Как описать окружность около прямоугольника

Прямоугольник. Онлайн калькулятор

С помощю этого онлайн калькулятора можно найти сторону, периметр, диагональ прямоугольника, радиус описанной вокруг прямоугольника окружности и т.д.. Для нахождения незвестных элементов, введите известные данные в ячейки и нажмите на кнопку «Вычислить». Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Определение 1. Прямоугольник − это параллелограмм, у которого все углы прямые (Рис.1).

Как описать окружность около прямоугольника

Можно дать и другое определение прямоугольника.

Определение 2. Прямоугольник − это четырехугольник, у которого все углы прямые.

Свойства прямоугольника

Так как прямоугольник является параллелограммом, то все свойства параллелограмма верны и для прямоугольника.

  • 1. Стороны прямоугольника являются его высотами.
  • 2. Все углы прямоугольника прямые.
  • 3. Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов его соседних двух сторон.
  • 4. Диагонали прямоугольника равны.
  • 5. Около любого прямоугольника можно описать окружность, при этом диаметр описанной окружности равна диагонали прямоугольника.

Длиной прямоугольника называется более длинная пара его сторон.

Шириной прямоугольника называется более короткая пара его сторон.

Диагональ прямоугольника

Определение 3. Диагональ прямоугольника − это отрезок, соединяющий две несмежные вершины прямоугольника.

Как описать окружность около прямоугольника

На рисунке 2 изображен диагональ d, который является отрезком, соединяющим несмежные вершины A и C. Прямоугольник имеет две диагонали.

Для вычисления длины диагонали воспользуемся теоремой Пифагора:

Как описать окружность около прямоугольника
Как описать окружность около прямоугольника.(1)

Из равенства (1) найдем d:

Как описать окружность около прямоугольника.(2)

Пример 1. Стороны прямоугольника равны Как описать окружность около прямоугольника. Найти диагональ прямоугольника.

Решение. Для нахождения диаметра прямоугольника воспользуемся формулой (2). Подставляя Как описать окружность около прямоугольникав (2), получим:

Как описать окружность около прямоугольника

Ответ: Как описать окружность около прямоугольника

Окружность, описанная около прямоугольника

Определение 4. Окружность называется описанной около прямоугольника, если все вершины прямоугольника находятся на этой окружности (Рис.3):

Как описать окружность около прямоугольника

Формула радиуса окружности описанной около прямоугольника

Выведем формулу вычисления радиуса окружности, описанной около прямоугольника через стороны прямоугольника.

Нетрудно заметить, что радиус описанной около прямоугольника окружности равна половине диагонали (Рис.3). То есть

( small R=frac )(3)

Подставляя (3) в (2), получим:

( small R=frac<large sqrt> )(4)

Пример 2. Стороны прямоугольника равны Как описать окружность около прямоугольника. Найти радиус окружности, описанной вокруг прямоугольника.

Решение. Для нахождения радиуса окружности описанной вокруг прямоугольника воспользуемся формулой (4). Подставляя Как описать окружность около прямоугольникав (4), получим:

Как описать окружность около прямоугольника
Как описать окружность около прямоугольника

Ответ: Как описать окружность около прямоугольника

Периметр прямоугольника

Определение 5. Периметр прямоугольника − это сумма всех его сторон. Обозначается периметр латинской буквой P.

Периметр прямоугольника вычисляется формулой:

Как описать окружность около прямоугольника(5)

где ( small a ) и ( small b ) − стороны прямоугольника.

Пример 3. Стороны прямоугольника равны Как описать окружность около прямоугольника. Найти периметр прямоугольника.

Решение. Для нахождения периметра прямоугольника воспользуемся формулой (5). Подставляя Как описать окружность около прямоугольникав (5), получим:

Как описать окружность около прямоугольника

Ответ: Как описать окружность около прямоугольника

Формулы сторон прямоугольника через его диагональ и периметр

Выведем формулу вычисления сторон прямоугольника, если известны диагональ ( small d ) и периметр ( small P ) прямоугольника. Заметим: чтобы прямоугольник существовал, должно удовлетворяться условие ( small frac P2>d ) (это следует из неравенства треугольника).

Чтобы найти стороны прямоугольника запишем формулу Пифагора и формулу периметра прямоугольника:

Как описать окружность около прямоугольника(6)
Как описать окружность около прямоугольника(7)

Из формулы (7) найдем ( small b ) и подставим в (6):

Как описать окружность около прямоугольника(8)
Как описать окружность около прямоугольника(9)

Упростив (4), получим квадратное уравнение относительно неизвестной ( small a ):

Как описать окружность около прямоугольника(10)

Вычислим дискриминант квадратного уравнения (10):

Как описать окружность около прямоугольникаКак описать окружность около прямоугольника(11)

Сторона прямоугольника вычисляется из следующих формул:

Как описать окружность около прямоугольника(12)

После вычисления ( small a ), сторона ( small b ) вычисляется или из формулы (12), или из (8).

Примечание. Легко можно доказать, что

( frac

>d ; ⇒ ; P>2cdot d ; ⇒ ) ( small P^2>4 cdot d^2 ; ⇒ ; 4d^2-P^2 2d .) Следовательно выполняется неравенство (*).

Пример 4. Диагональ прямоугольника равна Как описать окружность около прямоугольника, а периметр равен Как описать окружность около прямоугольника. Найти стороны прямоугольника.

