Давайте рассмотрим, как можно доказать, что радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, равен (а + в - с) / 2, где а и в – длины катетов, а с – длина гипотенузы.
Для начала, вспомним несколько важных понятий:
- Прямоугольный треугольник – это треугольник, в котором один угол равен 90 градусам.
- Радиус вписанной окружности (r) – это расстояние от центра окружности до стороны треугольника.
- Площадь треугольника (S) можно вычислить несколькими способами, в том числе через катеты и радиус вписанной окружности.
Теперь давайте перейдем к доказательству.
- Найдем площадь треугольника S: Для прямоугольного треугольника площадь можно найти по формуле:
- S = (а * в) / 2, где а и в – длины катетов.
- Связь площади с радиусом вписанной окружности: Площадь треугольника также можно выразить через радиус вписанной окружности и полупериметр:
- Полупериметр (p) треугольника равен p = (а + в + с) / 2.
- Тогда S = r * p, где r – радиус вписанной окружности.
- Запишем уравнение: У нас есть два выражения для площади S, поэтому мы можем их приравнять:
- (а * в) / 2 = r * (а + в + с) / 2.
- Упростим уравнение: Умножим обе стороны на 2, чтобы избавиться от дроби:
- Выразим r: Теперь выразим радиус r:
- r = (а * в) / (а + в + с).
- Используем теорему Пифагора: В прямоугольном треугольнике выполняется теорема Пифагора:
- Теперь подставим значение с: Мы можем выразить с через а и в, но для нашего доказательства это не обязательно. Вместо этого мы можем заметить, что:
- а + в - с = (а + в + с) - 2с.
- Итак, мы можем записать r в виде:
Таким образом, мы доказали, что радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, равен (а + в - с) / 2.