Подобные треугольники: признаки и свойства
Подобные треугольники — треугольники одной формы, но разного размера: их углы равны, а стороны пропорциональны. Во второй части ОГЭ подобие — самый частый шаг решения: параллельные прямые почти всегда дают подобные треугольники.
Теория
Определение
Треугольники ABC и A1B1C1 подобны, если их углы соответственно равны, а стороны пропорциональны: ABA1B1 = BCB1C1 = ACA1C1 = k. Число k — коэффициент подобия.
Три признака
- По двум углам: два угла одного треугольника равны двум углам другого.
- По двум сторонам и углу между ними: две стороны пропорциональны, а углы между ними равны.
- По трём сторонам: три стороны одного треугольника пропорциональны трём сторонам другого.
Свойства подобных треугольников
- Периметры, высоты, медианы и биссектрисы относятся с тем же коэффициентом k.
- Площади относятся как k2.
Где искать подобие
- Прямая, параллельная стороне треугольника, отсекает треугольник, подобный данному.
- Отрезки на параллельных прямых и их пересекающиеся «перемычки» — диагонали трапеции, «песочные часы» — дают подобные треугольники с вертикальными углами.
- Высота прямоугольного треугольника, проведённая к гипотенузе, делит его на два треугольника, подобных исходному.
- Средняя линия отсекает треугольник с коэффициентом 12.
Решённые примеры
1. Прямая, параллельная стороне
Задание 23. Угол общий, углы при параллельных прямых соответственные — подобие по двум углам.
Прямая, параллельная стороне AC треугольника ABC, пересекает стороны AB и BC в точках M и N соответственно. Найдите BN, если MN = 14, AC = 16, NC = 18.
На экзамене решение записывают полностью. В тренажёре для проверки: введи длину BN.
Решение
- Треугольники MBN и ABC подобны по двум углам: угол B общий, углы BNM и BCA соответственные при параллельных MN и AC
- Обозначь BN = x, тогда BC = x + 18. Из подобия: xx + 18 = 1416
- 16x = 14x + 252, то есть 2x = 252
- x = 126
Ответ: 126
Как это оценят на экзамене
- 2 балла — ход решения верный, все шаги выполнены правильно, получен верный ответ.
- 1 балл — решение в целом верное, но в нём есть несущественные недочёты или вычислительные ошибки.
- 0 баллов — всё остальное, в том числе верный ответ без решения.
Если получилось не 126
- 15,75 — Отношение 14 : 16 — это BN : BC, а не BN : NC. Сторона BC — это BN и NC вместе.
- 144 — Это вся сторона BC. Спрашивают её часть — BN.
2. Отрезки на параллельных прямых
Задание 23. Вертикальные углы и накрест лежащие — «песочные часы».
Отрезки AB и DC лежат на параллельных прямых, а отрезки AC и BD пересекаются в точке M. Найдите MC, если AB = 12, DC = 24, AC = 24.
На экзамене решение записывают полностью. В тренажёре для проверки: введи длину MC.
Решение
- Треугольники AMB и CMD подобны по двум углам: углы при вершине M вертикальные, углы MAB и MCD накрест лежащие при параллельных AB и DC
- Стороны пропорциональны: AM : MC = AB : DC = 12 : 24 = 1 : 2
- Значит, AC делится на 1 + 2 = 3 части, из них на MC приходится 2
- MC = 24 · 23 = 16
Ответ: 16
Как это оценят на экзамене
- 2 балла — ход решения верный, все шаги выполнены правильно, получен верный ответ.
- 1 балл — решение в целом верное, но в нём есть несущественные недочёты или вычислительные ошибки.
- 0 баллов — всё остальное, в том числе верный ответ без решения.
Если получилось не 16
- 8 — Это AM. Отрезок MC прилегает к стороне DC и относится к AM так же, как DC к AB.
- 48 — Отношение 12 : 24 — это AM : MC, а не AC : MC. Весь отрезок AC — сумма двух частей.
3. Отрезок, параллельный основаниям трапеции
Задание 23. Дополнительная прямая превращает трапецию в параллелограмм и треугольник.
Прямая, параллельная основаниям трапеции ABCD, пересекает её боковые стороны AB и CD в точках E и F соответственно. Найдите длину отрезка EF, если AD = 24, BC = 4, CF : DF = 4 : 1.
На экзамене решение записывают полностью. В тренажёре для проверки: введи длину EF.
