Лемма о трезубце
Лемма о трезубце, также называемая леммой о трилистнике и леммой Мансиона, — теорема в геометрии треугольника, связанная со свойствами вписанной, вневписанной и описанной окружностей треугольника.
Лемма о трезубце используется как вспомогательное утверждение при доказательстве многих теорем, в частности, формулы Эйлера или доказательстве существования окружности Эйлера.
Название «лемма Мансиона» было дано в честь бельгийского математика Поля Мансьона. Название же «лемма о трезубце» было дано благодаря сходству с одноимённым оружием ключевой для леммы конструкции (красная на рисунках ниже).
Формулировка



Пусть у треугольника
Частные варианты этого утверждения носят различные названия
- Теорема Мансиона[1]:
равноудалена от и . - Лемма о трилистнике[2], или лемма о трезубце[3], или лемма Мансиона[4]:
равноудалена от , и . - Лемма о трезубце[5]:
равноудалена от , , и .
Другой вариант задания точки
Доказательство

Под
потому что
потому что и равны, так как опираются на одну дугу .
Значит, треугольник

Мы показали, что
Продлим сторону
Тогда нам нужно понять, что треугольник
С одной стороны,
и
так как внешний в треугольнике : т.е,
Вариации и обобщения

- Лемма о трезубце для двух центров вневписанных окружностей («внешняя» лемма о трезубце)
Связь с окружностью Эйлера
Через лемму о трезубце можно доказать существование окружности Эйлера.
Рассмотрим остроугольный треугольник ABC.
Заметим, что четырёхугольники


Из этого следует, что


Из этого получим, что середины отрезков

Получим, что середины сторон
Замечание
Для того, чтобы доказать существование окружности Эйлера для тупоугольного треугольника
См. также
- Формула Эйлера
- Теорема Мансиона
- Вписанная окружность
- Вневписанная окружность
- Инцентр
- Окружность
- Описанная окружность
- Конфигурация Джонсона
- Теорема Фусса
Примечания
- ↑ Задача 52395 Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine // «Система задач по геометрии Р. К. Гордина»
- ↑ Р. К. Гордин. Теоремы и задачи школьной геометрии. Базовый и профильный уровни. — 3-е изд. — МЦНМО, 2018. — С. 43. — ISBN 978-5-4439-2681-0.
- ↑ Акопян А. В. Геометрия в картинках.
- ↑ Перейти обратно: 4,0 4,1 Емельянов Л. А. Точка Шиффлера: памяти И. Ф. Шарыгина. — Математика в школе, 2006. — № 6. — С. 58—60. — ISSN 0130-9358.
- ↑ Р. Н. Карасёв. Задачи для школьного математического кружка / Р. Н. Карасёв, В. Л. Дольников, И. И. Богданов, А. В. Акопян. — С. 4.
Для улучшения этой статьи желательно: |