Русская Википедия:Формула Карно

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Другие значения

Файл:Carnot theorem2.svg
<math>DG+DH-DF = R + r</math>

Фо́рмула Карно́ — теорема геометрии треугольника, которая связывает сумму расстояний от произвольной точки плоскости до 3 сторон треугольника и радиусы его вписанной и описанной окружностей. Названа в честь Лазара Карно (17531823).

Формулировка

Пусть D — центр описанной окружности треугольника ABC.

Тогда сумма расстояний от D до сторон треугольника ABC, взятых со знаком минус, когда высота из D на сторону целиком лежит вне треугольника, будет равна <math>R + r</math>, где r — радиус вписанной окружности, а R — описанной.

В частности

<math>\pm DF \pm DG \pm DH = R + r,</math>

при правильном выборе знаков[1]Шаблон:Rp.

Другая формулировка

Формула Карно[2]:

<math>R + r=k_a+k_b+k_c = \frac{1}{2}(d_A+d_B+d_C),</math>

где <math>k_a,k_b,k_c</math> — расстояния от центра описанной окружности соответственно до сторон <math>a,b,c</math> треугольника (они берутся со знаком в зависимости от того на какой стороне находится центр), а <math>d_A,d_B,d_C</math> — расстояния от ортоцентра соответственно до вершин <math>A,B,C</math> треугольника.

Расстояние от центра описанной окружности например до стороны <math>a</math> треугольника равно:

<math>k_a=a/(2 \mathop{\rm tg} A);</math>

расстояние от ортоцентра например до вершины <math>A</math> треугольника равно:

<math>d_A=a/(\mathop{\rm tg} A).</math>

Замечания

Следствия

  • Японская теорема о вписанном многоугольнике:Шаблон:Sfn Если вписанный <math>n</math>-угольник разрезать на <math>n-2</math> треугольникa непересекающимися диагоналями, то сумма радиусов их вписанных окружностей не зависит от способа разрезания.
    • Более того, выпуклый <math>n</math>-угольник является вписанным, если это условие соблюдается.

Файл:Japanese theorem green.svg

Файл:Japanese theorem red.svg

Суммы радиусов зелёных и красных окружностей равны.

Примечания

Шаблон:Примечания

См. также

Литература

Ссылки

Шаблон:Rq Шаблон:Geometry-stub

  1. Altshiller-Court, Nathan, College Geometry, Dover, 2007.
  2. Зетель С. И. Новая геометрия треугольника. Пособие для учителей. 2-е издание. М.: Учпедгиз, 1962. задача на с. 120—125. параграф 57, с.73.