Решение
- Проведи через вершину C прямую, параллельную AB. Пусть она пересекает основание AD в точке K, а отрезок EF — в точке L
- В четырёхугольниках ABCK и EBCL противоположные стороны попарно параллельны: это параллелограммы. Поэтому AK = BC = 4 и EL = BC = 4, а KD = AD − AK = 24 − 4 = 20
- Треугольники CLF и CKD подобны по двум углам: угол C у них общий, а углы CLF и CKD соответственные при параллельных прямых EF и AD и секущей CK. Значит, LF : KD = CF : CD = 4 : 5
- LF = 20 · 45 = 16
- EF = EL + LF = 4 + 16 = 20
Ответ: 20
Как это оценят на экзамене
- 2 балла — ход решения верный, все шаги выполнены правильно, получен верный ответ.
- 1 балл — решение в целом верное, но в нём есть несущественные недочёты или вычислительные ошибки.
- 0 баллов — всё остальное, в том числе верный ответ без решения.
Если получилось не 20
- 8 — Отношение 4 : 1 считается от точки C: отрезок CF прилегает к меньшему основанию BC.
- 14 — Это средняя линия. Отрезок EF делит боковую сторону не пополам, а в данном отношении.
4. Подобие по двум сторонам и углу
Задание 24. Равные углы накрест лежащие, стороны около них пропорциональны.
Основания BC и AD трапеции ABCD равны соответственно 4 и 16, BD = 8. Докажите, что треугольники CBD и BDA подобны.
Решение
- Углы CBD и BDA равны как накрест лежащие при параллельных прямых BC и AD и секущей BD
- Сравни стороны, образующие эти углы: в треугольнике CBD это BC и BD, в треугольнике BDA — BD и AD. BCBD = 48 = 12 и BDAD = 816 = 12
- Две стороны одного треугольника пропорциональны двум сторонам другого, а углы между ними равны. По второму признаку подобия треугольники CBD и BDA подобны
Как это оценят на экзамене
- 2 балла — доказательство верное, все шаги обоснованы.
- 1 балл — доказательство в целом верное, но содержит неточности.
- 0 баллов — всё остальное.
5. Вписанный четырёхугольник и подобие
Задание 24. Равенство второй пары углов даёт свойство вписанного четырёхугольника.
Четырёхугольник ABCD вписан в окружность. Лучи BC и AD пересекаются в точке M. Докажите, что треугольники MCD и MAB подобны.
Решение
- Вписанный четырёхугольник выпуклый: вершины B и C лежат по одну сторону от прямой AD. Поэтому на луче BC точка M лежит за точкой C — на продолжении стороны; так же на луче AD она лежит за точкой D
- У треугольников MCD и MAB угол при вершине M общий
- Углы MCD и BCD смежные, их сумма равна 180°
- Четырёхугольник вписан в окружность, поэтому сумма его противоположных углов BAD и BCD тоже равна 180°
- Значит, углы MCD и BAD равны: каждый дополняет угол BCD до 180°. Точка D лежит на стороне MA треугольника MAB, поэтому угол BAD — это его угол MAB
- Треугольники MCD и MAB подобны по двум углам: угол M общий, угол MCD равен углу MAB
Как это оценят на экзамене
- 2 балла — доказательство верное, все шаги обоснованы.
- 1 балл — доказательство в целом верное, но содержит неточности.
- 0 баллов — всё остальное.
Типичные ошибки
- Составляют пропорцию из несоответствующих сторон. Соответствующие стороны лежат против равных углов.
- Считают, что площади относятся как k, а не как k2.
- Приравнивают отношение отрезка стороны к целой стороне неправильно: в пропорции участвуют стороны треугольников, а не их части.
- Во втором признаке берут угол не между пропорциональными сторонами.
В каких заданиях встречается
- Задание 23 — подобие при параллельных прямых, отрезки в трапеции.
- Задание 24 — доказательство подобия.
- Задание 25 — подобие как шаг решения задачи высокого уровня.
- Задание 19 — утверждения о подобии.
Вопросы и ответы
Какие треугольники называют подобными?
Те, у которых углы соответственно равны, а стороны пропорциональны.
Какой признак подобия используется чаще всего?
Первый, по двум углам: при параллельных прямых равные углы находятся сразу — соответственные, накрест лежащие, вертикальные, общий угол.
Как относятся площади подобных треугольников?
Как квадрат коэффициента подобия: если стороны больше в 3 раза, площадь больше в 9 раз.
Есть ли признаки подобия в справочных материалах ОГЭ?
Нет, их нужно помнить.
Обновлено 11.10.2026