Неправильный многоугольник и окружность

Вписанные и описанные многоугольники

Вписанным в круг многоугольником называется такой многоугольник, вершины которого лежат на окружности. Описанным около круга многоугольником называется такой многоугольник, стороны которого касаются окружности.

Описанной около многоугольника окружностью называется окружность, проходящая через его вершины. Вписанной в многоугольник окружностью называется окружность, касающаяся его сторон.

Неправильный многоугольник и окружность
Вписанный многоугольник
Неправильный многоугольник и окружность
Описанный многоугольник

Если многоугольник взят произвольно, то в него нельзя вписать и около него нельзя описать окружность. Только многоугольники соответствующие некоторым правилам можно описать окружностью или вписать в них окружность.

Видео:110. Окружность, описанная около правильного многоугольникаСкачать

110. Окружность, описанная около правильного многоугольника

Правила для многоугольников которые можно вписать в окружность и описать окружность вокруг них

Для треугольника всегда возможны и вписанная окружность и описанная окружность.

Для четырехугольника окружность можно вписать только в том случае, если суммы его противоположных сторон одинаковы. Из всех параллелограммов только в ромб и квадрат можно вписать окружность. Ее центр лежит на пересечении диагоналей.

Вокруг четырехугольника окружность можно описать только если сумма противоположных углов равна 180°. Из всех параллелограммов только около прямоугольника и квадрата можно описать окружность. Ее центр лежит на пересечении диагоналей.

Вокруг трапеции возможно описать окружность или в трапецию можно вписать окружность если трапеция равнобокая.

Видео:9 класс, 22 урок, Окружность, описанная около правильного многоугольникаСкачать

9 класс, 22 урок, Окружность, описанная около правильного многоугольника

Вписанные и описанные многоугольники — формулы, свойства и примеры с решением

Содержание:

Рассмотрим вопрос о взаимном расположении прямой и окружности. Ранее уже отмечалось, что возможны три случая взаимного расположения прямой и окружности:

  1. прямая имеет только две общие точки с окружностью;
  2. прямая имеет только одну общую точку с окружностью;
  3. прямая не имеет общих точек с окружностью.

Если прямая имеет две общие точки с окружностью, то она называется секущей.

Видео:Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс | Математика | TutorOnlineСкачать

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс  | Математика | TutorOnline

Понятие о вписанных и описанных многоугольниках

Взаимное расположение окружности со (О, R) с центром в точке О радиуса R и прямой I характеризуется соотношением между расстоянием d(0, I) от центра О окружности до прямой I и радиусом R окружности. Докажем это.

1) Прямая I имеет только две общие точки с окружностью, если расстояние от центра окружности до прямой I меньше радиуса окружности, т. е. Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружность

Пусть прямая I не проходит через центр О окружности и расстояние Неправильный многоугольник и окружность. Обозначим OF Неправильный многоугольник и окружность— перпендикуляр, проведенный из точки О к прямой I, тогда OF = m. Пусть точки А и В лежат на прямой I

так, что Неправильный многоугольник и окружность. Докажем, что точки А и В принадлежат окружности.

Действительно, так как по теореме Пифагора

Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

Таким образом, точки А и В — общие точки прямой и окружности. Докажем, что других общих точек прямая I и окружность Неправильный многоугольник и окружностьне имеют.

Предположим, что существует еще одна точка X — общая для окружности и прямой. Тогда центр окружности О равноудален от точек А, В, и X, а значит, он лежит на серединных перпендикулярах Неправильный многоугольник и окружностьк отрезкам АВ и ВХ, т. е. О — точка перессечения серединных перпендикуляровНеправильный многоугольник и окружность. Но так какНеправильный многоугольник и окружность,. Получили противоречие. Значит, наше предположение не верно и других общих точек прямой и окружности нет.

Если прямая I проходит через центр О окружности, т. е. d(0, Z) = 0, то она пересекает окружность в двух точках, которые являются концами диаметра, лежащего на этой прямой.