Решение. Для нахождения сторон прямоугольника воспользуемся формулами (11), (12) и (8). Найдем сначала дискриминант ( small D ) из формулы (11). Для этого подставим Как описать окружность около прямоугольника, Как описать окружность около прямоугольникав (11):

Как описать окружность около прямоугольника

Подставляя значения Как описать окружность около прямоугольникаи Как описать окружность около прямоугольникав первую формулу (12), получим:

Как описать окружность около прямоугольника

Найдем другую сторону ( small b ) из формулы (8). Подставляя значения Как описать окружность около прямоугольникаи Как описать окружность около прямоугольникав формулу, получим:

Как описать окружность около прямоугольника

Ответ: Как описать окружность около прямоугольника, Как описать окружность около прямоугольника

Признаки прямоугольника

Признак 1. Если в параллелограмме диагонали равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 2. Если квадрат диагонали параллелограмма равен сумме квадратов его смежных сторон, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 3. Если углы параллелограмма равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Радиус описанной окружности прямоугольника

Как известно, прямоугольником является четырехугольник с прямыми углами. Противоположные углы прямоугольника в сумме составляют 180°, соответственно, вокруг него можно описать одну окружность, при этом, вершины прямоугольника должны быть расположены на этой окружности. Центр прямоугольника и описанной вокруг него окружности размещен в месте пересечения диагоналей. Диагонали прямоугольника равны. Если известны стороны прямоугольника, можно рассчитать величину диагоналей по теореме Пифагора. Диагональ прямоугольника является в то же время и диаметром описанной окружности. R описанной окружности представляет половину диагонали прямоугольника и рассчитывается путем извлечения квадратного корня из суммы квадратов его сторон деленный на 2 или как половина его диагонали:

Как описать окружность около прямоугольникаКак описать окружность около прямоугольника

d — диагональ;
a, b — величины сторон прямоугольника.

Если известны стороны прямоугольника или диагонали, можно быстро найти R описанной окружности с помощью калькулятора.

Геометрические фигуры. Прямоугольник. Формулы.

Диагонали прямоугольника.

Диагональ прямоугольника — это всякий отрезок, который соединяет 2-е вершины противолежащих углов прямоугольника.

Диагонали прямоугольника имеют одинаковую длину.

Диагонали прямоугольника делятся точкой пересечения пополам.

Длина диагонали прямоугольника можно вычислить по теореме Пифагора. И она равняется квадратному корню из суммы квадратов длины и ширины.

Формулы для вычисления длины диагонали прямоугольника:

1. Формула диагонали прямоугольника через 2 стороны прямоугольника (по теореме Пифагора):

Как описать окружность около прямоугольника

2. Формула диагонали прямоугольника через площадь и сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

3. Формула диагонали прямоугольника через периметр и сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

4. Формула диагонали прямоугольника через радиус окружности (описанной):

5. Формула диагонали прямоугольника через диаметр окружности (описанной):

6. Формула диагонали прямоугольника через синус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны противолежащей этому углу:

Как описать окружность около прямоугольника

7. Формула диагонали прямоугольника через косинус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны, которая прилегает к этому углу:

Как описать окружность около прямоугольника

8. Формула диагонали прямоугольника через синус острого угла между диагоналями и площадью прямоугольника:

Как описать окружность около прямоугольника

Признаки прямоугольника.

Параллелограмм — это прямоугольник, если выполняются условия:

— Если диагонали его имеют одинаковую длину.

— Если квадрат диагонали параллелограмма равняется сумме квадратов смежных сторон.

— Если углы параллелограмма имеют одинаковую величину.

Стороны прямоугольника.

Длинная сторона прямоугольника является длиной прямоугольника, а короткая — ширина прямоугольника.

Формулы для определения длин сторон прямоугольника:

1. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диагональ и еще одну сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

2. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через площадь и еще одну сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

3. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через периметр и еще одну сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

4. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диаметр и угол α:

5. Формула стороны прямоугольника (длина и ширина прямоугольника) через диаметр и угол β:

Как описать окружность около прямоугольника

Окружность, описанная вокруг прямоугольника.

Окружность, описанная вокруг прямоугольника — это круг, который проходит сквозь 4-ре вершины прямоугольника, с центром на пересечении диагоналей прямоугольника.

Формулы определения радиуса окружности описанной вокруг прямоугольника:

1. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через 2-е стороны:

Как описать окружность около прямоугольника

2. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через периметр квадрата и сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

3. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через площадь квадрата:

Как описать окружность около прямоугольника

4. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через диагональ квадрата:

Как описать окружность около прямоугольника

5. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через диаметр окружности (описанной):

Как описать окружность около прямоугольника

6. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через синус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны противолежащей этому углу:

Как описать окружность около прямоугольника

7. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через косинус угла, который прилегает к диагонали, и длину стороны у этого угла:

Как описать окружность около прямоугольника

8. Формула радиуса окружности, которая описана около прямоугольника через синус острого угла между диагоналями и площадью прямоугольника:

Как описать окружность около прямоугольника

Угол между стороной и диагональю прямоугольника.

Формулы для определения угла между стороной и диагональю прямоугольника:

1. Формула определения угла между стороной и диагональю прямоугольника через диагональ и сторону:

Как описать окружность около прямоугольника

2. Формула определения угла между стороной и диагональю прямоугольника через угол между диагоналями:

Как описать окружность около прямоугольника

Угол между диагоналями прямоугольника.

Формулы для определения угла меж диагоналей прямоугольника:

1. Формула определения угла меж диагоналей прямоугольника через угол между стороной и диагональю:

2. Формула определения угла между диагоналями прямоугольника через площадь и диагональ:

Поделиться или сохранить к себе: