Теорема Штейнера (планиметрия)

Теорема Штейнера — классическая теорема геометрии треугольника, обобщение теоремы о биссектрисе. Названа в честь Якоба Штейнера.

Формулировка

Пусть через вершину $A$ треугольника $\triangle ABC$ внутри него проведены две прямые, образующие равные углы со сторонами $AB$ и $AC$ и пересекающие сторону $BC$ в точках $M$ и $N$ . Тогда

{\frac {BM}{CM}}\cdot {\frac {BN}{CN}}=\left({\frac {AB}{AC}}\right)^{2}

.

Верно и обратное утверждение: если выполняется равенство ${\frac {BM}{CM}}\cdot {\frac {BN}{CN}}=\left({\frac {AB}{AC}}\right)^{2}$ , то $\angle BAM=\angle CAN$ .

Важный частный случай теоремы

Из теоремы Штейнера, как частный случай, получается теорема о биссектрисе. Действительно, пусть в сформулированной выше теореме точки M и N совпадают, образуя точку D, тогда они являются основанием биссектрисы, опущенной из вершины A на сторону BC. В этом частном случае мы имеем ${\frac {BD}{CD}}\cdot {\frac {BD}{CD}}=\left({\frac {AB}{AC}}\right)^{2}$ . Извлекая квадратный корень из обеих частей, имеем ${\frac {BD}{CD}}={\frac {AB}{AC}}$ , что и составляет суть теоремы о биссектрисе.

Литература

Понарин Я. П. Элементарная геометрия. В 2 т. — М.: МЦНМО, 2004. — С. 32. — ISBN 5-94057-170-0.

См. также