доказать что все высоты треугольника пересекаются в одной точке
Теорема о пересечении высот треугольника
Мы доказали, что биссектрисы треугольника пересекаются в одной точке, серединные перпендикуляры к сторонам треугольника пересекаются в одной точке. Ранее было доказано, что медианы треугольника пересекаются в одной точке (п. 64). Оказывается, аналогичным свойством обладают и высоты треугольника.
| Высоты треугольника (или их продолжения) пересекаются в одной точке. |
Рассмотрим произвольный треугольник АВС и докажем, что прямые АА1 ВВ1 и СС1 содержащие его высоты, пересекаются в одной точке (рис. 229).
Проведём через каждую вершину треугольника АВС прямую, параллельную противоположной стороне. Получим треугольник А2В2С2. Точки А, В и С являются серединами сторон этого треугольника. Действительно, АВ = А2С и АВ = СВ2 как противоположные стороны параллелограммов АВА2С и АВСВ2, поэтому А2С = СВ2. Аналогично С2А = АВ2 и С2В = ВА2. Кроме того, как следует из построения, СС1 ⊥ А2В2, АА1 ⊥ В2С2 и ВВ1 ⊥ А2С2. Таким образом, прямые АА1, ВВ1 и СС1 являются серединными перпендикулярами к сторонам треугольника А2В2С2. Следовательно, оНи пересекаются в одной точке. Теорема доказана.
Итак, с каждым треугольником связаны четыре точки: точка пересечения медиан, точка пересечения биссектрис, точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам и точка пересечения высот (или их продолжений). Эти четыре точки называются замечательными точками треугольника.
Докажите, что прямые, содержащие высоты треугольника, пересекаются в одной точке.
Через вершины данного треугольника провёдем прямые, параллельные противолежащим сторонам. Рассмотрим треугольник с вершинами в точках пересечения проведённых прямых. Высоты исходного треугольника лежат на серединных перпендикулярах построенного. Поэтому они пересекаются в одной точке.
Если треугольник остроугольный, то его высоты лежат на биссектрисах треугольника с вершинами в основаниях высот данного (ортотреугольник), и поэтому пересекаются в одной точке.
Если же треугольник тупоугольный, то одна его высота лежит на биссектрисе одного из углов ортотреугольника, а две другие — на биссектрисах внешних углов ортотреугольника.
Для прямоугольного треугольника утверждение очевидно.
Если треугольник остроугольный, то его высоты лежат на биссектрисах треугольника с вершинами в точках пересечения с описанной окружностью продолжений высот данного треугольника.
Пусть AA1, BB1, CC1 — высоты треугольника ABC. Обозначим через 


AB1 = AB| cos
AС1 = AС| cos


CA1 = CA| cos

(Если треугольник остроугольный, то знаки модуля можно опустить). Поэтому



= 
Тогда по теореме Чевы прямые AA1, BB1 и CC1 пересекаются в одной точке.
Пусть H — точка пересечения высот BB1 и CC1 треугольника ABC. Тогда
Сложив почленно эти равенства, получим, что
Следовательно, прямая AH перпендикулярна стороне BC.
Пусть O — центр описанной окружности треугольника ABC. Рассмотрим вектор 






то K — вершина ромба AOBK. Значит, OK 



то CH

Аналогично докажем, что точка H (конец вектора 
Воспользуемся следующим утверждением. Если A, B, C и H — произвольные точки плоскости, то






Пусть прямые, содержащие высоты треугольника ABC, проведённые из вершин A и B, пересекаются в точке H. Тогда AH 





