Как найти координаты средней линии в треугольнике - Avtoru.top

Как составить уравнение средней линии треугольника по координатам его вершин? Как записать уравнение средней линии трапеции?

Для решения этих задач используем свойства средней линии треугольника и средней линии трапеции.

1 способ

Найти координаты середин двух сторон и составить уравнение прямой, проходящей через две найденные точки.

Пример.

1) Написать уравнение прямой, содержащей среднюю линию треугольника с вершинами в точках A(-2;-4), B(1;6), C(7;0), пересекающей стороны AB и BC в точках M и N.

Решение:

М — середина отрезка AB, N — середина BC.

По формулам координат середины отрезка

$[x_M = frac{{x_A + x_B }}{2} = frac{{ - 2 + 1}}{2} = - frac{1}{2};]$

$[y_M = frac{{y_A + y_B }}{2} = frac{{ - 4 + 6}}{2} = 1;]$

$[x_N = frac{{x_B + x_C }}{2} = frac{{1 + 7}}{2} = 4;]$

$[y_N = frac{{y_B + y_C }}{2} = frac{{6 + 0}}{2} = 3.]$

Таким образом,

$[M( - frac{1}{2};1),N(4;3).]$

Составим уравнение прямой MN, например, в виде y=kx+b:

$[left{ begin{array}{l} 1 = k cdot ( - frac{1}{2}) + b; \ 3 = k cdot 4 + b; \ end{array} right.]$

Отсюда

$[k = frac{4}{9},b = frac{{11}}{9},]$

$[y = frac{4}{9}x + frac{{11}}{9},9y = 4x + 11,4x - 9y + 11 = 0.]$

2 способ

Найти координату одной из точек средней линии и составить уравнение прямой, параллельной стороне треугольника.

Решение:

$[M( - frac{1}{2};1)]$

— середина отрезка AB. Составим уравнение прямой AC:

$[left{ begin{array}{l} - 4 = k cdot ( - 2) + b; \ 0 = k cdot 7 + b; \ end{array} right.]$

$[k = frac{4}{9},b = - frac{{28}}{9}, Rightarrow y = frac{4}{9}x - frac{{28}}{9}.]$

Составим уравнение прямой MN как уравнение прямой, проходящей через точку M и параллельной прямой AC.

Угловой коэффициент прямой MN равен угловому коэффициенту прямой AC:

$[k_{MN} = k_{AC} = frac{4}{9},]$

то есть уравнение прямой MN ищем в виде

$[y = frac{4}{9}x + b.]$

Поскольку точка M принадлежит прямой, её координаты удовлетворяют этому уравнению. Отсюда находим значение b:

$[1 = frac{4}{9} cdot ( - frac{1}{2}) + b, Rightarrow b = 1 + frac{2}{9} = frac{{11}}{9}.]$

Таким образом, уравнение прямой MN

$[y = frac{4}{9}x + frac{{11}}{9}]$

или

Аналогичные рассуждения применимы и при составлении уравнения средней линии трапеции.

Написать уравнение прямой, содержащей среднюю линию трапеции с вершинами в точках A(-2;1), B(1;5), C(4;-1), D(0;-3).

Решение:

1 способ

Сначала следует определить основания данной трапеции.

Составим уравнения сторон AD и BC. Если эти прямые параллельны, то AD и BC — основания трапеции. Если эти прямые не параллельны, то основания трапеции — AB и CD.

A(-2;1), D(0;-3), отсюда

$[left{ begin{array}{l} 1 = k cdot ( - 2) + b; \ - 3 = k cdot 0 + b; \ end{array} right. Rightarrow k = - 2,b = - 3.]$

Значит, уравнение прямой AD: y= -2k-3.
B(1;5), C(4;-1),

$[left{ begin{array}{l} 5 = k cdot 1 + b; \ - 1 = k cdot 4 + b; \ end{array} right. Rightarrow k = - 2,b = 7.]$

Уравнение прямой BC: y= -2k+7.

