Внешний угол треугольника при вершине
Как найти внешний угол треугольника при заданной вершине: формулы, свойства и пошаговые примеры расчёта. Разбор типичных задач для ОГЭ и ЕГЭ.
Что такое внешний угол треугольника
Внешний угол треугольника при вершине — угол, смежный с внутренним углом при этой вершине. Его получают, продолжая одну из сторон треугольника за выбранную вершину: новая полупрямая и вторая сторона, выходящая из той же точки, образуют искомый угол.
Если внутренний угол при вершине равен α, то внешний угол φ при той же вершине и α — смежные, поэтому:
$$\varphi + \alpha = 180^\circ$$
Отсюда сразу следует базовая расчётная формула:
$$\varphi = 180^\circ - \alpha$$
Теорема о внешнем угле
У внешнего угла есть второе, столь же важное выражение. Внешний угол треугольника равен сумме двух внутренних углов, не смежных с ним.
Доказательство в двух шагах:
- Сумма внутренних углов треугольника: $$\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ$$.
- Внешний угол при вершине с углом α: $$\varphi = 180^\circ - \alpha$$.
Подставляем: $$\varphi = \beta + \gamma$$.
На практике это означает: чтобы найти внешний угол при вершине C, достаточно сложить углы A и B — и не обязательно заранее знать угол C.
Как найти внешний угол при вершине: пошаговый алгоритм
- Определите, какой угол дан. Если известен внутренний угол при нужной вершине — вычитайте его из 180°. Если известны два других внутренних угла — складывайте их.
- Проверьте единицу измерения. В школьных задачах ответ почти всегда требуется в градусах.
- Убедитесь, что угол именно внешний. Он должен лежать вне треугольника и быть смежным с указанным внутренним.
- Запишите ответ. При необходимости укажите, при какой вершине найден угол.
Примеры расчёта
Пример 1. Известен внутренний угол при той же вершине
В треугольнике ABC угол C равен 133°. Найти внешний угол при вершине C.
Решение. Внешний и внутренний углы при C смежны:
$$\varphi = 180^\circ - 133^\circ = 47^\circ$$
Ответ: 47°.
Пример 2. Известны два несмежных внутренних угла
В треугольнике ABC ∠A = 52°, ∠B = 61°. Найти внешний угол при вершине C.
Решение. По теореме о внешнем угле:
$$\varphi_C = \angle A + \angle B = 52^\circ + 61^\circ = 113^\circ$$
Проверка через внутренний угол C:
$$\angle C = 180^\circ - 52^\circ - 61^\circ = 67^\circ,\quad \varphi_C = 180^\circ - 67^\circ = 113^\circ$$
Ответ: 113°.
Пример 3. Дан внешний угол и один внутренний
Внешний угол при вершине C равен 87°, угол ABC равен 47°. Найти угол при вершине A.
Решение. Внешний угол при C равен сумме углов A и B:
$$87^\circ = \angle A + 47^\circ \implies \angle A = 40^\circ$$
Ответ: 40°.
Пример 4. Внешний угол и отношение двух внутренних
Один из внешних углов треугольника равен 85°. Углы, не смежные с ним, относятся как 2 : 3. Найти наибольший из этих углов.
Решение. Пусть углы равны 2x и 3x. Тогда:
$$2x + 3x = 85 \implies 5x = 85 \implies x = 17$$
Больший угол: $$3x = 51^\circ$$
Ответ: 51°.
Частые ошибки
- Путают внешний угол с вертикальным. Вертикальные углы равны, но внешний угол — это смежный к внутреннему, а не вертикальный к нему.
- Складывают все три внутренних угла. Во внешний угол входят только два удалённых внутренних; угол при той же вершине в сумму не входит.
- Забывают, что при вершине два равных внешних угла. Продолжение любой из двух сторон даёт один и тот же по величине угол (они вертикальны).
- Неверно применяют тригонометрию. Синус внешнего угла совпадает с синусом внутреннего, а косинус и тангенс меняют знак — это важно в текстовых задачах ЕГЭ.
Краткая шпаргалка
| Что известно | Как найти внешний угол при вершине |
|---|---|
| Внутренний угол α при этой вершине | $$180^\circ - \alpha$$ |
| Два других внутренних угла β и γ | $$\beta + \gamma$$ |
| Нужны sin / cos / tg внешнего угла | $$\sin\varphi = \sin\alpha,\ \cos\varphi = -\cos\alpha,\ \mathrm{tg},\varphi = -\mathrm{tg},\alpha$$ |
Для быстрой проверки удобно пользоваться онлайн-калькулятором: введите известные углы — и получите внешний угол при выбранной вершине без риска арифметической ошибки.