Вписанная окружность
Главная » геометрия
Обновлено
Вписанная окружность — это окружность, которая вписана
в геометрическую фигуру и касается всех его сторон.
Окружность, точно можно вписать в такие геометрические фигуры, как:
- Треугольник
- Выпуклый, правильный многоугольник
- Квадрат
- Равнобедренная трапеция
- Ромб
В четырехугольник, можно вписать окружность,
только при условии, что суммы длин
противоположных сторон равны.
Во все вышеперечисленные фигуры
окружность, может быть вписана, только один раз.
Окружность невозможно вписать в прямоугольник
и параллелограмм
соприкасаться со всеми сторонам этих фигур.
Геометрические фигуры, в которые вписана окружность,
называются описанными около окружности.
Описанный треугольник — это треугольник, который описан
около окружности и все три его стороны соприкасаются с окружностью.Описанный четырехугольник — это четырехугольник, который описан
около окружности и все четыре его стороны соприкасаются с окружностью.
Содержание
- Свойства вписанной окружности
- В треугольник
- В четырехугольник
- Примеры вписанной окружности
- Верные и неверные утверждения
- Окружность вписанная в угол
Свойства вписанной окружности
В треугольник
- В любой треугольник может быть вписана окружность, причем только один раз.
- Центр вписанной окружности — точка пересечения биссектрис треугольника.
- Вписанная окружность касается всех сторон треугольника.
- Площадь треугольника, в который вписана окружность, можно рассчитать по такой формуле:
\[ S = \frac{1}{2}(a+b+c) \cdot r = pr \]
p — полупериметр четырехугольника. 2 — 2Rr} \]
с — расстояние между центрами вписанной и описанной окружностей треугольника.
R — радиус описанной около треугольника.
r — радиус вписанной окружности треугольника.
В четырехугольник
- Не во всякий четырехугольник можно вписать окружность.
- Если у четырехугольника суммы длин его противолежащих
сторон равны, то окружность, может быть, вписана (Теорема Пито). - Центр вписанной окружности и середины двух
диагоналей лежат на одной прямой (Теорема Ньютона, прямая Ньютона - Точка пересечения биссектрис — это центр вписанной окружности.
- Точка касания — это точка, в которой соприкасается
окружность и любая из сторон четырехугольника. - Площадь четырехугольника, в который вписана окружность, можно рассчитать по такой формуле:
\[ S = \frac{1}{2}(a+b+c+d)\cdot r = pr \]
p — полупериметр четырехугольника.
r — радиус вписанной окружности четырехугольника. - Точка касания вписанной окружности, которая лежит на любой из сторон,
равноудалены от этой конца и начала этой стороны, то есть от его вершин.
Примеры вписанной окружности
- Треугольник
- Четырехугольник
- Многоугольник
Примеры описанного четырехугольника:
равнобедренная трапеция, ромб, квадрат.
Примеры описанного треугольника:
равносторонний, равнобедренный,
прямоугольный треугольники.
Верные и неверные утверждения
- Радиус вписанной окружности в треугольник и радиус вписанной
в четырехугольник вычисляется по одной и той же формуле. Верное утверждение. - Любой параллелограмм можно вписать в окружность. Неверное утверждение.
- В любой четырехугольник можно вписать окружность. Неверное утверждение.
- В любой ромб можно вписать окружность. Верное утверждение.
- Центр вписанной окружности треугольника это точка пересечения биссектрис. Верное утверждение.
- Окружность вписанная в треугольник касается всех его сторон. Верное утверждение.
- Угол вписанный в окружность равен соответствующему центральному
- Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник равен
половине разности суммы катетов и гипотенузы. Верное утверждение. - Вписанные углы опирающиеся на одну и ту же хорду окружности равны. Неверное утверждение.
- Вписанная окружность в треугольник имеет в общем
три общие точки со всеми сторонами треугольника. Верное утверждение.
Окружность вписанная в угол
Окружность вписанная в угол — это окружность, которая
лежит внутри этого угла и касается его сторон.
Центр окружности, которая вписана в угол,
расположен на биссектрисе этого угла.
К центру окружности вписанной в угол, можно провести,
Центральный угол вписанной окружности – это угол, вершина
которого лежит в центре вписанной окружности.
Вписанный угол вписанной окружности – это угол,
вершина которого лежит на вписанной окружности.
Длина диаметра, радиуса, хорды, дуги вписанной окружности
измеряется в км, м, см, мм и других единицах измерения.
Так-же читайте статью про треугольник вписанный в окружность.
8 класс. Геометрия. Окружность. Вписанный угол. Центральный угол. — Теорема о вписанном угле.
Комментарии преподавателяТеорема о вписанном угле
Напомним некоторые определения
Определение:
Окружностью с центром в точке О и радиусом R называют множество всех точек плоскости, удаленных от точки О на расстояние R (см. Рис. 1).
Рис. 1
Часть окружности называется дугой.
Дуга имеет угловое измерение.
Градусная мера дуги равна градусной мере соответствующего центрального угла :
Рассмотрим примеры:
Рис. 2
Определение
Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны пересекают окружность, называется вписанным.
Рис. 3
Задана окружность с центром О, вершина А лежит на окружности, стороны АВ и АС угла пересекают окружность в точках В и С, угол называется вписанным. Он опирается на дугу , эта дуга расположена внутри угла (см. Рис. 3).
Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается (см. Рис. 4).
Рис. 4
Доказательство:
Рассмотрим несколько случаев.
Случай 1: точка О принадлежит лучу АС (см. Рис. 5).
Рис. 5
Доказать, что
Обозначим угол через , тогда угол также будет равен , так как треугольник равнобедренный, его стороны ОВ и ОА равны как радиусы окружности. Угол является внешним для треугольника , внешний угол равен сумме двух других углов, не смежных с ним, получаем: , то есть угловое измерение дуги есть . Таким образом, мы доказали, что вписанный угол равен половине измерения дуги, на которую он опирается.
Случай 2: точка О лежит внутри вписанного угла (см. Рис. 6).
Рис. 6
Доказать, что
Доказательство сводится к предыдущему случаю. Проведем диаметр AD, обозначим угол за и тогда дуга равна (объяснение см. случай 1). Угол за , тогда дуга равна (объяснение см. случай 1). Вся дуга равна:
Угол в свою очередь, равен .
Таким образом, мы доказали, что вписанный угол равен половине дуги, на которую он опирается.
Случай 3: точка О находится вне вписанного угла (см. Рис. 7).
Рис. 7
Доказать, что
Доказательство снова сводится к первому случаю. Проведем диаметр AD, обозначим угол через , тогда дуга (объяснение см. случай 1). Угол обозначим через , тогда дуга равна (объяснение см. случай 1). Дуга является разностью большой дуги и дуги :
Вписанный угол равен . Таким образом, мы доказали, что вписанный угол равен половине дуги, на которую он опирается.
Итак, теорема полностью доказана, все случаи рассмотрены. И теперь из этого вытекают важные следствия.
Следствие 1:
Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны между собой (см. Рис. 8).
Рис. 8
Угол равен , он вписанный и опирается на дугу , значит, дуга равна . Но на эту же дугу опираются много других углов, например, углы и , данные углы измеряются половиной градусной меры дуги, значит, они равны , как и угол.
Таким образом, получаем:
Следствие 2
Вписанные углы, опирающиеся на диаметр, прямые (см. Рис. 9).
Рис. 9
Теорема о вписанном угле является ключом к доказательству многих других теорем и к решению многих задач.
Произведение отрезков каждой из двух пересекающихся хорд есть величина постоянная.
Рис. 10
Доказать, что
Доказательство:
Рассмотрим треугольники и (см. Рис. 10). Данные треугольники подобны по равенству двух углов: равны вертикальные углы и ; вписанные углы и опираются на одну и ту же дугу . Выпишем соотношение подобия:
Применим свойство пропорции и преобразуем выражение:
, что и требовалось доказать.
Итак, мы рассмотрели понятие вписанного угла и теорему о вписанном угле. В следующем уроке мы рассмотрим свойства биссектрисы угла и серединного перпендикуляра к отрезку.
ИСТОЧНИК
http://interneturok.ru/ru/school/geometry/8-klass/okruzhnost/teorema-o-vpisannom-ugle
http://www.youtube.com/watch?v=v-udmw0gZIo
http://metodbook.ru/index.php/matematika/13-testy-po-geometrii-8-klass/112-test-po-geometrii-8-klass-tema-tsentralnye-i-vpisannye-ugly-variant-1.html
http://metodbook.ru/index.php/matematika/13-testy-po-geometrii-8-klass/113-test-po-geometrii-8-klass-tema-tsentralnye-i-vpisannye-ugly-variant-2.html
http://klassnoedelo.ru/upload/iblock/78d/78d9db552be4b537618cdef1c61fb4cd.jpg
Теоремы круга: откуда они берутся? — Блог MyTutor
На мой взгляд, самая важная фигура в математике — это круг. Его так просто понять, но он также дает нам одну из самых важных констант во всей математике: p. Как только мы нарисуем несколько линий внутри круга, мы сможем вывести закономерности и теоремы, полезные как в теоретическом, так и в практическом смысле. Определяющей чертой круга является его постоянный радиус, и я надеюсь показать вам, что, начиная с этой простой линии, мы можем вывести все теоремы о круге, которые вам нужно понять. Готовый? Пойдем.
