Теорема Стюарта: формулювання та приклад із рішенням

У цій публікації ми розглянемо одну з головних теорем евклідової геометрії – теорему Стюарта, яка отримала таку назву на честь англійського математика М. Стюарта, який її довів. Також детально розберемо приклад розв’язання задачі на закріплення викладеного матеріалу.

зміст

Формулювання теореми

Дан трикутник азбука. Поруч з ним AC точка взята D, яка з’єднана з верхньою B. Ми приймаємо такі позначення:

  • АВ = а
  • до н.е. = b
  • BD = p
  • AD = x
  • DC = і

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Для цього трикутника вірна рівність:

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Застосування теореми

З теореми Стюарта можна вивести формули для знаходження медіан і бісектрис трикутника:

1. Довжина бісектриси

Дозволяти lc — бісектриса, проведена до сторони c, яка поділена на сегменти x и y. Візьмемо дві інші сторони трикутника як a и b… В цьому випадку:

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

2. Середня довжина

Дозволяти mc — медіана, повернута вниз у бік c. Позначимо дві інші сторони трикутника як a и b… Потім:

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Приклад задачі

Дано трикутник ABC На стороні АС дорівнює 9 см, точка взята D, яка ділить сторону так, що AD вдвічі довше DC. Довжина відрізка, що сполучає вершину B і точка D, становить 5 см. У цьому випадку утворюється трикутник ABD є рівнобедреним. Знайдіть сторони трикутника, що залишилися азбука.

рішення

Зобразимо умови задачі у вигляді малюнка.

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

AC = AD + DC = 9 см. AD довше DC двічі, тобто AD = 2DC.

Отже, 2DC + DC = 3DC u9d XNUMX см. Так, DC = 3 см, AD = 6 см.

Тому що трикутник ABD – рівнобедрений, а бічний AD дорівнює 6 см, тому вони рівні AB и BDIe AB = 5 см.

Залишається тільки знайти BC, виводячи формулу з теореми Стюарта:

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Підставляємо відомі значення в цей вираз:

Теорема Стюартса: формулювання та приклад із розв’язанням

Таким чином, BC = √‎52 ≈ 7,21 см.

залишити коментар