Из приведённого выше утверждения следует, что


Значит, CH 
Другие доказательства: см. МШ, N1, 1988, с.72, В.В.Прасолов, «Несколько доказательств теоремы о высотах треугольника».
Высота треугольника (ЕГЭ 2022)
Там, где есть высота, есть и прямой угол.
А значит, и прямоугольный треугольник, который поможет тебе решить массу задач!
И простые подобия, и «хитрые подобия с косинусом», и другие свойства прямоугольных треугольников!
И самое главное – не нужно ничего запоминать.
Научись выводить и никогда не ошибёшься, сможешь всегда себя проверить и решить любую задачу!
Все в этой статье. Читай и смотри видео.
Высота треугольника — коротко о главном
Высота – линия, проведённая из вершины треугольника перпендикулярно противоположной стороне (прямой, которая эту сторону содержит).
Основанием высоты называют ту точку, в которой высота пересекает противоположную сторону (или её продолжение).
Три высоты любого треугольника пересекаются в одной точке.
Высоты треугольника обратно пропорциональны сторонам, на которые они опущены: \( \displaystyle A<
_>:B< _>:C< _ >=\frac<1> :\frac<1> :\frac<1> \).
Способ 1. Через сторону и угол треугольника: \( \displaystyle A<
Способ 3. Через сторону и площадь треугольника: \( \displaystyle A<
Способ 4. Через стороны треугольника и радиус описанной окружности: \( \displaystyle A<
Читай далее! Здесь не все…
Высота треугольника — подробнее
Высота – линия, проведённая из вершины треугольника перпендикулярно противоположной стороне (прямой, которая эту сторону содержит).
На этом рисунке \( \displaystyle BH\) – высота.
Но иногда высота (в отличие от биссектрисы и медианы) ведёт себя, как непослушный ребенок – «выбегает» из треугольника. Это бывает в тупоугольном треугольнике.
И тогда получается так:
В общем, не нужно пугаться, если основание высоты оказалось не на стороне треугольника, а «за» треугольником, на продолжении стороны.
Как же решать задачи, в которых участвует высота?
Нужно стремиться применить какие-нибудь знания о прямоугольном треугольнике – ведь где высота – там и прямой угол.
Но попадаются задачи и похитрее, при решении которых лучше обладать дополнительными знаниями заранее, а не выводить их «с нуля». Сейчас мы обсудим некоторые из них.
Но для начала решим простенькую задачку на высоту в тупоугольном треугольнике:
В треугольнике \( \displaystyle ABC\) с тупым углом \( \displaystyle C\) проведена высота \( \displaystyle BH\). Найти \( \displaystyle AC\), если \( AB=2\sqrt<10>\), \( BC=\sqrt<13>\), \( BH=2\).
Смотри: из-за того, что угол \( C\) – тупой, высота \( BH\) опустилась на продолжение стороны \( AC\), а не на саму сторону.
Теперь давай увидим во всём этом два прямоугольных треугольника.
Смотри их целых два:
Применяем теорему Пифагора к треугольнику \( BCH\):
А теперь теорема Пифагора для \( \Delta ABH\):
Теперь осталось только заметить, что \( AC=AH-CH=6-3=3\).
А теперь давай вернемся к нашим высотам!
В треугольнике проведено две высоты
Первый «неожиданный факт»:
Почему бы это? Да очень просто! У них общий угол \( \displaystyle B\) и оба – прямоугольные. Значит, подобны по двум углам.
Второй «неожиданный» факт:
Здесь тоже подобие по двум углам: \( \angle 1=\angle 2\) (как вертикальные) и по прямому углу.
Третий, по-настоящему неожиданный факт:
Вот это уже интереснее, правда? Давай разбираться, почему так.
Читать далее…
Чтобы пользоваться учебником ЮКлэва без ограничений, зарегистрируйтесь один раз:
В треугольнике проведены три высоты
Как и для медиан, и для биссектрис, для высот треугольника верно следующее утверждение:
В любом треугольнике три высоты или их продолжения пересекаются в одной точке.
Доказывать это утверждение мы здесь, пожалуй, не будем.
Давай просто нарисуем, чтобы понять, как это бывает «высоты или их продолжения».