Во-первых, мы должны знать, как построить равнобедренный треугольник из двух радиусов. Мы будем делать это часто, поэтому вот пример:
Поскольку все радиусы одинаковы, рисование двух радиусов образует треугольник с двумя равными сторонами — равнобедренный треугольник!
Теперь к теоремам:
1. Угол в центре вдвое больше угла на окружности 2. Угол в полуокружности прямой 3. Углы на одном отрезке равны 4. Сумма противоположных углов вписанного четырехугольника равна 180° 5. Угол между хордой и касательной равен углу на альтернативном отрезкеНайти репетитора 1. Угол в центре вдвое больше угла на окружности:
Как это показать? Начните с рисования линий, соединяющих A и D, B и C. Это образует три маленьких треугольника (∆ACD, ∆ABC, ∆ABD) и один большой (∆DCB). Поскольку все прямые AB, AC и AD являются радиусами окружности, это означает, что треугольники ∆ACD, ∆ABD и ∆ABC равнобедренные.
Итак, из ∆ABC мы можем видеть, что угол при A равен 180-2s (180° в треугольнике) .
И в большом треугольнике ∆DCB имеем:
(u+s)+(u+t)+(t+s) = 180° (180° в треугольнике) .
, который дает нам:
2U+2T+2S = 180 °
2U+2T = 180 ° -2S
= A
2. Угол в полукол.
Во-первых, мы можем видеть, что это приложение вышеприведенной теоремы с углом в центре = 180° . Если мы хотим показать это, не используя теорему 1, начнем с рисования линии от A до C. Обратите внимание, что это радиус окружности. Получаются три треугольника: ∆ABC, ∆ACD и большой ∆BCD. Имеем также, что ∆ABC и ∆ACD равнобедренные.
Во-первых, мы видим, что a+b=180° (180° по прямой) .
Для ∆ABC мы видим, что b+2s=180° (180° в треугольнике) . (1)
А для ∆ACD имеем a+2t=180° (180° в треугольнике) . (2)
Если сложить уравнения (1) и (2), получим b+2s+a+2t = 360°. Мы также знаем, что a+b=180°. Итак:
2s+2t+180° = 360°
2s+2t = 180°
s+t = 90°, чего мы и добивались.
3. Углы на одном отрезке равны:
Мы показываем это с помощью первой теоремы. Мы можем видеть, что, применяя первую теорему, мы получаем, что угол при С равен половине угла при А (в центре). Мы имеем, что угол при D также равен половине угла при A. Следовательно, угол при C равен углу при D.
4. Противолежащие углы в циклическом четырехугольнике суммируются до 180 °:
Угол при В + угол при D = угол при С + угол при Е равно 180° 900° четырехугольника четырехугольник, все углы которого лежат на окружности окружности.
Как и прежде, первым шагом будет проведение радиусов от центра к каждому углу четырехугольника. Это дает нам четыре равнобедренных треугольника: ∆ABC, ∆ACD, ∆ADE и ∆ABE.
Мы знаем, что сумма внутренних углов четырехугольника равна 360° (если вы не уверены в этом, подумайте о квадрате). Таким образом, мы видим:
Угол B Угол C Угол D Угол E
(x+u) + (u+v) + (v+w) + (x+w) = 360°
2u + 2v + 2W + 2x = 360 °
U + V + W + X = 180 °
, поэтому мы имеем:
Угол B + Угол D
(U + X) + (V + W) = 180 °
и
Угол C + Угол E
(u + v) + (x + w) = 180°
5. альтернативный сегмент:
Наконец, одну из самых неожиданных теорем мы можем вывести, рисуя линии в кругах. Доказательство начинается таким же образом, проводя радиусы от центра окружности к каждой из точек B, C и D.
Это снова образует три равнобедренных треугольника: ∆ABC, ∆ABD и ∆ACD.
Мы хотим показать, что a = u+v.