Неправильный многоугольник и окружность

2) Прямая I имеет только одну общую точку с окружностью, если расстояние от центра окружности до прямой I равно радиусу окружности, т. е. если d(0, I) = R.

Пусть расстояние от центра окружности до прямой I равно радиусу окружности, а точка F — основание перпендикуляра, проведенного из центра окружности к прямой I (рис. 2). Тогда OF = R, а значит, точка F лежит на окружности. Других общих точек прямая и окружность не имеют. Действительно, для любой точки X прямой I, не совпадающей с точкой F, выполняется условие ОХ > OF, OF = R, так; как наклонная ОХ больше перпендикуляра OF.

Следовательно, точка X не лежит на окружности.

3) Прямая I не имеет общих точек с окружностью, если расстояние от центра О окружности до прямой I больше радиуса окружности, т. е. если d(0, I) > R.

Пусть расстояние от центра О окружности до прямой I больше радиуса R. Обозначим буквой F основание перпендикуляра, проведенного из центра О окружности к прямой I (рис. 3). Тогда OF = d(0, I), d(0, I) > R.

Неправильный многоугольник и окружность

Для любой точки X прямой выполняется условие Неправильный многоугольник и окружность, следовательно, точка X не лежит на окружности. Таким образом, в случае Неправильный многоугольник и окружностьпрямая и окружность не имеют общих точек.

Касательная к окружности

Рассмотрим случай, когда прямая и окружность имеют единственную общую точку. Прямая, имеющая единственную общую точку с окружностью, имеет специальное название — касательная.

Определение. Касательной к окружности называется прямая, которая имеет с окружностью только одну общую точку.

Единственная общая точка прямой и окружности называется точкой касания прямой и окружности.

Если прямая I имеет единственную общую точку А с окружностью, то говорят, что прямая I касается окружности в точке А.

Теорема 1 (о свойстве касательной). Касательная к окружности перпендикулярна радиусу этой окружности, проведенному в точку касания.

1) Пусть прямая I касается окружности Неправильный многоугольник и окружностьДокажем, что Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружность

2) Предположим, что это не так. Тогда радиус ОА является наклонной к прямой I. Перпендикуляр, проведенный из точки О к прямой I, меньше наклонной ОА, следовательно, расстояние от центра окружности до прямой

меньше радиуса. Значит, прямая и окружность имеют две общие точки, что противоречит условию. Таким образом, прямая I перпендикулярна радиусу ОА.

Рассмотрим следствия из данной теоремы.

Пусть через точку А проведены две прямые, касающиеся окружности Неправильный многоугольник и окружностьТогда отрезки АВ и АС называются отрезками касательных, проведенными из точки А (рис. 5).

Неправильный многоугольник и окружность

Следствие 1. Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны.

1) Пусть АВ и АС — отрезки касательных, проведенные из точки А (рис. 5). Для доказательства равенства АВ = АС рассмотрим треугольники АВО и АСО.

2) По свойству касательной Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность, т. е. треугольники АВО и АСО — прямоугольные.

3)Неправильный многоугольник и окружность, так как АО — общая гипотенуза, а катеты О В и ОС равны как радиусы окружности. Отсюда следует, что АВ =АС.

Следствие 1 доказано.

Из равенства треугольников АВО и АСО вытекает также, что Неправильный многоугольник и окружность. Таким образом, получим еще одно следствие.

Следствие 2. Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, составляют равные углы с прямой, проходящей через эту точку и центр окружности.

Теперь докажем признак, который позволяет устанавливать, в каком случае прямая касается окружности. Оказывается, для этого достаточно установить, что прямая перпендикулярна радиусу и проходит через его конец, лежащий на окружности.

Теорема 2 (признак касательной). Если прямая перпендикулярна радиусу окружности и проходит через его конец, лежащий на окружности, то она касается этой окружности.

1) Пусть прямая I проходит через точку А окружности и перпендикулярна радиусу О А (рис. 6). Для доказательства того, что прямая I касается окружности, достаточно доказать, что она имеет с этой окружностью единственную общую точку.

