При решении различного рода задач, как сугубо математического, так и прикладного характера (особенно в строительстве), нередко требуется определить значение высоты определенной геометрической фигуры. Как рассчитать данную величину (высоту) в треугольнике?
Если мы попарно совместим 3 точки, расположенные не на единой прямой, то полученная фигура будет треугольником. Высота – часть прямой из любой вершины фигуры, которая при пересечении с противоположной стороной образует угол 90°.
Найти высоту в разностороннем треугольнике
Определим значение высоты треугольника в случае, когда фигура имеет произвольные углы и стороны.
Формула Герона
h(a)=(2√(p(p-a)*(p-b)*(p-c)))/a, где
p – половина периметра фигуры, h(a) – отрезок к стороне a, проведенный под прямым углом к ней,
b, c – 2 другие стороны треугольника,
p=(a+b+c)/2 – расчет полупериметра.
В случае наличия площади фигуры для определения ее высоты можно воспользоваться соотношением h(a)=2S/a.
Тригонометрические функции
Для определения длины отрезка, который составляет при пересечении со стороной a прямой угол, можно воспользоваться следующими соотношениями: если известна сторона b и угол γ или сторона c и угол β, то h(a)=b*sinγ или h(a)=c*sinβ.
Где:
γ – угол между стороной b и a,
β – угол между стороной c и a.
Взаимосвязь с радиусом
Если исходный треугольник вписан в окружность, для определения величины высоты можно воспользоваться радиусом такой окружности. Центр ее расположен в точке, где пересекаются все 3 высоты (из каждой вершины) – ортоцентре, а расстояние от него и до вершины (любой) – радиус.
Тогда h(a)=bc/2R, где:
b, c – 2 другие стороны треугольника,
R – радиус описывающей треугольник окружности.
Найти высоту в прямоугольном треугольнике
В данном виде геометрической фигуры 2 стороны при пересечении образуют прямой угол – 90°. Следовательно, если требуется определить в нем значение высоты, то необходимо вычислить либо размер одного из катетов, либо величину отрезка, образующего с гипотенузой 90°. При обозначении:
a, b – катеты,
c – гипотенуза,
h(c) – перпендикуляр на гипотенузу.
Произвести необходимые расчеты можно с помощью следующих соотношений:
- Пифагорова теорема:
a=√(c2-b2 ),
b=√(c2-a2 ),
h(c)=2S/c,т.к. S=ab/2,то h(c)=ab/c .
- Тригонометрические функции:
a= c*sinβ,
b=c* cosβ,
h(c)=ab/c=с* sinβ* cosβ.
Найти высоту в равнобедренном треугольнике
Данная геометрическая фигура отличается наличием двух сторон равной величины и третьей – основанием. Для определения высоты, проведенной к третьей, отличной стороне, на помощь приходит теорема Пифагора. При обозначениях
a – боковая сторона,
c – основание,
h(c) – отрезок к c под углом 90°, то h(c)=1/2 √(4a2-c2 ).
Найти высоту треугольника равностороннего
В таком треугольнике отмечается равенство всех сторон, а углы составляют по 60°. Исходя из формулы для нахождения перпендикуляра на основание для равнобедренного треугольника, получаем следующее соотношение, которое справедливо для всех трех высот.
h=√3a/2 .