Описанная окружность: модель из бумаги

Центр опи­сан­ной около тре­уголь­ника окруж­но­сти лежит на пере­се­че­нии сере­дин­ных перпен­ди­ку­ля­ров к его сто­ро­нам. А центр впи­сан­ной в тре­уголь­ник окруж­но­сти лежит на пере­се­че­нии бис­сек­трис углов тре­уголь­ника. И каж­дый раз при­хо­дится немного ана­ли­зи­ро­вать: кто, где… Про­стейшая модель из бумаги поз­во­лит запом­нить, а заодно про­де­мон­стри­ро­вать два маленьких «чуда».

Вырежьте про­из­воль­ный ост­ро­уголь­ный тре­уголь­ник из бумаги. Как найти сере­дину его сто­роны и постро­ить к ней сере­дин­ный перпен­ди­ку­ляр? Да про­сто перегните листо­чек, совме­стите концы отрезка, сере­дину кото­рого строим, и от этой общей точки разгладьте сдво­ен­ный листо­чек. Складка отме­тит и сере­дину сто­роны, и сере­дин­ный перпен­ди­ку­ляр к этой сто­роне.

Построение серединного перпендикуляра
Построение серединного перпендикуляра
Построение серединного перпендикуляра

Акку­ратно про­де­лав опе­рацию со всеми тремя сто­ро­нами тре­уголь­ника, можно про­де­мон­стри­ро­вать неподго­тов­лен­ному школь­нику пер­вое «чудо»: все три сере­дин­ных перпен­ди­ку­ляра пере­се­кутся в одной точке. В любом ост­ро­уголь­ном тре­уголь­нике!

Серединные перпендикуляры пересекаются в одной точке
Серединные перпендикуляры пересекаются в одной точке
Серединные перпендикуляры пересекаются в одной точке

При­ко­лите тре­уголь­ник в точке пере­се­че­ния сере­дин­ных перпен­ди­ку­ля­ров к другому листу бумаги канце­ляр­ской кноп­кой. С цен­тром в этой точке и ради­у­сом, рав­ным рас­сто­я­нию до одной из вершин, про­ве­дите окруж­ность.

«Чудо» вто­рое: все три вершины будут лежать на этой окруж­но­сти. Дока­за­тельство элемен­тарно: для каж­дой из сто­рон её вершины рав­но­уда­лены от любой точки сере­дин­ного перпен­ди­ку­ляра к ней, а точка пере­се­че­ния всех трёх сере­дин­ных перпен­ди­ку­ля­ров «обслужи­вает» все три сто­роны. Вырежьте круг: враще­ние тре­уголь­ника на круге уси­ли­вает эффект «чуда».

Центр описанной окружности — пересечение серединных перпендикуляров
Центр описанной окружности — пересечение серединных перпендикуляров
Центр описанной окружности — пересечение серединных перпендикуляров

Если про­ве­сти про­из­воль­ную хорду в окруж­но­сти, то центр окруж­но­сти будет лежать на сере­дин­ном перпен­ди­ку­ляре к хорде. Отсюда и сле­дует утвер­жде­ние про опи­сан­ную окруж­ность тре­уголь­ника. Из этого сле­дует и утвер­жде­ние про любой впи­сан­ный в окруж­ность много­уголь­ник: сере­дин­ные перпен­ди­ку­ляры ко всем сто­ро­нам будут пере­се­каться в одной точке — цен­тре опи­сан­ной окруж­но­сти.

Другие модели раздела «Треугольник, многоугольники»