Неправильный многоугольник и окружность

2) Так как точка А лежит на окружности и прямая I проходит через точку А, то А — общая точка прямой I и окружности.

3) Других общих точек прямая I и окружность не имеют. Действительно, для любой точки Неправильный многоугольник и окружностьотрезок ОХ является наклонной, так как по условию Неправильный многоугольник и окружностьСледовательно, ОХ > ОА, т. е. точка X не принадлежит окружности.

Таким образом, точка А — единственная общая точка прямой I и окружности, а, значит, прямая I — касательная к окружности.

Пример №1

Через точку А, находящуюся от центра О окружности на расстоянии 10 см, проведены две касательные АВ и АС, где Б и С — точки касания. Вычислите площадь Неправильный многоугольник и окружностьчетырехугольника АВОС, если АВ + АС = = 16 см ( рис. 7).

Неправильный многоугольник и окружность

Решение:

1) Площадь четырехугольника АВОС равна сумме площадей треугольников АВО и АСО.

2) По свойству касательной Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность. Прямоугольные треугольники АВО и АСО равны по гипотенузе и катету (АО — общая, ОВ = ОС). Значит,

Неправильный многоугольник и окружность

3) Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны. Следовательно, АВ=АС = 8 см. Теперь, применив теорему Пифагора, вычислимНеправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

Таким образом, Неправильный многоугольник и окружность

Ответ: Неправильный многоугольник и окружность

Пример №2

Точка F — середина основания ВС равнобедренного треугольника АБС. Докажите, что прямая ВС является касательной к окружности Неправильный многоугольник и окружность(рис. 8, а, б).

Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

Доказательство.

1) Прямая ВС проходит через конец F радиуса окружности Неправильный многоугольник и окружность. Для доказательства того, что ВС является касательной, достаточно доказать, что Неправильный многоугольник и окружность

2) В равнобедренном треугольнике AВС отрезок AF — медиана, проведенная к его основанию. Следовательно, Неправильный многоугольник и окружностьТаким образом, по признаку касательной прямая ВС касается окружности Неправильный многоугольник и окружность

Что и требовалось доказать.

Пример №3

Точка А лежит вне окружности Неправильный многоугольник и окружностьПостройте прямую, которая касается окружности и проходит через точку А.

1) Пусть прямая I, проходящая через точку А и касающаяся окружности Неправильный многоугольник и окружность, построена. Точка В — точка касания. Тогда по свойству касательной OB LAB (рис. 9, а). Следовательно, для построения искомой касательной необходимо построить точку В на окружности Неправильный многоугольник и окружностьтак, что Неправильный многоугольник и окружность.

2) Рассмотрим окружность coj, диаметром которой является отрезок АО, т. е. Неправильный многоугольник и окружностьПусть В и С — точки пересечения окружностей Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность(рис. 9, б). Заметим, что Неправильный многоугольник и окружность, как углы при основании равнобедренных треугольников ВО,О и ВО,А соответственно. Так как Неправильный многоугольник и окружность, то Неправильный многоугольник и окружностьЗначит, Неправильный многоугольник и окружность, т. е.Неправильный многоугольник и окружность. Аналогично доказывается, чтоНеправильный многоугольник и окружность. Отсюда по признаку

касательной к окружности следует, что прямые АВ и АС являются касательными. Теперь понятна последовательность необходимых построений.
Неправильный многоугольник и окружность

1) Проводим отрезок О А, соединяющий центр О данной окружности и точку А (рис. 10, а).

2) Строим середину Неправильный многоугольник и окружностьотрезка ОА: Неправильный многоугольник и окружностьТочки F и Е — точки пересечения окружностей Неправильный многоугольник и окружность

гдеНеправильный многоугольник и окружность(рис. 10, б).

Неправильный многоугольник и окружность

3) Строим окружность Неправильный многоугольник и окружность(рис. 10, в) и точки Б, С — точки пересечения данной и построенной окружностей.

4) Прямые АВ и АС — искомые касательные к данной окружности.

