Геометрия · 7 класс · Геометрия ФГОС · урок 13 · только теория
Построение треугольника по трём элементам
Тема о том, как с помощью циркуля и линейки построить треугольник, когда известны три его элемента (стороны и углы). Это классические задачи на построение, которые учат точно выполнять чертежи и понимать, почему треугольник получается единственным.
Чему учимся понимать
Научиться строить треугольник по трём заданным элементам (сторонам и углам) и понимать, когда такое построение возможно.
Зачем это нужно
Умение строить треугольники по заданным параметрам применяется в черчении, архитектуре, инженерном деле и даже в компьютерной графике. Это развивает пространственное мышление и точность выполнения геометрических операций.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Построение треугольника по трём элементам — это классическая задача на построение, которая решается с помощью циркуля и линейки.
- Существуют три основных типа задач: по трём сторонам, по двум сторонам и углу между ними, по стороне и двум прилежащим углам.
- Каждая задача на построение имеет свой алгоритм, который гарантирует получение искомой фигуры.
- Построение возможно не всегда: например, для трёх сторон должно выполняться неравенство треугольника.
- Построенный треугольник единственен (с точностью до положения на плоскости), что связано с признаками равенства треугольников.
- При построении важно правильно выполнять каждый шаг, используя циркуль и линейку без делений.
Определения
- Задача на построение
- Задача, в которой требуется построить геометрическую фигуру с помощью циркуля и линейки, используя только данные элементы.
- Циркуль
- Инструмент для построения окружностей и откладывания отрезков, равных заданным.
- Линейка (без делений)
- Инструмент для проведения прямых линий, но не для измерения длин.
- Неравенство треугольника
- Свойство, согласно которому сумма длин любых двух сторон треугольника больше длины третьей стороны.
- Признак равенства треугольников
- Условие, при котором два треугольника равны (например, по трём сторонам, по двум сторонам и углу между ними, по стороне и двум прилежащим углам).
Ключевые факты и правила
- Для построения треугольника по трём сторонам необходимо, чтобы каждая сторона была меньше суммы двух других (неравенство треугольника).
- Построение треугольника по двум сторонам и углу между ними: сначала строится угол, затем на его сторонах откладываются данные отрезки, и соединяются их концы.
- Построение треугольника по стороне и двум прилежащим углам: строится отрезок, от его концов откладываются данные углы, и пересечение лучей даёт третью вершину.
- Если заданы три угла, то построить треугольник можно, но он будет не единственным (подобные треугольники), поэтому такая задача не рассматривается как построение по трём элементам.
- Каждое построение основано на свойствах равных треугольников: если мы построили треугольник по тем же элементам, что и данный, то он равен данному.
Теория
Определите, какие три элемента заданы: три стороны, две стороны и угол между ними, или сторона и два прилежащих угла.
Проверьте, возможно ли построение: для трёх сторон — выполняется ли неравенство треугольника; для углов — их сумма должна быть меньше 180°.
Выберите базовый элемент (обычно отрезок) и постройте его с помощью линейки.
Используйте циркуль для откладывания отрезков или построения углов (например, с помощью транспортира или стандартных построений).
Найдите третью вершину как пересечение дуг или лучей, затем соедините точки отрезками — получится искомый треугольник.
Примеры
- Пример 1случай
- Чтобы построить треугольник со сторонами 5 см, 6 см и 7 см, сначала чертим отрезок 5 см, затем из его концов циркулем проводим дуги радиусом 6 см и 7 см — их пересечение даст третью вершину
- Пример 2случай
- Если нужно построить треугольник с двумя сторонами 4 см и 5 см и углом 60° между ними, строим угол 60°, откладываем на его сторонах отрезки 4 см и 5 см, соединяем концы — треугольник готов
- Пример 3случай
- Для построения треугольника по стороне 8 см и прилежащим углам 40° и 60° чертим отрезок 8 см, от его концов откладываем углы 40° и 60°, лучи пересекутся в третьей вершине
Интересно знать
- Задачи на построение циркулем и линейкой были известны ещё древним грекам, например, Евклиду, который описал их в своих «Началах».
- Знаменитая неразрешимая задача — трисекция угла (деление угла на три равные части) — не может быть решена только циркулем и линейкой, но это не мешает строить треугольники по трём элементам.
- В Древнем Египте землемеры использовали верёвку с узлами для построения прямых углов, что похоже на построение треугольников по трём сторонам.
Техника безопасности
- При работе с циркулем будьте осторожны с остриём, чтобы не пораниться.
- Не размахивайте циркулем и линейкой, чтобы не задеть соседа.
- Используйте карандаш с мягким грифелем для точных построений.
Связанные темы
- Признаки равенства треугольников
- Неравенство треугольника
- Построение углов и отрезков
- Свойства равнобедренного треугольника