Глава 7. Теорема Пифагора. 7 тем, 17 з

Николай Москвитин
программа главы:

Параграф 1. Определения основных геометрических функций. Параграф 2. Теорема Пифагора. Параграф 3. Геометрическое место точек, разность расстояний которых до двух данных точек постоянна и равна данному числу. Параграф 4. Критерий перпендикулярности диагоналей четырёхугольника. Параграф 5. нахождение третьей стороны треугольника по двум другим сторонам и высоте, исходящей из их общей вершины. Параграф 6. несколько примеров несоизмеримых отрезков. Параграф 7. Пифагоровы тройки чисел.

1. Синусом угла называется отношение противолежащего углу катета к гипотенузе, косинусом называется отношение прилежащего к углу катета и гипотенузы, тангенсом угла--отношение противолежащего катета к прилежащему, а котангенсом--прилежащего к противолежащему.

Задача 1. (авторская)

 В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом B проведена высота BD, и на гипотенузе отмечена отличная от D точка E. Из неё проведён луч, образующий с отрезком BE угол, синус которого равен косинусу угла EBD и этот луч имеет только одну общую точку с гипотенузой, пересекает AB в точке F.

Докажите, что ED=EF.

Задача 2. (авторская)

На стороне AD прямоугольника ABCD отмечена точка F, такая, что CF=AF (пусть она существует).  Может ли синус угла DBC быть равен косинусу угла FCD?

Задача 3. В треугольнике ABC угол B равен 45 граудусам, проведены высоты AA_1 и CC_1 и отмечена середина стороны AC--D. Существует ли тангенс угла C_1EA_1?

2. Теорема Пифагора: сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы.

Задача 4 (54496 с сайта www.problems.ru)
 
Медианы прямоугольного треугольника, проведённые из вершин острых углов, относятся как  \sqrt{2} : 1. Найдите острые углы треугольника. Задача 4

задача 5.(Задача 54031 с сайта www.problems.ru).

Рассмотрим равнобедренные треугольники с одними и теми же боковыми сторонами.
Докажите, что чем больше основание, тем меньше проведённая к нему высота.

Задача 6. (Задача 54189 с сайта www.problems.ru)

Найдите диагональ прямоугольника со сторонами 5 и 12.

Задача 7. (Задача 54428 с сайта www.problems.ru)

В треугольнике ABC угол BAC прямой, длины сторон AB и BC равны соответственно 1 и 3. Точка K делит сторону AC в отношении 7:1, считая от точки A. Что больше: длина AC или длина BK?  2 (Задача 56828 с сайта www.problems.ru).

3. Для нахождения этого геометрического места надо: 1)разделить отрезок в отношении, равном m/n, исходя из того, чему равно m^2-n^2 (можно одну из величин задать единиц, и тогда будет возможно найти отношение). 2) Провести через эту точку прямую, перпендикулярную отрезку.

задача 8. (Задача 56828 с сайта www.problems.ru)

На высоте AH треугольника ABC взята точка M. Докажите, что  AB^2 – AC^2 = MB^2 – MC^2.

Задача 9. (авторская)

В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом B, проведена высота BD, проведён отрезок BE с вторым концом на гипотенузе, равный BC. Докажите, что AE*AC=AC^2-2BC^2

4. Нужно, чтобы суммы квадратов противолежащих сторон были равны.

задача 10. (задача 54217 с сайта www.problems.ru)

Отрезок, соединяющий центры двух пересекающихся окружностей, делится их общей хордой на отрезки, равные 5 и 2. Найдите общую хорду, если известно, что радиус одной окружности вдвое больше радиуса другой.

Задача 11. (авторская) Можно ли с помощью идеи главы определить, пересекаются ли окружности (считаем, что линия центров недоступна кроме самих центров).

5. Решите следующую задачу, чтобы понять, как работает метод:

задача 12. (Задача 54241 с того же сайта) Две стороны треугольника равны 255. и 30, а высота, проведённая к третьей, равна 24. Найдите третью сторону.

задача 13. Можно ли найти другую высоту, если известны две стороны и высота из их общей вершины, не прибегая к методу, обратному данному?

6. например, дмагональ квадрата несоизмерима с его стороной; отрезок, соединяющие вершины квадрата и середину стороны, не содержащей эту вершину, также несоизмерим со стороной квадрата.

Задача 14. (авторская)
 
Докажите, что расстояние от центра описанной окружности квадрата до центра окружности, вписаннной в треугольник, образованный двумя диагоналями квадрата и стороной, несоизмеримо со средней линией этого треугольника, параллельной стороне квадрата.

Задача 15. (авторская)

 Докажите, что расстояние от центра окружности квадрата до вершины несоизмеримо с расстоянием от вершины квадрата до середины дуги, стягиваемой стороной.

7. Стороны прямоугольного треугольника целые, если катеты и гипотенуза определяются формулами m^2-n^2, 2mn и m^2+n^2, где m и n--целые числа.

Задача 16. (авторская)

Каковы должны быть m и n, чтобы треугольник со сторонами 3m и 5n был целочисленным (приведите хотя бы два ответа).

Задача 17. (авторская).

Найдите минимальный целочисленный треугольник, у которого высота из вершины прямого угал тоже целая