1. Треугольник остроугольный – тогда пересекаются сами высоты:
2. Треугольник тупоугольный – тогда пересекаются продолжения высот:
Что же полезного мы ещё не обсудили?
Угол между высотами
Давай узнаем, вдруг угол между высотами можно как–то выразить через углы треугольника? Давай рассмотрим остроугольный треугольник.
Итак, нам хотелось бы найти \( \displaystyle \angle \varphi \).
Смотрим на \( \displaystyle \Delta AHC\). Замечаем, что наш \( \displaystyle \angle \varphi \) – внешний угол в этом треугольнике.
Значит, \( \angle \varphi =\angle 1+\angle 2\).
Чему же равны \( \displaystyle \angle 1\) и \( \displaystyle \angle 2\)?
Но что же это такое? Ведь сумма угла углов треугольника — \( 180<>^\circ \)! Значит, \( \angle \varphi =\angle B\).
Итак, что получилось?
Читать далее…
Чтобы пользоваться учебником ЮКлэва без ограничений, зарегистрируйтесь один раз:
Остроугольный треугольник и высота
Вернёмся–ка к остроугольному треугольнику. Отметим на рисунке равные углы:
Что видим теперь? Ещё подобные треугольники!
Как от двух линий вообще могут получиться столько подобных треугольников?!
Видишь, какое богатство? И всё это может быть использовано в задачах!
Ну вот, теперь ты узнал что-то новенькое про высоты треугольника.
Теперь пробуй применять в задачах всё это – и соображение о том, что высота образует прямоугольный треугольник, и простые подобия прямоугольных треугольников, получающихся при пересечении двух высот, и подобие похитрее — которое с косинусом, и то, что угол между высотами равен углу между сторонами…
Главное, ты не старался просто запоминать все эти факты, а осознай, что их можно очень просто вывести.
И тогда, если ты будешь точно знать, например, что две проведённые высоты приносят кучу бонусов в виде всяких подобий, то ты непременно и сам получишь все эти бонусы, а заодно – решение своей задачи!
Бонус: Вебинары из нашего курса подготовки к ЕГЭ по математике
ЕГЭ №6 Все о равнобедренном треугольнике
Очень часто все «проблемы» с решением задач на равнобедренный треугольник решаются построением высоты.
Очень хороший вебинар, чтобы закрепить решением задач то, что вы изучили в этой статье о высоте.
Вспомним все свойства равнобедренных треугольников и научимся их применять в задачах из ЕГЭ. Научимся решать и «обычные» треугольники.
ЕГЭ №6 Все о прямоугольном треугольнике
Важнейшая тема — прямоугольный треугольник — свойства, теорема Пифагора, тригонометрия.
Абсолютное большинство задач геометрии сводятся к прямоугольным треугольникам. Поэтому знать нужно как «Отче наш».
И уметь решать задачи — чем мы займемся на этом вебинаре.
Наши курсы по подготовке к ЕГЭ по математике, информатике и физике
Курсы для тех, кому нужно получить 90+ и поступить в топовый ВУЗ страны.
Твоя очередь!
Ты знаешь очень много о высоте треугольника. И вот, что нужно сделать дальше. Практикуйся! Ведь я уверен, что с каждой задачей ты будешь все увереннее применять свои знания!
Высота треугольника – не просто перпендикуляр, длину которого мы используем для нахождения площади, верно? Это кое-что покруче 🙂
А теперь мы хотим узнать твое мнение!
Помогла ли тебе эта статья? Понравилась ли она тебе и все ли было понятно?
Напиши внизу в комментариях!
А если остались вопросы, задай их! Мы непременно ответим тебе!
Удачи на экзаменах!
Добавить комментарий Отменить ответ
Один комментарий
Некоторые комментарии прошлых лет к этой статье:
Дарья Сулейманова
15 января 2018
Сидела и готовилась к зачёту по геометрии около двух часов, заходила на множество разных сайтов. И только на вашем сайте всё написано понятным языком, без заумных терминов. Спасибо!
Александр (админ)
15 января 2018