Доказательство. По построению Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность(см. задачу № 251 учебного пособия «Геометрия, 7»), т. е. АВ1ОВ и АС 1ОВ. Следовательно, по признаку касательной АВ и АС — касательные.

Взаимное расположение двух окружностей

Рассмотрим вопрос о взаимном расположении двух окружностей в плоскости. Возможны следующие случаи взаимного расположения двух различных окружностей:

1) окружности не имеют общих точек (в этом случае говорят, что они не пересекаются (рис. 11, а ));

Неправильный многоугольник и окружность

2) окружности имеют две общие точки (в этом случае говорят, что окружности пересекаются (рис. 11, б));

3) окружности имеют только одну общую точку, и одна из окружностей лежит внутри круга, ограниченного другой окружностью (в этом случае говорят, что они касаются внутренним образом (рис. 12, а ));

4) окружности имеют только одну общую точку, и ни одна из окружностей не лежит внутри круга, ограниченного другой окружностью (в этом случае говорят, что они касаются внешним образом, (рис. 12, б)).

Неправильный многоугольник и окружность

Пример №4

Докажите, что если две окружности Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружностькасаются внешним образом, то расстояние между их центрами равно сумме их радиусов, т. е.Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружность

Доказательство.

1) Пусть окружности Неправильный многоугольник и окружностькасаются внешним образом в точке А (рис. 13, а).

2) Докажем, что точка А лежит на отрезке Неправильный многоугольник и окружностьДопустим, что точка А не лежит на отрезке Неправильный многоугольник и окружностьЗаметим, что в случае внешнего касания точка А не может лежать на продолжении отрезка Неправильный многоугольник и окружностьПусть точка касания А не лежит на отрезке Неправильный многоугольник и окружность(рис. 13, б). Тогда Неправильный многоугольник и окружность

3) Пусть F — точка, симметричная точке А относительно прямой Неправильный многоугольник и окружность. Тогда Неправильный многоугольник и окружность, а значит, точка F принадлежит каждой окружности. Таким образом, окружности Неправильный многоугольник и окружностьимеют две общие точки А и F, что противоречит условию их касания. Следовательно, точка касания А лежит на отрезке Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

4) Докажем, что Неправильный многоугольник и окружностьТочка А лежит на отрезке Неправильный многоугольник и окружностьзначит, Неправильный многоугольник и окружность

Справедливо и обратное утверждение.

Пример №5

Докажите, если расстояние между центрами двух окружностей, лежащих в плоскости, равно сумме их радиусов, то такие окружности касаются внешним образом.

1) Пусть даны две окружности Неправильный многоугольник и окружностьи известно, что Неправильный многоугольник и окружностьДокажем, что окружности касаются внешним образом.

2) На отрезкеНеправильный многоугольник и окружностьрассмотрим точку А такую, что Неправильный многоугольник и окружностьТогда Неправильный многоугольник и окружность. Таким образом, точка А принадлежит каждой из данных окружностей.

3) Докажем, что окружности не имеют других общих точек. Действительно, на прямой Неправильный многоугольник и окружностьтаких точек нет. Предположим, что существует точка X вне прямой Неправильный многоугольник и окружностьпринадлежащая каждой окружности. Тогда Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружностьВ треугольнике Неправильный многоугольник и окружностьдлина стороныНеправильный многоугольник и окружностьравна сумме длин сторон Неправильный многоугольник и окружность, что невозможно.

4) Таким образом, предположение о существовании еще одной точки, принадлежащей окружностям Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность, приводит к противоречию. Следовательно, других общих точек, кроме точки А, не существует, т. е. окружности касаются.