Поскольку угловые коэффициенты прямых равны:

$[k_{AD} = k_{BC} = - 2,]$

то AD ∥BC, то есть AD и BC являются основаниями трапеции ABCD. Значит AB и CD — боковые стороны. Найдём координаты точек M и N — середины AB и CD соответственно.

$[x_M = frac{{x_A + x_B }}{2} = frac{{ - 2 + 1}}{2} = - frac{1}{2},]$

$[y_M = frac{{y_A + y_B }}{2} = frac{{1 + 5}}{2} = 3,]$

$[x_N = frac{{x_C + x_D }}{2} = frac{{4 + 0}}{2} = 2,]$

$[y_N = frac{{y_C + y_D }}{2} = frac{{ - 1 + ( - 3)}}{2} = - 2.]$

Составим уравнение прямой MN, M(-1/2;3), N(2;-2):

$[left{ begin{array}{l} 3 = k cdot ( - frac{1}{2}) + b; \ - 2 = k cdot 2 + b; \ end{array} right. Rightarrow k = - 2,b = 2,]$

то есть y=-2k+2.

2 способ

Уравнение AD — y= -2k-3, середина AB — M(-1/2;3). Составляем уравнение прямой MN, параллельной прямой AD.

$[k_{MN} = k_{AD} = - 2.]$

Значит уравнение MN ищем в виде y= -2x+b.

Так как прямая проходит через точку M, её координаты удовлетворяют уравнению прямой:

$[3 = - 2 cdot ( - frac{1}{2}) + b, Rightarrow b = 2.]$

Следовательно, уравнение средней линии трапеции ABCD имеет вид y=-2x+2 или 2x+y-2=0.

Источник

Как найти среднюю линию треугольника?

О чем эта статья:

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат (в правом нижнем углу экрана).

Понятие треугольника

Треугольник — это геометрическая фигура, которая получилась из трех отрезков. Их соединили тремя точками, которые не лежат на одной прямой. Отрезки принято называть сторонами, а точки — вершинами.

Прямоугольный. Один угол прямой, то есть равен 90 градусам, два других меньше 90 градусов.
Остроугольный. Градусная мера всех углов больше 0, но меньше 90 градусов.
Тупоугольный. Один угол тупой, два других — острые.

Треугольник считают равнобедренным, если две его стороны равны. Эти стороны называют боковыми сторонами, а третью — основанием.

Треугольник, у которого все стороны равны, называется равносторонним или правильным.

Треугольник называется прямоугольным, если у него есть прямой угол, то есть угол в 90°. Сторона прямоугольного треугольника, которая лежит напротив прямого угла — гипотенуза, а две другие стороны — катеты.

Правильный (равносторонний или равноугольный) треугольник — это правильный многоугольник, в котором все стороны равны между собой, все углы также равны и составляют 60°. В равностороннем треугольнике высота является и биссектрисой, и медианой.

Свойства треугольников:

В треугольнике против большего угла лежит большая сторона — и наоборот.
Сумма углов треугольника равна 180 градусов.
Все углы равностороннего треугольника равны 60 градусам.
В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.

Нужно быстро привести знания в порядок перед экзаменом? Записывайтесь на курсы ЕГЭ по математике в Skysmart!

Понятие средней линии треугольника

Определение средней линии треугольника подходит для любого вида этой фигуры.

Средняя линия треугольника — отрезок, который соединяет середины двух сторон. В любом треугольнике можно провести три средних линии.

Основанием считается сторона, которой параллельна средняя линия.

Как найти среднюю линию треугольника — расскажем дальше, а для начала еще немного разберемся со всеми определениями.

Понятие средней линии прямоугольного треугольника

Математики говорят: в любом треугольнике можно провести три средних линии. В прямоугольном треугольнике этот отрезок будет равен половине основания — это и есть формула средней линии прямоугольного треугольника.

