересекаются в одной точке, которая зовется точкой пересечения медиан.
Медианы, в отличие от высот, всегда лежат внутри треугольника. Это логично, ведь отрезок медианы соединяет вершину и середину стороны. А середина стороны всегда лежит внутри треугольника.
Рис. 1. Медианы в тупоугольном треугольнике.
Если соединить два любых основания медиан отрезком, то получится средняя линия треугольника. Три средние линии треугольника образуют треугольник, подобный изначальному с коэффициентом подобия 1:2
Есть еще одно любопытное свойство медиан, которое позволит не запутаться при построении золотого сечения треугольника. Медиана в треугольнике всегда располагается между высотой и биссектрисой.
Рис. 2. Золотое сечение произвольного треугольника.
Приведем так же формулу вычисления длины медианы по трем сторонам. Эта формула часто используется при решении задач, а потому ее желательно запомнить.
Зачастую ученикам проще запомнить словесную формулировку, а не заучивать формулу. Чтобы найти медиану по трем сторонам, нужно взять корень из сумм удвоенных квадратов сторон минус квадрат стороны, к которой проведена медиана. Полученный корень нужно поделить пополам.
Точка пересечения медиан
Точка пересечения медиан является одной из 3 замечательных точек треугольника, которые составляют золотое сечение треугольника.
Точка пересечения медиан треугольника имеет ряд свойств, полезных при решении задач:
- Медиана точкой пересечения делится на отрезки с коэффициентом пропорциональности 1:2 считая от вершины.
- Три медианы, проведенные в треугольнике, делят его на 6 равновеликих треугольников. Равновеликими называют треугольники с равной площадью. Сами по себе эти фигуры имеют мало общего, но численная характеристика площади у них совпадает.
- Точка пересечения медиан в треугольнике называется центроидом и является центром тяжести треугольника.
Точка пересечения медиан единственная из золотого сечения треугольника, имеет реальный физический смысл. Если из картона вырезать треугольник, тонким карандашом провести в нем медианы, то точка их пересечения будет центром тяжести плоской фигуры.
Рис. 3. Центр тяжести треугольника.
Это значит, что если установить иголку в эту точку, то фигура будет держаться на ней без прокола, исключительно за счет равновесия.
Что мы узнали?
Мы привели формулу вычисления медианы по 3 сторонам треугольника. Привели несколько свойств точки пересечения медиан в треугольнике. Поговорили о реальном физическом значение центроида треугольника.
Ответы на вопрос
1) за лінійки проводимо довільну пряму(вона поділить площину на дві півлощини "верхню" та "нижню")
2) на прямій відкладаємо один з даних відрізків за лінійки, наприклад ав=4см.
3) з центрами у кінцях побудованого відрізка розхилом циркуля будуємо кола(з центром вершині а будуємо коло розхилом циркуля(радіусом кола), що дорівнює са=7см,з центром у вершині b будуємо коло розхилом циркуля(радіусом кола), що дорівнює вс=6см.
4) ці кола перетнуться у третій вершині трикутника, причому можливих трикутників abc буде 2, у одного вершина с буде лежати у "верхній" півплощині, другого у "нижній" півплощині
таким чином ми побудували трикутник abc з даними сторонами
ас/ав=cosa, ab=4*5: 4=5, вс= корень из (25-16)=3, s=3*4/2=6 , с другой стороны s=ab*cp/2 и ср = 12: 5=2,4.
осевое сечение — равнобокая трапеция с основаниями 4 и 8. проведем высоты в трапеции. теперь рассмотрим прямоугольный трегольник, образованный диагональю, высотой и частью большего основания трапеции, ограниченного высотой. по теореме пифагора можно найдем высоту конуса: 100-36=64=8см.