Дарья, спасибо! Всей нашей команде очень приятно это слышать. Мы, консультанты, убеждали математиков использовать «человеческий» язык. И они справились очень хорошо. В результате получилось то, что всем нравится. Мы каждый день получаем благодарности. Еще раз спасибо и удачи на зачете!
Олеся
06 апреля 2018
Готовится с внуком к ОГЭ. Школу закончила 45 лет назад. Учили в то время просто отлично. Многое помню хорошо, но некоторые нюансы забылись. Ваш сайт очень помог. Все лаконично, по существу и без лишних заумных оборотов. Скачала ла себе на телефон. В свободное время просматриваю. С удовольствием решаю задачи. Спасибо Вам.
Александр (админ)
06 апреля 2018
Олеся, спасибо за такой отзыв и удачи Вашему внуку на всех экзаменах. А сайт я лично попросил математиков написать «человеческим языком» ) Судя по отзывам, они справились.
Ольга
15 февраля 2019
А как бы еще доказать подобие треугольников HcHHa и АНС Можно без окружностей
Дмитрий
10 февраля 2020
Скажите, прав ли я. (Задание «Угол между высотами») Что не может угол Фи быть = углу В Так как, угол В это 180 минус угол А+С И угол Н это 180 минус угол А+С Значит В и Н равны, следовательно угол Фи это 180 — Н или минус В, что априори не может быть равным не В не Н.
Алексей Шевчук
13 февраля 2020
Дмитрий, угол H — это угол в треугольнике AHC, но в этом треугольнике углы A и С не равны углам A и C треугольника ABC. Чтобы не возникало такой путаницы, важно (а на экзаменах даже обязательно) писать углы полностью (тремя вершинами): ∠AHC = 180 — (∠HAC + ∠HCA); ∠ABC = 180 — (∠BAC + ∠BCA) — и теперь сразу видно, что это не одно и то же.
Андрей
08 апреля 2020
Очень доходчивый язык учебника. Как в старой советской школе. Я просто в восторге
Александр (админ)
08 апреля 2020
Андрей, спасибо большое! Очень приятно слышать! Сравнение лестное! ))
Высоты точкой пересечения делятся в отношении. Конспект урока «теорема о пересечении высот треугольника»
ВЫСОТА ТРЕУГОЛЬНИКА
Высота треугольника – опущенный из вершины треугольника перпендикуляр, проведенный на противолежащую вершине сторону или на ее продолжение.
Свойства высоты треугольника:
Ортоцентр треугольника
Расположение ортоцентра (точка О) определяется видом треугольника.
У остроугольного треугольника точка пересечения высот находится в плоскости треугольника. (Рис.1).
У прямоугольного треугольника точка пересечения высот совпадает с вершиной прямого угла (Рис.2).
У тупоугольного треугольника точка пересечения высот находится за плоскостью треугольника (Рис.3).
У равнобедренного треугольника медиана, биссектриса и высота, проведенные к основанию треугольника, совпадают.
У равностороннего треугольника все три «замечательные» линии (высота, биссектриса и медиана) совпадают и три «замечательных» точки (точки ортоцентра, центра тяжести и центра вписанной и описанной окружностей) находятся в одной точке пересечения «замечательных» линий, т.е. тоже совпадают.
Всі три висоти трикутника (проведені з трьох вершин) перетинаються в одній точці, яка називається ортоцентром. Для того, щоб знайти точку перетину висот, досить провести дві висоти (дві прямі перетинаються тільки в одній точці).
Розміщення ортоцентра (точка О) визначається видом трикутника.
У гострокутного трикутника точка перетину висот знаходиться в площині трикутника. (Мал.1).
У прямокутного трикутника точка перетину висот збігається з вершиною прямого кута (Мал.2).
У тупоугольного трикутника точка перетину висот знаходиться за площиною трикутника (Мал.3).
У рівнобедреного трикутника медіана, бісектриса і висота, проведені до основи трикутника, збігаються.
У рівностороннього трикутника всі три «помітні» лінії (висота, бісектриса і медіана) збігаються і три «помітні» точки (точки ортоцентра, центру ваги і центру вписаного і описаного кіл) знаходяться в одній точці перетину «помітних» ліній, тобто теж збігаються.
Формулы нахождения высоты треугольника