Прямой угол помогает нам применить другие признаки равенства и подобия. Для углов в прямоугольном треугольнике можно использовать геометрические тождества без дополнительных построений, а любую из сторон можно найти по теореме Пифагора.

В прямоугольном треугольнике две средние линии перпендикулярны катетам, а третья равна медиане, проведенной к гипотенузе. Средние линии острого и разностороннего треугольника не обладают подобными свойствами.

Свойства средней линии треугольника

Признак средней линии треугольника: если отрезок в треугольнике проходит через середину одной из его сторон, пересекает вторую и параллелен третьей — этот отрезок можно назвать средней линией этого треугольника.

Свойства:

Средняя линия равна половине длины основания и параллельна ему.
Средняя линия отсекает треугольник, подобный данному с коэффициентом 1/2; его площадь равна четверти площади данного.
Три средние линии разделяют исходную фигуру на четыре равных треугольника. Центральный из них называют дополнительным.
Три средние линии разделяют исходный прямоугольный треугольник на четыре равных прямоугольных треугольника.

Теорема о средней линии треугольника

Теорема о средней линии треугольника звучит так:

Средняя линия треугольника параллельна основанию и равна его половине. А так выглядит формула нахождения средней линии треугольника:

Докажем теорему:

По условию нам дано, что MA = MB, NA = NC

Рассмотрим два образовавшихся треугольника ΔAMN и ΔABC.

(по второму признаку подобия треугольников).

△ABC, то Следовательно, ВС = 2МN. Значит, доказано, что средняя линия равна половине основания.

△ABC, то ∠1 = ∠2 . Так как ∠1 и ∠2 — соответственные углы, то по признаку параллельности прямых MN || BC.

Параллельность средней линии и соответствующего ей основания доказана.

Пример 1. В треугольнике ΔABC AB = 8, BC = 7, CA = 5, точки M, K, N — середины сторон AB, BC, CA соответственно. Найти периметр ΔMNK.

Соединим середины сторон треугольника ΔABC и получим его средние линии, которые образуют треугольник ΔMNK. Найдем их длины по теореме о средней линии:

Ответ: периметр треугольника ΔMNK равен 10.

Пример 2. В прямоугольном треугольнике АВС есть две средние линии: MN и NP, равные 3 и 4 соответственно. Найти площадь большого прямоугольного треугольника.

Площадь треугольника равна половине произведения основания на высоту. Так как треугольник прямоугольный, то его площадь найдем как половину произведения катетов:

Так как MN — средняя линия, то по теореме о средней линии она равна половине катета AC:

Значит, AC = 2MN = 2 × 3 = 6.

Так как NP — средняя линия, то по теореме о средней линии она равна половине катета BC:

Значит, BC = 2NP = 2 × 4 = 8.

Тогда найдем площадь большого треугольника, используя формулу, указанную выше:

S = ½ × 6 × 8 = ½ × 48 = 24.

Ответ: площадь большого прямоугольного треугольника равна 24.

Уравнение средней линии

Для решения этих задач используем свойства средней линии треугольника и средней линии трапеции.

Найти координаты середин двух сторон и составить уравнение прямой, проходящей через две найденные точки.

М — середина отрезка AB, N — середина BC.

Составим уравнение прямой MN, например, в виде y=kx+b:

— середина отрезка AB. Составим уравнение прямой AC:

Составим уравнение прямой MN как уравнение прямой, проходящей через точку M и параллельной прямой AC.

Угловой коэффициент прямой MN равен угловому коэффициенту прямой AC:

то есть уравнение прямой MN ищем в виде

Поскольку точка M принадлежит прямой, её координаты удовлетворяют этому уравнению. Отсюда находим значение b:

Таким образом, уравнение прямой MN

Аналогичные рассуждения применимы и при составлении уравнения средней линии трапеции.

Написать уравнение прямой, содержащей среднюю линию трапеции с вершинами в точках A(-2;1), B(1;5), C(4;-1), D(0;-3).

