Подобие треугольников · урок 9 из 12
Практикум: теоремы Чевы и Менелая
Геометрия · 9 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025
строка R02 · GEOM9U-031
R02.4
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Записывать отношения
обходом по контуру треугольника — без «перевёрнутых» дробей
Находить отношения
на сторонах — теоремой Чевы, на чевиане — теоремой Менелая
Доказывать
что три прямые проходят через одну точку, а три точки лежат на одной прямой
Решать задачи ОГЭ
на отношения отрезков и площадей — линии 23 и 25
повторение: GEOM9U-026, 8 класс
Разминка · устно
Отношения отрезков
- AK:KB=2:3, AB=15. Найдите AK. 6
- AK=4, KB=6. Найдите AK:AB. 2:5
- 32⋅43⋅x=1. Найдите x. 2
- На рисунке AG:GM=? 2:1
- Биссектриса AL в △ABC: BL:LC=? AB:AC
- У треугольников общая высота. Их площади относятся как… основания
R02.4
Опора · теорема Чевы
Три чевианы через одну точку
A1∈BC, B1∈CA, C1∈AB. Прямые AA1, BB1, CC1 пересекаются в одной точке ⟺
C1BAC1⋅A1CBA1⋅B1ACB1=1
1C1BAC1=SBOCSAOCу пар △ACC1,△BCC1 и △AOC1,△BOC1 общие высоты; вычитаем
2A1CBA1=SAOCSAOB, B1ACB1=SAOBSBOCтак же
3Перемножаем — площади сокращаются: 1обратная теорема — от противного через C2=C1
R02.4
Опора · теорема Менелая
Три точки на одной прямой
Прямая пересекает AB в C1, BC в A1, продолжение AC в B1 ⟺
C1BAC1⋅A1CBA1⋅B1ACB1=1
1CD∥AB, D∈A1C1дополнительное построение
2A1CBA1=CDC1B, B1ACB1=AC1CD△A1CD∼△A1BC1, △B1CD∼△B1AC1 — по двум углам
3C1BAC1⋅CDC1B⋅AC1CD=1обратная: точек на продолжениях — одна или три
R02.4
Правило · обход контура и выбор треугольника
Как составить равенство без ошибок
1. Обход
A→C1→B→A1→C→B1→A
вершина → точка → вершина…: каждый отрезок начинается там, где кончился предыдущий
2. Чева или Менелай?
Три прямые из вершин → Чева: точки на сторонах.
Одна прямая через три стороны → Менелай: одна точка на продолжении.
3. Какой треугольник?
Ищем AO:OA1 — берём треугольник со стороной AA1: △AA1C.
Секущая — прямая BB1 через O.
R02.4
Образец → сам · теорема Чевы
Найти третье отношение на стороне
Образец: AA1, BB1, CC1 пересекаются в O; AC1:C1B=2:3, BA1:A1C=1:2. Найдите CB1:B1A.
32⋅21⋅B1ACB1=1 теорема Чевы
B1ACB1=3 ⇒ CB1:B1A=3:1
Сам (чевианы пересекаются)
- AC1:C1B=1:1, BA1:A1C=3:2. Найдите CB1:B1A. 2:3
- AC1:C1B=3:2, CB1:B1A=1:3. Найдите BA1:A1C. 2:1
- AC1=2, C1B=4, BA1=A1C, AC=9. Найдите CB1. 6
R02.4
Образец → сам · теорема Менелая
Точка на медиане
Образец: AM — медиана, K∈AM, AK:KM=3:1, прямая BK пересекает AC в P. Найдите AP:PC.
△AMC, секущая BKP: KMAK⋅BCMB⋅PACP=1
3⋅21⋅PACP=1 ⇒ PACP=32 MB:BC=1:2
AP:PC=3:2
Сам (та же фигура)
- AK:KM=1:1. Найдите AP:PC. 1:2
- AK:KM=4:1. Найдите AP:PC. 2:1
- AK:KM=2:1. Докажите, что BP — медиана. 2⋅21⋅PACP=1 ⇒ CP=PA
R02.4
Образец → сам · отношение на чевиане
Обратная задача: точки на сторонах известны
Образец: BA1:A1C=1:2, B1 — середина AC, AA1∩BB1=O. Найдите AO:OA1.