Пояснения к формулам.
Высота треугольника равна произведению длины стороны, прилежащей к углу, из которой опущена эта высота на синус угла между этой стороной и стороной, на которую такая высота опущена (Формула 1)
Высота треугольника равна частному от деления удвоенной величины площади треугольника на длину стороны, к которой опущена эта высота (Формула 2)
Высота треугольника равна частному от деления произведения сторон, прилежащих к углу, из которого опущена эта высота, на удвоенный радиус описанной вокруг него окружности (Формула 4).
Высоты сторон в треугольнике соотносятся между собой в той же самой пропорции, как соотносятся между собой обратные пропорции длин сторон этого же треугольника, а также в той же самой пропорции между собой относятся произведения пар сторон треугольника, которые имеют общий угол (Формула 5).
Сумма обратных значений высот треугольника равна обратному значению радиуса вписанной в такой треугольник окружности (Формула 6)
Площадь треугольника можно найти через длины высот этого треугольника (Формула 7)
Длину стороны треугольника, на которую опущена высота, можно найти через применение формул 7 и 2.
В прямоугольном треугольнике ABC (угол C = 90 0) проведена высота CD. Определите CD, если AD = 9 см, BD = 16 см
Треугольники ABC, ACD и CBD подобны между собой. Это непосредственно следует из второго признака подобия (равенство углов в этих треугольниках очевидно).
Обозначения этих трех треугольников в таком порядке следования вершин: ABC, ACD, CBD. Тем самым мы одновременно показываем и соответствие вершин. (Вершине A треугольника ABC соответствует также вершина A треугольника ACD и вершина C треугольника CBD и т. д.)
Треугольники ABC и CBD подобны. Значит:
AD/DC = DC/BD, то есть
Задача на применение теоремы Пифагора.
Треугольник ABC является прямоугольным. При этом C-прямой угол. Из него проведена высота CD=6см. Разность отрезков BD-AD=5 см.
Найти: Стороны треугольника ABC.
1.Составим систему уравнений согласно теореме Пифагора
Поскольку BD-AD=5, то
BD = AD+5, тогда система уравнений принимает вид
36+36+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2
72+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2
2. Теперь, взглянув на первоначальный чертеж треугольника, по той же самой теореме Пифагора, должно выполняться равенство:
Поскольку AB=BD+AD, уравнение примет вид:
Поскольку BD-AD=5, то BD = AD+5, тогда
3. Теперь взглянем на результаты, полученные нами при решении в первой и второй части решения. А именно:
72+(AD+5) 2 +AD 2 =AC 2 +BC 2
72+(AD+5) 2 +AD 2 =(AD+AD+5) 2
72+AD 2 +10AD+25+AD 2 =4AD 2 +20AD+25
В полученном квадратном уравнении дискриминант равен D=676, соответственно, корни уравнения равны:
Поскольку длина отрезка не может быть отрицательной, отбрасываем первый корень.
AB = BD + AD = 4 + 9 = 13
По теореме Пифагора находим остальные стороны треугольника:
В остроугольном треугольнике высота содержится внутри треугольника (рис.1).
В прямоугольном треугольнике катеты являются высотами треугольника (рис.2).
В тупоугольном треугольнике высота проходит вне треугольника (рис.3).
Свойства высоты треугольника:
Длину медианы можно вычислить по формуле:
В прямоугольном треугольнике медиана, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы:
Медианы треугольника пересекаются в одной точке (в центре масс треугольника) и делятся этой точкой в соотношении 2:1, отсчитывая от вершины. То есть отрезок от вершины к центру в два раза больше отрезка от центра к стороне треугольника (рис.9с).
Три медианы треугольника делят его на шесть равновеликих треугольников.
Средняя линия треугольника.
Средняя линия треугольника параллельна третьей стороне и равна ее половине
Внешний угол треугольника.
Внешний угол треугольника равен сумме двух несмежных внутренних углов (рис.11).
Внешний угол треугольника больше любого несмежного угла.
Пропорциональные отрезки в прямоугольном треугольнике.
1) В прямоугольном треугольнике высота, проведенная из прямого угла, образует три подобных треугольника: ABC, ACH и HCB (рис.14а). Соответственно, углы, образуемые высотой, равны углам А и В.
В равнобедренном треугольнике углы при основании равны. (В нашем треугольнике угол А равен углу C).
В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является одновременно и биссектрисой, и высотой треугольника.
Свойства равностороннего треугольника:
Замечательные свойства треугольников.
У треугольников есть оригинальные свойства, которые помогут вам успешно решать задачи, связанные с этими фигурами. Некоторые из этих свойств изложены выше. Но повторяем их еще раз, добавив к ним несколько других замечательных особенностей:
2) В прямоугольном равнобедренном треугольнике с углами 90º, 45º и 45º гипотенуза в √2 раз больше катета (рис.15b ). К примеру, если катеты равны 5, то гипотенуза равна 5√2.
3) Средняя линия треугольника равна половине параллельной стороны (рис.15с ). К примеру, если сторона треугольника равна 10, то параллельная ей средняя линия равна 5.
4) В прямоугольном треугольнике медиана, проведенная к гипотенузе, равна половине гипотенузы (рис.9в): m c = с/2.
5) Медианы треугольника, пересекаясь в одной точке, делятся этой точкой в соотношении 2:1. То есть отрезок от вершины к точке пересечения медиан в два раза больше отрезка от точки пересечения медиан к стороне треугольника (рис.9c)
6) В прямоугольном треугольнике середина гипотенузы является центром описанной окружности (рис.15d ).
Первый признак равенства : если две стороны и угол между ними одного треугольника равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны.
Второй признак равенства : если сторона и прилежащие к ней углы одного треугольника равны стороне и прилежащим к ней углам другого треугольника, то такие треугольники равны.
Третий признак равенства : если три стороны одного треугольника равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.
В любом треугольнике каждая сторона меньше суммы двух других сторон.
В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов:
1) Площадь треугольника равна половине произведения его стороны на высоту, проведенную к этой стороне:
2) Площадь треугольника равна половине произведения двух любых его сторон на синус угла между ними:
Треугольник, описанный около окружности.
Окружность называется вписанной в треугольник, если она касается всех его сторон (рис.16а ).
Треугольник, вписанный в окружность.
Треугольник называется вписанным в окружность, если он касается ее всеми вершинами (рис.17a ).
Синус, косинус, тангенс, котангенс острого угла прямоугольного треугольника (рис.18).
Для любого острого угла x :
Треугольника) или проходить вне треугольника у тупоугольного треугольника.
Энциклопедичный YouTube
✪ ВЫСОТА МЕДИАНА БИССЕКТРИСА треугольника 7 класс
✪ биссектриса, медиана, высота треугольника. Геометрия 7 класс
✪ 7 класс, 17 урок, Медианы, биссектрисы и высоты треугольника
✪ Медиана, биссектриса, высота треугольника | Геометрия
✪ Как найти длину биссектрисы, медианы и высоты? | Ботай со мной #031 | Борис Трушин
Субтитры
Свойства точки пересечения трех высот треугольника (ортоцентра)
(Для доказательства тождества следует воспользоваться формулами
В качестве точки E следует взять пересечение двух высот треугольника.)
Свойства высот равнобедренного треугольника
Свойства оснований высот треугольника
Другие свойства высот треугольника
Свойства минимальной из высот треугольника
Минимальная из высот треугольника обладает многими экстремальными свойствами. Например:
Основные соотношения
Теорема о высоте прямоугольного треугольника
Если высота в прямоугольном треугольнике ABC длиной h <\displaystyle h>, проведённая из вершины прямого угла, делит гипотенузу длиной c <\displaystyle c>на отрезки m <\displaystyle m>и n <\displaystyle n>, соответствующие катетам b <\displaystyle b>и a <\displaystyle a>, то верны следующие равенства.
Соблюдение Вашей конфиденциальности важно для нас. По этой причине, мы разработали Политику Конфиденциальности, которая описывает, как мы используем и храним Вашу информацию. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими правилами соблюдения конфиденциальности и сообщите нам, если у вас возникнут какие-либо вопросы.
Сбор и использование персональной информации
Под персональной информацией понимаются данные, которые могут быть использованы для идентификации определенного лица либо связи с ним.
От вас может быть запрошено предоставление вашей персональной информации в любой момент, когда вы связываетесь с нами.
Ниже приведены некоторые примеры типов персональной информации, которую мы можем собирать, и как мы можем использовать такую информацию.
Какую персональную информацию мы собираем:
Как мы используем вашу персональную информацию:
Раскрытие информации третьим лицам
Мы не раскрываем полученную от Вас информацию третьим лицам.
Защита персональной информации
Соблюдение вашей конфиденциальности на уровне компании
Для того чтобы убедиться, что ваша персональная информация находится в безопасности, мы доводим нормы соблюдения конфиденциальности и безопасности до наших сотрудников, и строго следим за исполнением мер соблюдения конфиденциальности.











