Медіана трикутника
Медіана і висота трикутника - це одна з найбільш захоплюючих і цікавих тем геометрії. Термін «Медіана» означає пряму або відрізок, який з'єднує вершину трикутника з його протилежною стороною. Іншими словами, медіана - це лінія, яка проходить з середини однієї сторони трикутника в протилежну вершину цього ж трикутника. Оскільки у трикутника тільки три вершини і три сторони, значить і медіани може бути тільки три.
Властивості медіани трикутника
- Всі медіани трикутника перетинаються в одній точці і розділяються цією точкою у співвідношенні 2: 1, рахуючи від вершини. Таким чином, якщо намалювати в трикутнику всі три медіани, то точка їх перетину буде ділити їх на дві частини. Частина, яка розташовується ближче до вершини, становитиме 2/3 всієї лінії, а частина, яка розташовується ближче до сторони трикутника - 1/3 лінії. Перетинаються медіани в одній точці.
- Три медіани, проведені в одному трикутнику, ділять цей трикутник на 6 маленьких трикутників, чия площа буде дорівнює.
- Чим більше сторона трикутника, від якої виходить медіана, тим менше ця медіана. І навпаки, найкоротша сторона має найдовшу медіану.
- Медіана в прямокутному трикутнику має ряд власних характеристик. Наприклад, якщо навколо такого трикутника описати коло, яка проходитиме через усі вершини, то медіана прямого кута, проведена до гіпотенузи, стане радіусом описаного кола (тобто її довжина становитиме відстань від будь-якої точки окружності до її центру).
Рівняння довжини медіани трикутника
Формула медіани виходить з теореми Стюарта і говорить, що медіана - це квадратний корінь з відносини квадратів суми сторін трикутника, які утворюють вершину, за вирахуванням квадрата сторони, до якої проведена медіана до чотирьох. Іншими словами, щоб дізнатися довжину медіани потрібно звести в квадрат показники довжини кожної сторони трикутника, а потім записати це у вигляді дробу, у чисельнику якого буде сума квадратів сторін, які утворюють кут, звідки виходить медіана, мінус квадрат третьої сторони. В якості знаменника тут виступає цифра 4. Потім з даної дробу потрібно витягти корінь квадратний, і тоді ми отримаємо довжину медіани.
Точка перетину медіан трикутника
Як ми писали вище, всім медіани одного трикутника перетинаються в одній точці. Цю точку називають центром трикутника. Він ділить кожну медіану на дві частини, довжина яких співвідноситься як 2: 1. При цьому центр трикутника є і центром описаної навколо нього кола. А інші геометричні фігури мають власні центри.
Координати точки перетину медіан трикутника
Щоб знайти координати перетину медіан одного трикутника, скористаємося властивістю центроїда, згідно з яким він ділить кожну медіану на відрізки 2: 1. Позначаємо вершини як як A (x1-y1), B (x2-y2), C (x3-y3),
і обчислюємо координати центру трикутника за формулою: x0 = (X1 + x2 + x3) / 3- y0 = (Y1 + y2 + y3) / 3.
Площа трикутника через медіану
Всі медіани одного трикутника ділять цей трикутник на 6 рівних трикутників, а центр трикутника ділить кожну медіану у співвідношенні 2: 1. Тому якщо відомі параметри кожної медіани, можна обчислити і площа трикутника через площу одного з маленьких трикутників, а потім збільшити цей показник у 6 разів.
У випадку з прямокутним трикутником чинимо так. Навколо трикутника описуємо окружність, а ще одну вписуємо в нього. Пам'ятаємо, що площа трикутника дорівнює сумі квадрата радіуса внутрішньої окружності і подвійного добутку радіуса описаної і вписаного кола. При цьому, радіус описаної дорівнює довжині медіани, яка йде до середини гіпотенузи. А радіус вписаного обчислюємо через властивість центру трикутника ділити кожну медіану на дві частини у співвідношенні 2: 1. Всі отримані значення вставляємо в формулу і отримуємо площа прямокутного трикутника.