В большем треугольнике ∆BCD мы знаем, что:
(u+w) + (v+w) + (u+v) = 180° (180° в треугольнике)
что приводит к:
2u + 2v + 2w = 180°
u + v + w = 90° (1)
Мы также знаем, что:
a = 90° – w (тангенс и радиус пересекаются под углом 90°)
Подставляя это в (1):
u + v = 90° – w
u + v = a, как требуется.
Я думаю, замечательно, что рисование простого радиуса может открыть нам внутри круга. Когда я изучал эти теоремы, я так и не понял, откуда они взялись, а теперь понимаете вы!
Помните, что, хотя вопросы могут показаться сложными, и может быть трудно определить, как получить ответ, уделение времени применению этих теорем значительно облегчит вашу работу. И если вам все еще нужна помощь, попробуйте индивидуальное объяснение от онлайн-репетитора по математике.
Крис Б. изучает математику и экономику в Университетском колледже Лондона. Он воодушевлен постоянной проблемой изучения математики и любит находить новые и интересные способы решения задач.
Теоремы о кругах — математика GCSE
Введение
Что такое теоремы круга?
Стяжные уголки
Теоремы круга рабочий лист
Распространенные заблуждения
Практические вопросы по теоремам круга
Круговые теоремы GCSE вопросы
Контрольный список обучения
Следующие уроки
Все еще застряли?
Индивидуальные занятия по математике, созданные для успеха KS4
Теперь доступны еженедельные онлайн-уроки повторения математики GCSE
Узнать больше
Введение
Что такое теоремы круга?
Стяжные уголки
Рабочий лист теорем о кругах
Распространенные заблуждения
Практические вопросы по теоремам круга
Круговые теоремы GCSE вопросы
Контрольный список обучения
Следующие уроки
Все еще застряли?
Здесь мы узнаем о теоремах круга, включая их применение, доказательство и то, как их использовать для решения более сложных задач.
Существуют также рабочие листы с круговыми теоремами, основанные на экзаменационных вопросах Edexcel, AQA и OCR, а также дополнительные рекомендации о том, что делать дальше, если вы все еще застряли.
Что такое теоремы о кругах?
Теоремы круга — это свойства, которые показывают отношения между углами в геометрии круга. Мы можем использовать эти теоремы вместе с предварительными знаниями о других свойствах углов для вычисления недостающих углов без использования транспортира. Это имеет очень полезные приложения в дизайне и инженерии.
Существует семь основных теорем о круге:
- Теорема об альтернативном сегменте круга
- Теорема об угле в центре окружности
- Углы в одном отрезке Теорема окружности
- Угол в теореме о полуокружности
- Теорема хордовой окружности
- Теорема касательной окружности
- Теорема о циклическом четырехугольнике
Ниже приводится краткое изложение каждой теоремы о круге вместе с диаграммой.
Что такое теоремы о кругах?
Загрузите наш бесплатный плакат с теоремами о кругах, чтобы сосредоточить внимание на своей редакции!
Теорема о окружности 1: Альтернативный отрезок
Угол между касательной и хордой равен углу, образуемому той же хордой в альтернативном отрезке.
Пошаговое руководство: Теорема об альтернативных сегментах
Как использовать теорему об альтернативных сегментах
Чтобы использовать теорему об альтернативных сегментах
- Найдите ключевые части круга для теоремы.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить один из двух углов.
- Используйте теорему об альтернативных сегментах, чтобы установить другой недостающий угол.
Как использовать угол в центре теоремы
Чтобы использовать тот факт, что угол в центре вдвое больше угла на окружности
- Найдите ключевые части круга для теоремы.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить угол в центре или угол на окружности.
- Используйте угол в центре теоремы, чтобы определить другой недостающий угол.
Как использовать теорему об углах одного и того же сегмента
Чтобы использовать тот факт, что углы в одном и том же сегменте равны
- Найдите ключевые части круга для теоремы.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить угол на окружности в том же сегменте.
- Используйте угол из той же теоремы об отрезках, чтобы сформулировать другой отсутствующий угол. 9o
- Найдите ключевые части круга для теоремы.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить углы внутри треугольника.
- Используйте углы в теореме о полуокружности, чтобы сформулировать другой недостающий угол.
- Найдите ключевые части окружности для соответствующей теоремы о окружности.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить недостающие углы.
- Используйте теорему Пифагора или тригонометрию, чтобы найти недостающую длину.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить оставшиеся углы, образованные с касательной.