5) Докажем, что окружности касаются внешним образом. Для любой точки F окружностиНеправильный многоугольник и окружностьвыполняется условие Неправильный многоугольник и окружностьТаким образом, либо точка F лежит вне окружности Неправильный многоугольник и окружностькогда Неправильный многоугольник и окружность, либо эта точка принадлежит обеим окружностям, если Неправильный многоугольник и окружностьНо в этом случае точка F есть точка А касания окружностей. Следовательно, окружность Неправильный многоугольник и окружностьрасположена вне части плоскости, ограниченной окружностью Неправильный многоугольник и окружность. Аналогично можно доказать, что окружность Неправильный многоугольник и окружностьрасположена вне части плоскости, ограниченной окружностью Неправильный многоугольник и окружность. Теперь доказано, что окружности Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружностькасаются внешним образом.

Пример №6

Докажите, что две окружности касаются внутренним образом тогда и только тогда, когда расстояние между их центрами равно модулю разности их радиусов.

Другими словами, если окружности Неправильный многоугольник и окружностькасаются внутренним образом, то Неправильный многоугольник и окружностьИ наоборот, если выполняется равенство Неправильный многоугольник и окружность, то окружности касаются внутренним образом.

Пример №7

Две окружности с центрами в точках О и К, радиусы которых равны 16 см и 9 см соответственно, касаются внешним образом в точке С. К окружностям проведена общая касательная АВ, где точки А и В — точки касания.

Общая касательная, проведенная через точку С, пересекает касательную АВ в точке Т (рис. 14, а). Вычислите длину отрезка СТ.

Неправильный многоугольник и окружность

Решение:

Для решения задачи воспользуемся тем, что отрезки касательных, проведенные к окружности из одной точки, равны, а радиусы, проведенные в точку касания, перпендикулярны касательной. Учтем также, что окружности касаются внешним образом, а значит, расстояние между их центрами равно сумме их радиусов.

1) Так как отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны, то ТС = ТА = ТВ, т. е. Неправильный многоугольник и окружность. Значит, нам необходимо вычислить длину отрезка АВ.

2) Так как окружности касаются внешним образом, то ОК = ОС + СК = 16 + 9 = 25 (см).

3) Рассмотрим четырехугольник ODBK. Пусть Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность(рис. 14, б). Так как радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной, тоНеправильный многоугольник и окружность, т. е. треугольник BAD — прямоугольный. Следовательно,

Неправильный многоугольник и окружность

4) Четырехугольник ODBK — параллелограмм, так как его противолежащие стороны параллельны, значит, DB = ОК = = 25 см. Кроме того, DA = ОА — OD = ОА — КВ =16-9 = 7 (см).

Тогда Неправильный многоугольник и окружностьСледовательно,Неправильный многоугольник и окружность

Ответ: ТС = 12 см.

Центральные и вписанные углы

В данном параграфе изучим понятия центрального и вписанного углов.

Определение. Центральным углом окружности называется угол с вершиной в центре этой окружности.

Неправильный многоугольник и окружность

Например, на рисунке 18, а изображен центральный угол TOF, который меньше развернутого угла, а на рисунке 18, б — центральный угол SOD — больше развернутого угла.

Любые две различные точки А и В окружности служат концами двух дуг. Для различия этих дуг на каждой из них отмечается некоторая промежуточная точка. Например, если на дугах отмечены точки F и Т, то в этом случае дуги обозначаются Неправильный многоугольник и окружностьи данная запись читается так: «дуга АТВ и дуга AFB» (рис. 19, а). Если понятно, о какой из двух дуг идет речь, употребляется также обозначение Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружность

Дуга АВ окружности называется полуокружностью, если ее концы служат концами диаметра этой окружности.

Например, на рисунке 19, б изображены полуокружности ALB и АС В.

Пусть точки А и Б не являются концами диаметра окружности с центром в точке О. Тогда лучи ОА и ОБ служат сторонами двух центральных углов, один из которых меньше, а другой больше развернутого угла (рис. 20, а).
Неправильный многоугольник и окружность

Дуга АВ окружности Неправильный многоугольник и окружностьи центральный угол АОВ, внутри которого лежит эта дуга, называются соответствующими.

Если дуга окружности лежит внутри соответствующего ей центрального угла, который меньше развернутого угла, то говорят, что эта дуга меньше полуокружности.