Сначала следует определить основания данной трапеции.

Значит, уравнение прямой AD: y= -2k-3.
B(1;5), C(4;-1),

Уравнение прямой BC: y= -2k+7.

Поскольку угловые коэффициенты прямых равны:

Составим уравнение прямой MN, M(-1/2;3), N(2;-2):

Уравнение AD — y= -2k-3, середина AB — M(-1/2;3). Составляем уравнение прямой MN, параллельной прямой AD.

Значит уравнение MN ищем в виде y= -2x+b.

Так как прямая проходит через точку M, её координаты удовлетворяют уравнению прямой:

Следовательно, уравнение средней линии трапеции ABCD имеет вид y=-2x+2 или 2x+y-2=0.

Решить треугольник Онлайн по координатам

1) длины и уравнения сторон, медиан, средних линий, высот, серединных перпендикуляров, биссектрис;

2) система линейных неравенств, определяющих треугольник;

2) уравнения прямых, проходящих через вершины параллельно противолежащим сторонам;

3) внутренние углы по теореме косинусов;

4) площадь треугольника;

5) точка пересечения медиан (центроид) и точки пересечения медиан со сторонами;

10) параметры вписанной и описанной окружностей и их уравнения.

Внимание! Этот сервис не работает в браузере IE (Internet Explorer).

Запишите координаты вершин треугольника и нажмите кнопку.

Источник

В декартовой системе координат на плоскости даны точки:

A(0, 0), B(3, 4), C(8, 0).

Найдите длину средней линии треугольника АВС, параллельной стороне AB.

Легко понять, что отрезок(сторона) АС лежит на оси ОХ и длина стороны равна 8.

Тогда АВ^2=3^2+4^2

АВ=5.

Чертеж представлять не буду, вроде все можно в уме представить.

Значит, средняя линия треугольника АВС, которая параллельна стороне АВ равна половине длины этой стороны и равна 2,5

Ответ:2,5

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Знаете ответ?

Источник

Решить треугольник Онлайн по координатам

Данный онлайн-сервис вычисляет (показываются промежуточные расчёты) следующие параметры треугольника:

1) длины и уравнения сторон, медиан, средних линий, высот, серединных перпендикуляров, биссектрис;

2) система линейных неравенств, определяющих треугольник;

2) уравнения прямых, проходящих через вершины параллельно противолежащим сторонам;

3) внутренние углы по теореме косинусов;

4) площадь треугольника;

5) точка пересечения медиан (центроид) и точки пересечения медиан со сторонами;

10) параметры вписанной и описанной окружностей и их уравнения.

Внимание! Этот сервис не работает в браузере IE (Internet Explorer).

Запишите координаты вершин треугольника и нажмите кнопку.

Математический форум (помощь с решением задач, обсуждение вопросов по математике).

Кнопка "Поделиться"

Если заметили ошибку, опечатку или есть предложения, напишите в комментариях.