△AA1C, секущая BOB1: OA1AO⋅BCA1B⋅B1ACB1=1
OA1AO⋅31⋅1=1 A1B:BC=1:3
AO:OA1=3:1
Сам
- A1 и B1 — середины BC и AC. Найдите AO:OA1. 2:1
- BA1:A1C=2:1, B1 — середина AC. Найдите AO:OA1. 3:2
- В образце найдите BO:OB1. 1:1
R02.4 · сверх ФРП
Дополнительно · вывод из теоремы Менелая
Как делится чевиана: теорема Ван-Обеля
OA1AO =C1BAC1+B1CAB1
1C1BAC1=OA1AO⋅BCCA1Менелай: △ABA1, секущая C1OC
2B1CAB1=OA1AO⋅BCBA1Менелай: △ACA1, секущая B1OB
3Сумма: OA1AO⋅BCCA1+BA1=OA1AOCA1+A1B=BC
R02.4
Образец → сам · обратная теорема Чевы
Доказать: три прямые через одну точку
Образец: A1,B1,C1 — точки касания вписанной окружности. Докажите: AA1, BB1, CC1 пересекаются в одной точке.
AC1=AB1=x, BC1=BA1=y, CA1=CB1=z отрезки касательных
yx⋅zy⋅xz=1 ⇒ пересекаются обратная теорема Чевы
Сам: докажите обратной теоремой
- Медианы пересекаются в одной точке. 1⋅1⋅1=1
- Биссектрисы пересекаются в одной точке. ab⋅bc⋅ca=1
- Высоты остроугольного треугольника — тоже. AC1=bcosA, C1B=acosB, …
R02.4
Образец → сам · обратная теорема Менелая
Доказать: три точки на одной прямой
Образец: AC1:C1B=2:1, BA1:A1C=1:3, B1 на продолжении CA за A, AB1=2AC. Докажите: C1, A1, B1 на одной прямой.
B1ACB1=2AC3AC=23 CB1=CA+AB1
2⋅31⋅23=1, одна точка на продолжении ⇒ на одной прямой
Сам
- C1 — середина AB, BA1:A1C=1:2. Где прямая C1A1 пересекает прямую AC? за A, AB1=AC
- AC1:C1B=2:1, BA1=A1C, CB1:B1A=1:2 (B1 на продолжении). На одной прямой? да
- AC1=C1B, BA1:A1C=2:1, CB1:B1A=1:3. А здесь? нет: 32=1
R02.4
Образец → сам · отношение площадей
От отношения отрезков — к площади
Образец: AA1 — медиана, AB1:B1C=1:2, AA1∩BB1=O, SABC=60. Найдите SAOB.
△AA1C, секущая BOB1: OA1AO⋅21⋅2=1
AO=OA1, SABA1=30 медиана делит площадь пополам
SAOB=21SABA1=15 общая высота из B
Сам (та же фигура)
- Найдите SBOA1. 15
- Найдите BO:OB1 и SAOB1. 3:1; 5
- Найдите площадь четырёхугольника OA1CB1. 25
R02.4
Схема-конспект · что дано → чем пользоваться
Выбор теоремы
| В задаче | Теорема | Ключ |
| три чевианы, два отношения на сторонах | Чевы | третье отношение |
| отношение на чевиане AO:OA1 | Менелая для △AA1C | секущая BB1 |
| прямая через две стороны и продолжение | Менелая | B1A — до A целиком |
| доказать: три прямые через точку | обратная Чевы | произведение =1 |
| доказать: три точки на прямой | обратная Менелая | одна точка вне стороны |
| площади частей треугольника | отрезки → площади | общая высота |
R02.4
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| C1BAC1⋅BA1A1C⋅B1ACB1=1 | дробь перевёрнута — обход нарушен | C1BAC1⋅A1CBA1⋅B1ACB1=1 |
| AO:OA1 — по теореме Чевы | Чева связывает только отрезки сторон | Менелай: △AA1C, секущая BB1 |
| медиана AM: BCMB=MCMB=1 | секущая через B: отрезки MB и BC | BCMB=21 |
| все три точки на сторонах, произведение 1 ⇒ на одной прямой | это условие теоремы Чевы | чевианы пересекаются в одной точке |
R02.4
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) Чевианы пересекаются, AC1:C1B=1:2, BA1=A1C. Найдите CB1:B1A.
AC1C1B⋅1⋅x=1
2x=1, x=21
21⋅1⋅x=1, x=2
CB1:B1A=2:1
б) Медиана AM, AK=KM, BK∩AC=P. Найдите AP:PC.
1⋅MCMB⋅PACP=1
AP:PC=1:1
в) AC1:C1B=1:2, BA1:A1C=2:1, B1 — середина AC.
