Как найти биссектрису AD
Когда в задаче просят найти биссектрису AD, речь идёт об отрезке, который выходит из вершины A треугольника ABC и делит угол A пополам, пересекая сторону BC в точке D. Длину этого отрезка можно вычислить несколькими способами – в зависимости от того, какие данные известны.
Формула биссектрисы AD через стороны треугольника
Самый распространённый способ – расчёт через три стороны. Если известны стороны a = BC, b = AC, c = AB, длина биссектрисы AD:
$$AD = \frac{2}{b+c}\sqrt{b \cdot c \cdot p \cdot (p-a)}$$где p – полупериметр треугольника:
$$p = \frac{a+b+c}{2}$$Пример. Дан треугольник со сторонами a = 7, b = 6, c = 5.
- Полупериметр: p = (7 + 6 + 5) / 2 = 9
- AD = (2 / (6 + 5)) · √(6 · 5 · 9 · (9 − 7)) = (2/11) · √540 ≈ (2/11) · 23,24 ≈ 4,23
Формула биссектрисы AD через две стороны и угол
Если известны стороны b, c и угол α между ними:
$$AD = \frac{2 \cdot b \cdot c \cdot \cos\frac{\alpha}{2}}{b+c}$$Эта формула удобна, когда угол задан явно или легко вычисляется.
Пример. Стороны b = 8, c = 10, угол A = 60°.
AD = (2 · 8 · 10 · cos 30°) / (8 + 10) = (160 · 0,866) / 18 ≈ 138,56 / 18 ≈ 7,70
Как найти биссектрису AD через квадрат длины
Ещё одна форма записи – через квадрат биссектрисы:
$$AD^2 = b \cdot c - \frac{a^2 \cdot b \cdot c}{(b+c)^2}$$После извлечения корня получаем длину AD. Формула удобна для алгебраических преобразований и доказательств.
Свойство биссектрисы: деление противоположной стороны
Биссектриса AD делит сторону BC на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам:
$$\frac{BD}{DC} = \frac{AB}{AC} = \frac{c}{b}$$Длины отрезков:
- BD = a · c / (b + c)
- DC = a · b / (b + c)
Это свойство позволяет найти положение точки D, а затем вычислить AD по теореме косинусов из треугольника ABD или ACD.
Частные случаи
Равносторонний треугольник
Все стороны равны a. Биссектриса совпадает с медианой и высотой:
$$AD = \frac{a\sqrt{3}}{2}$$При a = 6: AD = 6√3/2 ≈ 5,20.
Равнобедренный треугольник
Если b = c (AB = AC), биссектриса AD – одновременно медиана и высота. Формула через основание a и боковую сторону b:
$$AD = \sqrt{b^2 - \frac{a^2}{4}}$$Прямоугольный треугольник
Для угла A, не равного 90°, применяется общая формула через стороны. Если C = 90°, a = BC – гипотенуза:
$$AD = \frac{b\sqrt{2a^2 + 2b^2 - c^2}}{a + b}$$Пошаговый алгоритм расчёта
- Определите, какие данные известны: три стороны, две стороны и угол, или другие комбинации.
- Выберите подходящую формулу.
- Подставьте значения и вычислите промежуточные величины (полупериметр, косинус половины угла).
- Найдите AD. Проверьте результат: длина биссектрисы всегда меньше каждой из сторон, образующих угол.
Калькулятор выше автоматически рассчитает длину биссектрисы AD по трём сторонам – достаточно ввести значения a, b и c.
Формулы приведены для плоского евклидова треугольника. Для сферических и других неевклидовых случаев расчёт иной.
Часто задаваемые вопросы
Что означает буква D в обозначении биссектрисы AD?
Можно ли найти биссектрису AD, зная только две стороны треугольника?
На какие отрезки биссектриса AD делит сторону BC?
Как вычислить биссектрису прямоугольного треугольника?
Зависит ли длина биссектрисы от типа треугольника?
Похожие калькуляторы и статьи
- Дана биссектриса – найти сторону треугольника: формулы и примеры
- Как найти биссектрису угла C в треугольнике
- Биссектриса треугольника: как найти угол ABC
- Как найти сторону (отрезок) AD в треугольнике ABC
- Как найти биссектрису треугольника ABC: все способы и формулы
- Как найти биссектрису прямоугольного треугольника