Докажите, что центр окружности, описанной около прямоугольного треугольника, совпадает с серединой гипотенузы.
от

1 Ответ

Дано:
Прямоугольный треугольник ABC, где угол C является прямым. Обозначим длины сторон: AB - гипотенуза, AC и BC - катеты. Пусть M - середина отрезка AB.

Найти:
Докажите, что центр окружности, описанной около треугольника ABC, совпадает с точкой M.

Решение:

1. По определению, центр окружности, описанной около треугольника, находится в точке, равновидной относительно всех трех вершин треугольника. В случае прямоугольного треугольника, центр описанной окружности лежит на середине гипотенузы.

2. Поскольку треугольник ABC прямоугольный, по теореме о вписанном угле мы знаем, что угол ACB равен 90 градусов.

3. Рассмотрим радиус R описанной окружности. Он равен половине длины гипотенузы:
   R = AB / 2.

4. Теперь найдём координаты точек A, B и C. Предположим, что:
   A(0, 0),
   B(a, 0),
   C(0, b).
   
5. Тогда длина гипотенузы AB будет равна:
   AB = √((a - 0)² + (0 - 0)²) = a.

6. Середина отрезка AB будет находиться в точке M:
   M((0 + a)/2, (0 + 0)/2) = (a/2, 0).

7. Чтобы найти расстояние от точки C до точки M, используем формулу расстояния:
   CM = √((a/2 - 0)² + (0 - b)²) = √((a²/4) + b²).

8. Теперь найдем расстояние от точки C до точек A и B:
   CA = √((0 - 0)² + (0 - b)²) = b,
   CB = √((a - 0)² + (0 - b)²) = √(a² + b²).

9. Так как треугольник ABC прямоугольный, по теореме Пифагора имеем:
   AB² = AC² + BC², что означает, что:
   (√(a² + b²))² = b² + (a²),
   AB = √(a² + b²).

10. Все три расстояния от точки C до точек A, B и M равны радиусу R, если M является центром окружности.

11. Таким образом, получается, что расстояние CM равно CA и CB, то есть точка M является центром окружности, описанной вокруг треугольника ABC.

Ответ:
Центр окружности, описанной около прямоугольного треугольника, совпадает с серединой гипотенузы.
от