21⋅2⋅1=1 ⇒ C1,A1,B1 на одной прямой
Все точки на сторонах: по обратной теореме Чевы AA1, BB1, CC1 пересекаются
R02.4
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
- базаЧевианы пересекаются: AC1=C1B, BA1:A1C=2:1. Найдите CB1:B1A. 1:2
- базаЧевианы пересекаются: AC1:C1B=3:2, CB1:B1A=1:3. Найдите BA1:A1C. 2:1
- базаМедиана AM, AK:KM=1:2, BK∩AC=P. Найдите AP:PC. 1:4
- базаAC1=2, C1B=3, BA1=3, A1C=4, CB1=4, B1A=2. Пересекаются ли AA1, BB1, CC1? да
- базаПрямая: AC1:C1B=3:1, BA1:A1C=1:2, пересекает прямую AC в B1. Найдите CB1:B1A. 2:3
- базаA1 — середина BC, AB1:B1C=1:3. Найдите AO:OA1. 2:3
R02.4
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
- повыш.BA1:A1C=2:1, AB1:B1C=2:3, AA1∩BB1=O. Найдите AO:OA1 и BO:OB1. 1:1 и 5:1
- повыш.AC1:C1B=1:2, BA1:A1C=3:2, прямая C1A1 пересекает прямую AC в B1, AC=5. Найдите AB1. 15
- повыш.Точка O внутри △ABC, SAOB:SBOC:SCOA=2:3:4, CO∩AB=C1. Найдите AC1:C1B. 4:3
- повыш.SABC=1, AC1:C1B=BA1:A1C=CB1:B1A=1:2. Найдите площадь треугольника, образованного прямыми AA1, BB1, CC1. 71
R02.4 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 23 и 25
Отношения отрезков и площадей
- ОГЭ 23В треугольнике ABC стороны AB=6, AC=8. Биссектриса AP и медиана BM пересекаются в точке K. Найдите AK:KP. 7:3
- ОГЭ 23Точка D на стороне BC, BD:DC=3:2; медиана BM пересекает AD в точке O. Найдите AO:OD. 5:3
ОГЭ 25 Медиана AM и отрезок BK (K∈AC, AK:KC=1:3) пересекаются в O; SABC=40. Найдите SOMCK.
△AMC, секущая BOK: OMAO⋅21⋅3=1
AO:OM=2:3, SBOM=53SABM=12
SBKC=43SABC=30 общая высота из B
SOMCK=30−12=18
R02.4
Самостоятельная работа · 5 минут
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Чевианы пересекаются: AC1:C1B=2:1, BA1:A1C=1:4. Найдите CB1:B1A. 2:1
- Медиана AM, AK:KM=2:3, BK∩AC=P. Найдите AP:PC. 1:3
- BA1:A1C=1:3, B1 — середина AC. Найдите AO:OA1. 4:1
- AC1:C1B=1:2, BA1:A1C=4:1, CB1:B1A=1:2 (B1 на продолжении AC). Лежат ли C1, A1, B1 на одной прямой? да
Вариант 2
- Чевианы пересекаются: AC1:C1B=1:3, BA1:A1C=3:2. Найдите CB1:B1A. 2:1
- Медиана AM, AK:KM=3:2, BK∩AC=P. Найдите AP:PC. 3:4
- BA1:A1C=2:3, B1 — середина AC. Найдите AO:OA1. 5:2
- AC1:C1B=2:1, BA1:A1C=1:3, CB1:B1A=2:3 (B1 на продолжении AC). Лежат ли C1, A1, B1 на одной прямой? нет
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Чем отличаются конфигурации Чевы и Менелая?
- Как проверить, что дробь не перевёрнута?
- Какой треугольник взять, чтобы найти AO:OA1?
Домашнее задание
- Чевианы пересекаются: AC1:C1B=3:1, CB1:B1A=1:2. Найдите BA1:A1C.
- BA1:A1C=3:1, B1 — середина AC. Найдите AO:OA1 и BO:OB1.
- * AC1:C1B=AB1:B1C=1:2, BB1∩CC1=O. Какую долю SABC составляет SAC1OB1?
- Тренажёр: reknow.ru/9/geometry/9_geometry_adv_metricheskie.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM9U-031 · Практикум: Теоремы Чевы и Менелая
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 9 класс |
| Строка, урок | R02 «Подобие треугольников», 12 ч · урок 9/12 · тип П |
| Единицы → слайды | R02.4 «Теоремы Чевы и Менелая» → 2, 4–21 · повторение 8 класса (медианы, биссектриса, площади) → 3 |
| Результаты | «Использовать теоремы Чевы и Менелая при решении задач» → 4–21 |
| Вне урока | доказательства теорем — GEOM9U-026; гомотетия — GEOM9U-032; теорема Ван-Обеля — сверх ФРП (сл. 10 «Дополнительно»); тригонометрическая форма теоремы Чевы и ориентированные отношения не вводятся |
| Время | теория 12 мин · практика 33 мин (73 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |