Биссектрисы трапеции обладают рядом интересных свойств, которые часто используются в задачах экзамена по математике. Давайте рассмотрим все замечательные свойства биссектрис трапеции здесь. Сначала дадим определение биссектрисы трапеции.
Биссектриса трапеции
Биссектриса трапеции – это биссектриса угла трапеции, то есть это луч, исходящий из вершины трапеции и делящий угол трапеции пополам. Рассмотрим теперь разные варианты пересечения биссектрис в трапеции и узнаем какими свойствами обладают биссектрисы в трапеции.
Свойства пересечения биссектрис в трапеции
1 Свойство – биссектрисы углов при боковой стороне пересекаются под прямым углом.
Давайте докажем это свойство. Рассмотрим трапецию . Проведем в этой трапеции биссектрисы углов
и
. Получим биссектрисы
и
. Докажем, что угол K – прямой.
Сумма углов при боковой стороне трапеции равна 1800. То есть .
Так как и
биссектрисы углов
и
соответственно, то они делят эти углы пополам. А это значит, что
или
.
Делим левую и правую части этого равенства на 2, получим: . Что и требовалось доказать.
2 Свойство биссектрис трапеции – точка пересечения биссектрис углов трапеции при одной боковой стороне лежит на средней линии трапеции.
Доказательство. Нарисуем трапецию и биссектрисы
и
. Докажем, что точка
пересечения биссектрис трапеции лежит на средней линии MN трапеции.
Продолжим биссектрису до пересечения со стороной
трапеции
. Точку пересечения биссектрисы и основания трапеции обозначим
.
Рассмотрим треугольник . Этот треугольник равнобедренный. Так как
, поскольку
, поскольку
– биссектриса, а
как накрест лежащие углы при параллельных
и
и секущей
.
В равнобедренном треугольнике биссектриса
также является медианой, то есть делит основание
пополам, а значит, точка
лежит на средней линии трапеции MN согласно теореме Фалеса: если прямая отсекает равные отрезки на одной стороне угла, то она отсекает равные отрезки и на другой стороне угла. Таким образом если
, то и
и MN – средняя линия трапеции. Вот мы и доказали второе свойство биссектрис в трапеции.
Из доказательства второго свойства вытекает важное свойство биссектрисы трапеции:
Биссектриса тупого угла трапеции отсекает от нее равнобедренный треугольник.
Эти свойства биссектрис трапеции важно знать, поскольку они помогают в решении задач на трапецию в ОГЭ и в ЕГЭ.