Если дуга окружности лежит внутри соответствующего ей центрального угла, который больше развернутого угла, то говорят, что дуга больше полуокружности.

Например, на рисунке 20, а изображены дуга AFB, которая меньше полуокружности, и дуга АТВ — больше полуокружности.

Для сравнения дуг окружности вводится понятие градусной меры дуги окружности.

Дадим определение градусной меры дуги окружности.

Определение. Градусной мерой дуги окружности называется градусная мера соответствующего ей центрального угла.

Градусная мера дуги АВ, как и сама дуга, обозначается Неправильный многоугольник и окружность

Таким образом, если дуга АВ окружности меньше полуокружности, a Неправильный многоугольник и окружность— соответствующий ей центральный угол, то Неправильный многоугольник и окружность(см. рис. 20, а).

Если дуга АВ является полуокружностью, то ее градусная мера равна 180° (рис. 20, б).

Градусная мера дуги АТВ, которая больше полуокружности и дополняет дугу АВ, меньшую полуокружности, до окружности, равна 360° Неправильный многоугольник и окружность, где угол АОВ соответствует дуге АВ (рис. 20, в).

Понятие градусной меры дуги позволяет определить понятие равенства дуг окружности.

Две дуги одной и той же окружности называются равными, если равны их градусные меры.

Если градусная мера дуги АВ равна 33°, то пишут Неправильный многоугольник и окружность= 33°. Читают: «Градусная мера дуги АВ равна 33°», или кратко «Дуга АВ равна 33°».

Рассмотрим примеры. Пусть диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке О. Окружность Неправильный многоугольник и окружностьпересекает стороны ВС и CD квадрата в точках F и L соответственно. Тогда Неправильный многоугольник и окружность, а градусная мера дуги FO, которая меньше полуокружности, равна 45°. Градусная мера дуги FLO, которая больше полуокружности, равна Неправильный многоугольник и окружность Неправильный многоугольник и окружность(рис. 21, а).

Рассмотрим еще один пример. Пусть точка О — центр окружности, отрезок АВ — хорда окружности, равная ее радиусу, а отрезок АС — диаметр окружности (рис. 21, б).
Неправильный многоугольник и окружность

Тогда градусная мера дуги АВ, которая меньше полуокружности, равна 60°, так как треугольник АОВ — равносторонний, а значит, градусная мера соответствующего ей центрального угла АОВ равна 60°. Градусная мера дуги ВС, которая меньше полуокружности, равна 120°, так как градусная мера соответствующего ей центрального угла ВОС равна 120°.

Можем вычислить градусную меру дуги ВАС, которая больше полуокружности: Неправильный многоугольник и окружность= 240°.

Вписанные углы. Рассмотрим понятие вписанного угла

Определение. Угол называется вписанным в окружность, если он меньше развернутого угла, вершина его лежит на окружности, а стороны пересекают эту окружность.

Например, на рисунке 22, а изображен вписанный угол TOF. Если точки А, В и С лежат на окружности, то каждый из угол ABC, ВСА, САВ является вписанным (рис. 22, б).

Неправильный многоугольник и окружность

Пусть Неправильный многоугольник и окружность— вписанный угол, при этом Г и В — точки пересечения его сторон с окружностью, a TF — дуга, которая лежит внутри этого вписанного угла. В этом случае говорят, что вписанный угол TOF опирается на дугу TF (см. рис. 22, а).

Например, на рисунке 22, в изображены вписанные углы ВАС, ВОС и BFC, которые опираются на одну и ту же дугу ВС.

Теперь докажем теорему о вписанном угле.

Теорема 1(о вписанном угле). Градусная мера вписанного угла равна половине градусной меры, дуги, на которую он опирается.

Пусть вписанный в окружностьНеправильный многоугольник и окружностьугол ABC опирается на дугу АС.

Докажем, что Неправильный многоугольник и окружностьРассмотрим три возможных случая. Центр О окружности лежит: 1) на одной из сторон угла; 2) во внутренней области угла; 3) во внешней области угла.

