В геометрии школьного курса часто встречается задача о построении и исследовании биссектрисы угла треугольника. В данной статье мы подробно рассмотрим конкретный случай – биссектрису угла МКП, которая пересекает противоположную сторону МН. Описаны основные свойства, формулы, методы построения и типовые задачи с решениями.
Определение биссектрисы угла
Биссектрисой угла называют луч (или отрезок), который соединяет вершину угла с точкой на противоположной стороне и делит угол пополам.
Для угла МКП биссектрисой будет луч КX, где X – точка на стороне МН, такая что
∠МКX = ∠XКП.
Ключевые свойства биссектрисы угла МКП
Все свойства, перечисленные ниже, являются следствиями общей теоремы о биссектрисе внутреннего угла треугольника.
- Пропорциональное деление стороны МН.
Точка X, в которой биссектриса пересекает сторону МН, делит её в отношении сторон, прилежащих к углу МКП:
MX : XN = МК : КП - Объединение всех биссектрис в одну точку.
Три биссектрисы углов треугольника МКП (углы при вершинах М, К, П) пересекаются в одной точке – центре вписанной окружности (обозначается I). - Отношение расстояний от любой точки внутри треугольника до сторон.
Если точка Y лежит на биссектрисе КX, то
д(Y, МК) = д(Y, КП)
(расстояния измеряются перпендикулярно к соответствующим сторонам). - Угол между биссектрисой и стороной.
Угол между биссектрисой КX и стороной МН равен половине суммы углов при основаниях:
∠KXN = ½(∠М + ∠П)
Формула биссектрисы для треугольника МКП
Если известны длины сторон МК = a, КП = b и МП = c, то длина биссектрисы КX можно вычислить по формуле:
КX = √(ab·[1 – (c²/(a+b)²)])
Эта формула выводится из закона косинусов и свойства пропорционального деления стороны.
Как построить биссектрису угла МКП
- На лучах КМ и КП отметьте любые одинаковые отрезки KA и KB.
- Постройте окружность с центром в A и радиусом AB (где B – конец отрезка KB).
- Точка пересечения этой окружности с лучом КП (не B) обозначьте C.
- Постройте середину отрезка AC – точку D. Луч KД будет биссектрисой угла МКП.
- Продлите KД до пересечения со стороной МН – получим точку X.
Пример задачи с полным решением
Условие
В треугольнике МКП известны стороны: МК = 8 см, КП = 6 см, МП = 10 см. Найдите длину отрезка MX, где X – точка пересечения биссектрисы угла МКП со стороной МН.
Решение
- Сначала определим отношение, в котором биссектриса делит сторону МН:
MX : XN = МК : КП = 8 : 6 = 4 : 3 - Обозначим MN = d. Тогда
MX = 4/7·d, XN = 3/7·d - Найдём сторону MN. В треугольнике МКП известны все три стороны, поэтому используем закон косинусов, чтобы найти угол МКП и затем применим теорему о косинусах в треугольнике МНК. Но проще: в любой треугольнике, где известны все стороны, можно вычислить площадь S по формуле Герона:
s = (8+6+10)/2 = 12 → S = √[12·(12‑8)·(12‑6)·(12‑10)] = √[12·4·6·2] = √576 = 24 см² - Площадь также равна S = ½·MN·h, где h – высота из вершины К на сторону MN. Вычислим h:
h = 2S / MN = 48 / MN - С другой стороны, высота h связана с сторонами МК и КП через синусы углов, но для задачи нам достаточно использовать уже найденное отношение:
MN = MX + XN = (4/7)d + (3/7)d = d
Следовательно, d = MN – неизвестно, но мы можем выразить его через известные стороны, используя теорему о биссектрисе:
MN = (2·a·b·cos(½γ)) / (a+b)
где a = МК = 8, b = КП = 6, γ = ∠МКП. Вычислим cosγ по закону косинусов:
c² = a² + b² – 2ab·cosγ ⇒ 10² = 8² + 6² – 2·8·6·cosγ
100 = 64 + 36 – 96·cosγ ⇒ cosγ = 0
Поэтому γ = 90° и ½γ = 45° ⇒ cos(½γ)=√2/2.
Подставляем:
MN = (2·8·6·√2/2) / (8+6) = (96·√2/2) / 14 = (48·√2) / 14 = 24·√2 / 7 ≈ 4.85 см - Теперь найдём MX:
MX = 4/7·MN = 4/7·(24·√2/7) = 96·√2 / 49 ≈ 2.77 см
Ответ
Длина отрезка MX составляет приблизительно 2,77 см.
Типичные ошибки учащихся
- Неправильное соотношение сторон. При применении свойства биссектрисы часто перепутывают, какие стороны относятся к каким отрезкам.
- Игнорирование знака угла. Формула длины биссектрисы требует, чтобы угол был измерен в радианах или градусах, а иногда берут косинус от внешнего угла.
- Путаница между медианой и биссектрисой. Медиана делит противоположную сторону пополам, а не в пропорции сторон.
Контакты для обращений
Если у вас возникли вопросы по теме «Биссектриса угла», нужны дополнительные примеры или разбор домашнего задания – вы можете связаться с нашими преподавателями:
- Электронная почта: math.help@school.edu
- Телефон горячей линии: +7 (495) -23‑45‑67 (круглосуточно)
- Онлайн‑чат: Telegram‑бот MathSupportBot
- Физический офис: г. Москва, ул. Петровка, д. 12, кабинет 305 (приём в будние дни с 9:00 до 18:00)
- Веб‑вебинар «Биссектрисы в задачах ЕГЭ»: каждый вторник в 19:00 по московскому времени. Записаться можно здесь.
Биссектриса угла МКП — мощный инструмент решения геометрических задач. Знание её свойств (пропорциональное деление стороны, связь со вписанной окружностью, формула длины) позволяет быстро находить неизвестные отрезки и проверять правильность построений. Не забывайте практиковаться на типовых задачах, а в случае затруднений обращайтесь к указанным контактам – мы всегда готовы помочь!
Дата публикации: 23 марта 2026 г.