- Используйте теорему о касательной, чтобы установить другой недостающий угол.
Окружность Теорема 5: Хорда окружности
Перпендикуляр из центра окружности к хорде делит хорду пополам (разделяет хорду на две равные части).
Пошаговое руководство: Хорда окружности
Как найти недостающие длины с помощью хорд
Чтобы найти недостающие углы и длины с помощью хорд
Круг Теорема 6: Тангенс окружности
Угол между касательной и радиусом равен 90 градусов. Касательные, пересекающиеся в одной точке, имеют одинаковую длину.
Диаграмма 1 Диаграмма 2
Пошаговый руководство: Tangent of Circle
Как использовать касательную теоремы круга
. круга для теоремы.
Теорема об окружности 7: вписанный четырехугольник 9о
.Пошаговое руководство: Вписанный четырехугольник
Как использовать теорему вписанного четырехугольника
Чтобы использовать теорему вписанного четырехугольника
- Найдите ключевые части круга для теоремы.
- Используйте другие данные об углах, чтобы определить один из двух противоположных углов в четырехугольнике.
- Используйте теорему о вписанном четырехугольнике, чтобы определить другой недостающий угол.
Сгибаемые уголки
Угол внутри окружности образуется двумя хордами, пересекающимися в одной точке на окружности. На приведенных ниже диаграммах показан угол, образуемый дугой AC из точки B для двух разных окружностей.
Полезный совет: слово «подтягивать» часто используется в теоремах о кругах, поэтому убедитесь, что вы знаете, что оно означает.
Пошаговое руководство: Сопрягаемые углы
Рабочий лист по теоремам об окружности
Получите бесплатный рабочий лист по теоремам об окружности, содержащий более 20 вопросов и ответов. Включает рассуждения и прикладные вопросы.
СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО
ИксРабочий лист по теоремам о кругах
Получите бесплатный рабочий лист по теоремам о кругах, содержащий более 20 вопросов и ответов. Включает рассуждения и прикладные вопросы.
СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО
Примеры теорем об окружности
Пример 1: теорема об альтернативных отрезках
Треугольник ABC вписан в окружность с центром O. Касательная DE пересекает окружность в точке A. Вычислите величину угла ABC.
- 9о .
- Разделение пополам и удвоение
- Углы одинаковые 9o когда связанная хорда не пересекает центр окружности и поэтому на диаграмме не изображен полукруг.
- Параллельные прямые (теорема об альтернативных отрезках)
Возьмем, к примеру, схему ниже:
Предполагается, что хорда BC параллельна касательной, поэтому угол ABC равен углу при касательной. Здесь угол BCA был бы равен.
Верхний совет: Используйте стрелки, чтобы визуализировать, как появляется альтернативный угол сегмента: 9о .
- В теореме Пифагора отсутствует сторона
Недостающая сторона вычисляется путем неправильного сложения квадрата гипотенузы и меньшей стороны, или путем вычитания квадрата меньшей стороны.
- Неверная тригонометрическая функция
Используется неверная тригонометрическая функция, поэтому вычисляемая сторона или угол неверны. Это также включает в себя обратные тригонометрические функции. 9о и треугольник равносторонний.
(1)
Учебный контрольный список
Теперь вы узнали, как:
- Применять и доказывать стандартные теоремы об углах, радиусах, касательных и хордах, а также использовать их для доказательства связанных результатов 92571
- застрявший?
Подготовьте своих учеников KS4 к успешной сдаче выпускных экзаменов по математике с помощью программы Third Space Learning. Еженедельные онлайн-уроки повторения GCSE по математике, которые проводят опытные преподаватели математики.
Поскольку мы знаем сторону, прилегающую к углу, и хотим вычислить гипотенузу, нам нужно использовать \cos(\theta)=\frac{A}{H} с H в качестве подлежащего.
\begin{выровнено}
&H=\frac{A}{\cos(\theta)}\\\\
&x=\frac{5}{\cos(71)}\\\\
&x=15,4 см \; (1 дп)
\end{aligned}
Пример 6: касательная в теореме о окружности
Точки A, B и C лежат на окружности с центром O. DE является касательной в точке A. Вычислите величину угла BAD. 9o
Неправильно запомнив теорему об угле в центре, учащийся удвоит угол в центре или половину угла на окружности.
Главный совет: посмотрите на углы. Угол в центре всегда больше угла на окружности (это не так очевидно, когда угол на окружности находится в противоположном отрезке).