Первый случай. Центр О окружности лежит на одной из сторон угла ABC, например на стороне ВС (рис. 23).

Неправильный многоугольник и окружность

1) Дуга АС меньше полуокружности, следовательно, Неправильный многоугольник и окружность

2) Угол АОС — внешний угол равнобедренного треугольника АОВ, значит, Неправильный многоугольник и окружность

3) Так как углы при основании равнобедренного треугольника АОВ равны, то Неправильный многоугольник и окружность

4) Так как Неправильный многоугольник и окружность, тоНеправильный многоугольник и окружность

Второй случай. Центр О окружности лежит во внутренней области угла.

1) Пусть D — точка пересечения луча ВО и дуги АС (рис. 24). Тогда по доказанному в первом случае

Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

Таким образом, Неправильный многоугольник и окружность

Неправильный многоугольник и окружность

Третий случай. Центр О окружности лежит во внешней области угла ABC.

1) Пусть D — точка пересечения луча ВО с окружностью (рис. 25). Тогда согласно доказанному в первом случае
Неправильный многоугольник и окружностьНеправильный многоугольник и окружность

Таким образом, Неправильный многоугольник и окружность

Из данной теоремы получим следующие следствия.

Следствие 1. Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны (рис. 26, а).

Следствие 2. Вписанный угол, опирающийся на полуокружность, прямой (рис. 26, б).

Неправильный многоугольник и окружность

Рассмотрим пример. Пусть хорда АВ соединяет концы дуги AFB и равна радиусу окружности со (О, R). Тогда градусная мера каждого из вписанных углов, опирающихся на дугу AFB, равна 30° (рис. 26, в). Действительно, градусная мера центрального угла АОВ равна 60°, значит, Неправильный многоугольник и окружность. Каждый из указанных углов опирается на дугу AFB, следовательно, градусная мера каждого из них равнаНеправильный многоугольник и окружность

Теорема 2 (об угле между хордой и касательной).

Градусная мера угла, сторонами которого служат касательная и хорда, равна половине градусной меры дуги, расположенной внутри этого угла.

Неправильный многоугольник и окружность

Доказательство.

Первый случай. Пусть угол FAB — острый (рис. 27, о.).

1) Проведем диаметр АС. Тогда вписанный угол СВ А опирается на полуокружность, значит, по следствию 2 он прямой, т. е. Неправильный многоугольник и окружность

2) Треугольник СВА — прямоугольный, следовательно, Неправильный многоугольник и окружность

3) Так как диаметр АС перпендикулярен касательной FA, то Неправильный многоугольник и окружностьТаким образом, Неправильный многоугольник и окружностьТак как вписанный угол АСВ опирается на дугу Неправильный многоугольник и окружность

Следовательно, Неправильный многоугольник и окружность

Второй случай. Пусть угол FAB — тупой (рис. 27, б). Проведем диаметр СА. Тогда

Неправильный многоугольник и окружность

но дуга ВСА лежит внутри тупого угла FAB.

Свойство пересекающихся хорд. Теорема о касательной и секущей

Теорема 3 (об отрезках пересекающихся хорд). Если две хорды окружности пересекаются, то произведение длин отрезков одной хорды равно произведению длин отрезков другой хорды.
Неправильный многоугольник и окружность

1) Проведем хорды АС и BD (рис. 28, б). Рассмотрим треугольники АОСи DOB.

2) Заметим, что Неправильный многоугольник и окружностьтак как они вписанные и опираются на одну и ту же дугу СВ. Кроме того, Неправильный многоугольник и окружность, так как они вписанные и опираются на одну и ту же дугу AD.

3) Треугольник АОС подобен треугольнику DOB по первому признаку подобия треугольников, так как Неправильный многоугольник и окружностьи Неправильный многоугольник и окружность

4) Из подобия треугольников АОС и DOB следует, что

Неправильный многоугольник и окружность

Значит, Неправильный многоугольник и окружность

Пусть через точку S, лежащую вне окружности, проведена секущая, которая пересекает окружность в точках С и Б, и SC

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:9 класс, 23 урок, Окружность, вписанная в правильный многоугольникСкачать

9 класс, 23 урок, Окружность, вписанная в правильный многоугольник

Многоугольник. Свойства четырехугольников вписанных в окружность.

