МАТЕМАТИКА · 9 КЛАССПроект «Педагагічная скарбонка»
ГЕОМЕТРИЯ · ИНТЕРАКТИВНЫЙ КОНСПЕКТ

§ 7. Креативная геометрия: площади, Менелай и средние

Площади, отношения отрезков и неравенство средних дают короткие решения нестандартных задач.

Наглядная модель12 заданий с проверкойТренажёр и тест
Главный вопрос

Как заметить в сложном чертеже одинаковые углы или общий множитель?

Разбираемся в теме

Основные пункты параграфа

Разберись, почему работает правило, исследуй модель и проверь себя.

01

Общий угол

Формула S=ab sin γ/2 позволяет сократить одинаковый синус. Если B₁ лежит на AB, C₁ на AC, то S(AB₁C₁)/S(ABC)=AB₁·AC₁/(AB·AC). Подобие маленького и большого треугольников не требуется.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

AB₁/AB=12, AC₁/AC=23. Доля площади равна 13, даже если коэффициенты по сторонам различны.

Маршрут рассуждения

  1. Общий угол

    При равных углах отношение площадей равно отношению произведений прилегающих сторон.

  2. Теорема Менелая

    Для прямой, пересекающей AB, BC и продолжение CA в M,N,P: (AM/MB)(BN/NC)(CP/PA)=1.

  3. Неравенство средних

    (a+b)/2 ≥ √(ab) при a,b≥0; равенство при a=b.

  4. Выбор инструмента

    Ищи общий угол для площадей, секущую для Менелая, сумму и произведение для средних.

Главная мысль

При равных углах отношение площадей равно отношению произведений прилегающих сторон.

02

Теорема Менелая

Здесь рассматриваются положительные длины: две точки на сторонах, третья на продолжении. Обходи контур A→M→B→N→C→P→A, чередуя вершину и точку пересечения. Это помогает не перевернуть одно отношение.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

Если AM/MB=2 и BN/NC=3, то CP/PA=16. Все три отношения перемножаются, а не складываются.

ABCMNP
ИССЛЕДУЙ САМ

Исследуй связь величин

Изменяй значения ползунками или вводи числа. Сначала предскажи ответ; вычисления можно открыть отдельно.

Показать вычисления и пояснение

Главная мысль

Для прямой, пересекающей AB, BC и продолжение CA в M,N,P: (AM/MB)(BN/NC)(CP/PA)=1.

03

Неравенство средних

Разность равна (√a−√b)²/2, а квадрат неотрицателен. На полуокружности высота √(ab) не больше радиуса (a+b)/2 — это геометрическое объяснение той же идеи.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

Для a=4,b=9: среднее арифметическое 6,5, геометрическое 6. Равенства нет, поскольку числа различны.

Подумай и объясни

Когда средние равны?

Сверить рассуждение

При a=b. (a+b)/2 ≥ √(ab) при a,b≥0; равенство при a=b.

ПРИМЕР 1 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

ПРИМЕР 2 · РАЗБОР ПО ШАГАМ

Главная мысль

(a+b)/2 ≥ √(ab) при a,b≥0; равенство при a=b.

04

Выбор инструмента

Полезно сначала перерисовать нужную часть фигуры. Если стороны прямоугольника имеют фиксированную сумму, неравенство средних ограничивает их произведение и показывает, где площадь наибольшая.

РАЗБЕРЁМСЯ НА ПРИМЕРЕ

Проверим на примере

При a+b=10: ab≤25, равенство при a=b=5. Среди прямоугольников этого периметра наибольшую площадь имеет квадрат.

Разберём ошибку

Неверно При a+b=10 максимум ab равен… — 20

Ищи общий угол для площадей, секущую для Менелая, сумму и произведение для средних.

Как рассуждать: Верный ответ: 25.

Главная мысль

Ищи общий угол для площадей, секущую для Менелая, сумму и произведение для средних.

Применяем знания

Решаем самостоятельно

12 заданий по теме параграфа. Записывай промежуточные действия в тетради, затем введи ответ. Единицы уже указаны рядом с полями. Если нужно восстановить выражение, введи его коэффициенты в подписанные поля. В заданиях с выбором отметь верное утверждение.

Число можно вводить с запятой или точкой. Дробь — как 3/4, смешанное число — как −2 1/3. Равные дроби принимаются; если требуется несократимая запись, сократи её. Подсказка помогает, а просмотр готового решения не засчитывается как самостоятельное выполнение.

Математический тренажёр

Закрепляем способ решения

Новые варианты из банка заданий этого параграфа. Решай в своём темпе.

Шесть выводов

01

При равных углах отношение площадей равно отношению произведений прилегающих сторон.

02

Для прямой, пересекающей AB, BC и продолжение CA в M,N,P: (AM/MB)(BN/NC)(CP/PA)=1.

03

(a+b)/2 ≥ √(ab) при a,b≥0; равенство при a=b.

04

Ищи общий угол для площадей, секущую для Менелая, сумму и произведение для средних.

05

Объясни, что означает каждый шаг решения.

06

Проверь ответ обратным действием или по исходному условию.

Проверь себя

Тест: 10 вопросов

4 вопроса на понимание и 6 заданий. За верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5.

Ответь на все вопросы. Пояснения появятся после проверки.

Загрузка прогресса…