Источник

1) уравнение медианы, высоты, проведенной из вершины (A_0).
Уравнение медианы. Будем искать по формуле уравнения прямой, проходящей через две заданные точки $$frac{x-x_1}{x_2-x_1}=frac{y-y_1}{y_2-y_1} quad (1)$$ Одна точка (A_0(2;5)), вторая точка M — середина между точками (A_1(3;3)) и (A_2(-1;4)), координаты которой находятся по формуле (M(frac{x_1+x_2}{2};frac{y_1+y_2}{2})) подставляем координаты и получаем (M(frac{3-1}{2};frac{3+4}{2}) =>) координаты искомой точки (M(1;3,5)) подставляем координаты точек A и M в уравнение (1) и получаем уравнение медианы $$frac{x-2}{1-2}=frac{y-5}{3,5-5} => y = frac{3}{2}x + 2$$
Уравнение высоты. Уравнение высоты будем искать по формуле уравнения прямой, проходящей через заданную точку в заданном направлении $$y — y_0 = k(x — x_0) quad (2)$$ где заданная точка — точка (A_0), а заданное направление — угловой коэффициент прямой, который будем искать воспользовавшись свойством угловых коэффициентов двух перпендикулярных прямых $$k_1 = -frac{1}{k_2} quad (3)$$ Высота, опущенная из вершины (A_0) — будет перпендикулярна прямой (A_1A_2), а уравнение этой прямой и соответственно ее угловой коэффициент легко получить, применив формулу уравнения прямой проходящей через две заданные точки. Найдем уравнение прямой (A_1A_2), подставим координаты (А_1(3,3), А_2(-1,4)) в уравнение прямой (1) $$frac{x-3}{-1-3}=frac{y-3}{4-3} => y = -frac{1}{4}x +frac{15}{4}$$ Теперь применим свойство угловых коэффициентов перпендикулярных прямых (3) и получим угловой коэффициент высоты (k_h = -frac{1}{k_{A_1A_2}} = -frac{1}{-frac{1}{4}} = 4). Координаты точки (A_0(2;5)) и угловой коэффициент подставим в уравнение прямой, проходящей через заданную точку в заданном направлении (2) и получим уравнение высоты $$y — 5 = 4(x — 2) => y = 4x — 3$$

2) уравнение средней линии EF, параллельной основанию (A_1A_2).
Средняя линия делит стороны треугольника пополам, т.е. уравнение средней линии можно найти как уравнение прямой, проходящей через две заданные точки, а координаты этих точек находятся также как координаты точки M (см. п.1). Т.к. уравнение прямой (A_1A_2) было найдено в п.2, а средняя линия параллельна этой прямой то их угловые коэффициенты равны (k_1=k_2 = -frac{1}{4}), если мы найдем координаты одной точки, то воспользовавшись уравнением (2) — уравнением прямой, проходящей через заданную точку в заданном направлении, получим искомое уравнение средней линии. Найдем одну из точек средней линии E — середину стороны (A_0A_1). (E(frac{x_1+x_0}{2};frac{y_1+y_0}{2}) => E(frac{3+2}{2};frac{3+5}{2}) => E(2,5; 4) ). Подставляем в уравнение (2) и находим уравнение средней линии EF$$y — 4 = -frac{1}{4}(x-2,5) => y = -frac{1}{4}x + frac{37}{8}$$

3) угол между медианой и основанием и стороной (A_1A_2).
Уравнение медианы: (y = frac{3}{2}x + 2), где (k_1 = frac{3}{2})
Уравнение основания (A_1A_2): (y = -frac{1}{4}x +frac{15}{4}), где (k_2 = -frac{1}{4})
Угол между прямыми рассчитывается по формуле $$tgphi = frac{k_2-k_1}{1+k_2*k_1}$$ подставляем угловые коэффициенты $$tgphi = |frac{-frac{1}{4}-frac{3}{2}}{1-frac{1}{4}frac{3}{2}}| = frac{14}{5} = 2,8 => phi = arctg(2,8) approx 70^0$$

4) вычислить длину найденной высоты.
Длина высоты — расстояние от точки до прямой, т.е. от точки (A_0(2;5)) до стороны (A_1A_2), уравнение которой (y = -frac{1}{4}x +frac{15}{4} => 4y + x -15 =0). Расстояние от точки до прямой рассчитывается по формуле $$d= frac{Ax_0+By_0+C}{sqrt{A^2+B^2}}$$ где (x_0;y_0) — координаты точки (A_0(2;5)), а (Ax+By+C) — уравнение прямой (A_1A_2). Подставляем данные и получаем $$d= frac{4*5 + 2 -15}{sqrt{4^2+1^2}} = frac{7}{sqrt{17}} approx 1.7$$Длина высоты равна (d = 2frac{1}{3})

5) Решение проверить графически.
Наносим все точки и прямые на декартовую систему координат