Если все вершины какого-нибудь многоугольника (ABCDE) лежат на окружности, то говорят, что этот многоугольник вписан в окружность, или что окружность описана около него.

Неправильный многоугольник и окружность

Теорема.

В выпуклом вписанном четырехугольнике сумма противоположных углов равна двум прямым углам (2d).

Обратная теорема:

Если в выпуклом четырехугольнике сумма противоположных углов равна двум прямым углам (2d), то около него можно описать окружность.

Неправильный многоугольник и окружность

Пусть ABCDвписанный выпуклый четырехугольник. Необходимо обосновать, что:

Углы B и D, как вписанные будут равны: первый — половиной дуги ADС, второй — половиной дуги ABС. Следовательно, B + D равняется полусумме дуг ADС и ABС, т.е. половиной окружности. Значит, B + D = 2d. Подобно этому убедимся, что A + С= 2d .

Необходимо обосновать, что около такого четырехугольника можно описать окружность. Через какие-нибудь три его вершины, например, A, B, С прочертим окружность (что всегда можно сделать).

Четвертая вершина D должна располагаться на этой окружности, потому что в противном случае угол D лежал бы своей вершиной или внутри круга, или вне его, и тогда этот угол не измерялся бы половиной дуги ABС, поэтому сумма B + D не измерялась бы полусуммой дуг ADС и ABС, т.е. сумма B + D не равнялась бы 2d, что противоречит условию.

Следствия.

1. Из всех параллелограммов только около прямоугольника можно описать окружность.

2. Около трапеции можно описать окружность только тогда, когда она равнобедренная.

🌟 Видео

Геометрия 9 класс (Урок№21 - Правильный многоугольник. Описанная и вписанная окружность.)Скачать

Геометрия 9 класс (Урок№21 - Правильный многоугольник. Описанная и вписанная окружность.)

Формулы радиусов описанной и вписанной окружностей правильного многоугольника 2Скачать

Формулы радиусов описанной и вписанной окружностей правильного многоугольника 2

Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

111. Окружность, вписанная в правильный многоугольникСкачать

111. Окружность, вписанная в правильный многоугольник

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvyСкачать

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvy

9 класс, 24 урок, Формулы для вычисления площади правильного многоугольника, его стороныСкачать

9 класс, 24 урок, Формулы для вычисления площади правильного многоугольника, его стороны

Правильные многоугольники. Урок 11. Геометрия 9 классСкачать

Правильные многоугольники. Урок 11. Геометрия 9 класс

Правильный многоугольник и его окружностиСкачать

Правильный многоугольник и его окружности

Окружность, описанная около правильного многоугольника | Геометрия 7-9 класс #105 | ИнфоурокСкачать

Окружность, описанная около правильного многоугольника | Геометрия 7-9 класс #105 | Инфоурок

Геометрия 9 класс (Урок№26 - Построение правильных многоугольников.)Скачать

Геометрия 9 класс (Урок№26 - Построение правильных многоугольников.)

Вписанные и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Вписанные  и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.

Окружность, вписанная в правильный многоугольник | Геометрия 7-9 класс #106 | ИнфоурокСкачать

Окружность, вписанная в правильный многоугольник | Геометрия 7-9 класс #106 | Инфоурок

Правильный многоугольник. Окружность, описанная около правильного многоугольника.Скачать

Правильный многоугольник. Окружность, описанная около правильного многоугольника.

ЕГЭ. Описывающая многоугольник окружность.Скачать

ЕГЭ. Описывающая многоугольник окружность.

112. Формулы для вычисления площади правильного многоугольника, его стороны и радиуса вписаннойСкачать

112. Формулы для вычисления площади правильного многоугольника, его стороны и радиуса вписанной
Поделиться или сохранить к себе: