Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных

Рассмотрим, какими свойствами обладают отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки.

(Свойство касательных, проведенных из одной точки)

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

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

AB=AC Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство∠BAO=∠CAO

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Дано: окружность (O;R),

AB и AC — касательные к окружности (O;R),

B, C — точки касания.

Доказать: AB=AC, ∠BAO=∠CAO.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Следовательно, треугольники ABO и ACO — прямоугольные. У них

1) катеты OB=OC (как радиусы)

2) гипотенуза OA — общая сторона.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Из равенства треугольников следует равенство соответствующих сторон:

Видео:Отрезки касательных из одной точки до точек касания окружности равны | Окружность | ГеометрияСкачать

Отрезки касательных из одной точки до точек касания окружности равны | Окружность |  Геометрия

Отрезки и прямые, связанные с окружностью. Теорема о бабочке

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоОтрезки и прямые, связанные с окружностью
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоСвойства хорд и дуг окружности
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоТеоремы о длинах хорд, касательных и секущих
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоДоказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоТеорема о бабочке

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Видео:Доказательство теоремы об отрезках касательных.Скачать

Доказательство теоремы об отрезках касательных.

Отрезки и прямые, связанные с окружностью

Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности

Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью

Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности

Отрезок, соединяющий две любые точки окружности

Хорда, проходящая через центр окружности.

Диаметр является самой длинной хордой окружности

Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку.

Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания

Прямая, пересекающая окружность в двух точках

ФигураРисунокОпределение и свойства
ОкружностьОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
КругОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
РадиусОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
ХордаОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
ДиаметрОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
КасательнаяОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
СекущаяОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Окружность
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности

КругОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью

РадиусОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности

ХордаОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезок, соединяющий две любые точки окружности

ДиаметрОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Хорда, проходящая через центр окружности.

Диаметр является самой длинной хордой окружности

КасательнаяОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку.

Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания

СекущаяОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Прямая, пересекающая окружность в двух точках

Видео:Вариант 77, № 7. Свойство касательной. Теорема о касательных, проведенных из одной точки. Задача 1Скачать

Вариант 77, № 7. Свойство касательной. Теорема о касательных, проведенных из одной точки. Задача 1

Свойства хорд и дуг окружности

ФигураРисунокСвойство
Диаметр, перпендикулярный к хордеОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоДиаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам.
Диаметр, проходящий через середину хордыДиаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам.
Равные хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоЕсли хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности.
Хорды, равноудалённые от центра окружностиЕсли хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны.
Две хорды разной длиныОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоБольшая из двух хорд расположена ближе к центру окружности.
Равные дугиОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоУ равных дуг равны и хорды.
Параллельные хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоДуги, заключённые между параллельными хордами, равны.
Диаметр, перпендикулярный к хорде
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам.

Диаметр, проходящий через середину хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам.

Равные хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности.

Хорды, равноудалённые от центра окружностиОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны.

Две хорды разной длиныОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности.

Равные дугиОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

У равных дуг равны и хорды.

Параллельные хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны.

Видео:Теорема о касательной и секущей, проведенных из одной точки. ДоказательствоСкачать

Теорема о касательной и секущей, проведенных из одной точки. Доказательство

Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

ФигураРисунокТеорема
Пересекающиеся хордыОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Касательные, проведённые к окружности из одной точкиОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точкиОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Секущие, проведённые из одной точки вне кругаОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Пересекающиеся хорды
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Касательные, проведённые к окружности из одной точки
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Секущие, проведённые из одной точки вне круга
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Пересекающиеся хорды
Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Касательные, проведённые к окружности из одной точки

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Секущие, проведённые из одной точки вне круга

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Видео:№641. Отрезки АВ и АС являются отрезками касательных к окружности с центром О, проведенными изСкачать

№641. Отрезки АВ и АС являются отрезками касательных к окружности с центром О, проведенными из

Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих

Теорема 1 . Предположим, что хорды окружности AB и CD пересекаются в точке E (рис.1).

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Тогда справедливо равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Доказательство . Заметим, что углы BCD и BAD равны как вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу. Углы BEC и AED равны как вертикальные. Поэтому треугольники BEC и AED подобны. Следовательно, справедливо равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Теорема 2 . Предположим, что из точки A , лежащей вне круга, к окружности проведены касательная AB и секущая AD (рис.2).

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Точка B – точка касания с окружностью, точка C – вторая точка пересечения прямой AD с окружностью. Тогда справедливо равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Доказательство . Заметим, что угол ABC образован касательной AB и хордой BC , проходящей через точку касания B . Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги BC . Поскольку угол BDC является вписанным углом, то величина угла BDC также равна половине угловой величины дуги BC . Следовательно, треугольники ABC и ABD подобны (угол A является общим, углы ABC и BDA равны). Поэтому справедливо равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Теорема 3 . Предположим, что из точки A , лежащей вне круга, к окружности проведены секущие AD и AF (рис.3).

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Точки C и E – вторые точки пересечения секущих с окружностью. Тогда справедливо равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Доказательство . Проведём из точки A касательную AB к окружности (рис. 4).

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Точка B – точка касания. В силу теоремы 2 справедливы равенства

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Видео:Задание 25 Свойство отрезков касательныхСкачать

Задание 25 Свойство отрезков касательных

Теорема о бабочке

Теорема о бабочке . Через середину G хорды EF некоторой окружности проведены две произвольные хорды AB и CD этой окружности. Точки K и L – точки пересечения хорд AC и BD с хордой EF соответственно (рис.5). Тогда отрезки GK и GL равны.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Доказательство . Существует много доказательств этой теоремы. Изложим доказательство, основанное на теореме синусов, которое, на наш взгляд, является наиболее наглядным. Для этого заметим сначала, что вписанные углы A и D равны, поскольку опираются на одну и ту же дугу. По той же причине равны и вписанные углы C и B . Теперь введём следующие обозначения:

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику CKG , получим

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику AKG , получим

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Воспользовавшись теоремой 1, получим

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Воспользовавшись равенствами (1) и (2), получим

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Проводя совершенно аналогичные рассуждения для треугольников BGL и DGL , получим равенство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

откуда вытекает равенство

что и завершает доказательство теоремы о бабочке.

Видео:Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачиСкачать

Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачи

Об отрезках касательной к окружности

Разделы: Математика

Чаще всего именно геометрические задачи вызывают затруднения у абитуриентов, выпускников, участников математических олимпиад. Если посмотреть статистику ЕГЭ 2010 года, то видно, что к геометрической задаче С4 приступило около 12% участников, а получило полный балл только 0,2% участников, а в целом задача оказалась самой сложной из всех предложенных.

Очевидно, что чем раньше мы предложим школьникам красивые или неожиданные по способу решения задачи, тем больше вероятность заинтересовать и увлечь всерьёз и надолго. Но, как же трудно найти интересные и сложные задачи на уровне 7 класса, когда только начинается систематическое изучение геометрии. Что можно предложить интересующемуся математикой школьнику, знающему только признаки равенства треугольников, свойства смежных и вертикальных углов? Однако, можно ввести понятие касательной к окружности, как прямой, имеющей с окружностью одну общую точку; принять, что радиус, проведённый в точку касания, перпендикулярен касательной. Конечно, стоит рассмотреть все возможные случаи расположения двух окружностей и общих касательных к ним, которых можно провести от нуля до четырёх. Доказав ниже предложенные теоремы, можно значительно расширить набор задач для семиклассников. При этом попутно доказать важные или просто интересные и занимательные факты. Причём, поскольку многие утверждения не входят в школьный учебник, то обсуждать их можно и на занятиях кружка и с выпускниками при повторении планиметрии. Актуальными эти факты оказались в прошлом учебном году. Так как многие диагностические работы и сама работа ЕГЭ содержали задачу, для решения которой необходимо было использовать доказываемое ниже свойство отрезка касательной.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство
Т1 Отрезки касательных к окружности, проведённые из
одной точки равны (рис. 1)

Вот именно с теоремой можно сначала познакомить семиклассников.
В процессе доказательства использовали признак равенства прямоугольных треугольников, сделали вывод о том, что центр окружности лежит на биссектрисе угла ВСА.
Попутно вспомнили, что биссектриса угла есть геометрическое место точек внутренней области угла, равноудалённых от его сторон. На этих доступных даже только начинающим изучать геометрию фактах основывается решение уже далеко нетривиальной задачи.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

1. Биссектрисы углов А, В и С выпуклого четырёхугольника АВСD пересекаются в одной точке. Лучи АВ и DC пересекаются в точке Е, а лучи
ВС и АD в точке F. Докажите, что у невыпуклого четырёхугольника AECF суммы длин противоположных сторон равны.

Решение (рис. 2). Пусть О – точка пересечения данных биссектрис. Тогда О равноудалена от всех сторон четырёхугольника АВСD, то есть
является центром окружности вписанной в четырёхугольник. По теореме 1 верны равенства: AR = AK, ER = EP, FT = FK. Почленно сложим левые и правые части, получим верное равенство:

Рассмотрим необычную по формулировке задачу, для решения которой достаточно знание теоремы 1.

2. Существует ли n-угольник, стороны которого последовательно 1, 2, 3, …, n, в который можно вписать окружность?

Решение. Допустим, такой n-угольник существует. А1А2 =1, …, Аn-1Аn = n – 1, АnА1 = n. B1, …, Bn – соответствующие точки касания. Тогда по теореме 1 A1B1 = A1Bn Можно обобщить этот факт – суммы сторон описанного чётноугольника, взятых через одну, равны. Например, для шестиугольника ABCDEF верно: AB + CD + EF = BC + DE + FА.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

3. МГУ. В четырёхугольнике ABCD расположены две окружности: первая окружность касается сторон AB, BC и AD, а вторая – сторон BC, CD и AD. На сторонах BC и AD взяты точки E и F соответственно так, отрезок EF касается обеих окружностей, а периметр четырёхугольника ABEF на 2p больше периметра четырёхугольника ECDF. Найти AB, если CD = a.

Решение (рис. 1). Так как четырёхугольники ABEF и ECDF вписанные, то по теореме 2 РABEF = 2(AB + EF) и РECDF = 2(CD + EF), по условию

РABEF – РECDF = 2(AB + EF) – 2(CD + EF) = 2p. AB – CD = p. АВ = а + р.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Опорная задача 1. Прямые АВ и АС – касательные в точках В и С к окружности с центром в точке О. Через произвольную точку Х дуги ВС
проведена касательная к окружности, пересекающая отрезки АВ и АС в точках М и Р соответственно. Докажите, что периметр треугольника АМР и величина угла МОР не зависят от выбора точки Х.

Решение (рис. 5). По теореме 1 МВ = МХ и РС = РХ. Поэтому периметр треугольника АМР равен сумме отрезков АВ и АС. Или удвоенной касательной, проведённой к вневписанной окружности для треугольника АМР. Величина угла МОР измеряется половиной величины угла ВОС, который не зависит от выбора точки Х.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Опорная задача 2а. В треугольник со сторонами а, b и c вписана окружность, касающаяся стороны АВ и точке К. Найти длину отрезка АК.

Решение (рис. 6). Способ первый (алгебраический). Пусть АК = АN = x, тогда BK = BM = c – x, CM = CN = a – c + x. АС = АN + NC, тогда можем составить уравнение относительно х: b = x + (a – c + x). Откуда Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство.

Способ второй (геометрический). Обратимся к схеме. Отрезки равных касательных, взятые по одному, в сумме дают полупериметр
треугольника. Красный и зелёный составляют сторону а. Тогда интересующий нас отрезок х = р – а. Безусловно, полученные результаты совпадают.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Опорная задача 2б. Найти длину отрезка касательной АК, если К – точка касания вневписанной окружности со стороной АВ. Решение (рис. 7). АК = АM = x, тогда BK = BN = c – x, CM = CN. Имеем уравнение b + x = a + (c – x). Откуда Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство. Заметим, что из опорной задачи 1 следует, что СМ = р Δ АВС. b + x = p; х = р – b. Полученные формулы имеют применение в следующих задачах.

4. Найдите радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник с катетами а, b и гипотенузой с. Решение (рис. 8). Так как OMCN – квадрат, то радиус вписанной окружности равен отрезку касательной CN. Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

5. Докажите, что точки касания вписанной и вневписанной окружности со стороной треугольника симметричны относительно середины этой стороны.

Решение (рис. 9). Заметим, АК – отрезок касательной вневписанной окружности для треугольника АВС. По формуле (2) Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство. ВМ – отрезок касательной вписанной окружности для треугольника АВС. По формуле (1) Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство. АК = ВМ, а это и означает, что точки К и М равноудалены от середины стороны АВ, что и требовалось доказать.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

6. К двум окружностям проведены две общие внешние касательные и одна внутренняя. Внутренняя касательная пересекает внешние в точках А, В и касается окружностей в точках А1 и В1. Докажите, что АА1 = ВВ1.

Решение (рис. 10). Стоп… Да что тут решать? Это же просто другая формулировка предыдущей задачи. Очевидно, что одна из окружностей является вписанной, а другая вневписанной для некоего треугольника АВС. А отрезки АА1 и ВВ1 соответствуют отрезкам АК и ВМ задачи 5. Примечательно, что задача, предлагавшаяся на Всероссийской олимпиаде школьников по математике, решается столь очевидным образом.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

7. Стороны пятиугольника в порядке обхода равны 5, 6, 10, 7, 8. Доказать, что в этот пятиугольник нельзя вписать окружность.

Решение (рис. 11). Предположим, что в пятиугольник АВСDE можно вписать окружность. Причём стороны AB, BC, CD, DE и ЕA равны соответственно 5, 6, 10, 7 и 8. Отметим последовательно точки касания – F, G, H, M и N. Пусть длина отрезка AF равна х.

Но, AF = AN. То есть 10 – х = х; х = 5. Однако, отрезок касательной AF не может равняться стороне АВ. Полученное противоречие и доказывает, что в данный пятиугольник нельзя вписать окружность.

8. В шестиугольник вписана окружность, его стороны в порядке обхода равны 1, 2, 3, 4, 5. Найти длину шестой стороны.

Решение. Конечно, можно отрезок касательной обозначить за х, как и в предыдущей задаче, составить уравнение и получить ответ. Но, гораздо эффективнее и эффектнее использовать примечание к теореме 2: суммы сторон описанного шестиугольника, взятых через одну, равны.

Тогда 1 + 3 + 5 = 2 + 4 + х, где х – неизвестная шестая сторона, х = 3.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

9. МГУ, 2003 г. химический факультет, № 6(6). В пятиугольник АВСDE вписана окружность, Р – точка касания этой окружности со стороной ВС. Найдите длину отрезка ВР, если известно, что длины всех сторон пятиугольника есть целые числа, АВ = 1, СD = 3.

Решение (рис.12). Так как длины всех сторон являются целыми числами, то равны дробные части длин отрезков BT, BP, DM, DN, AK и AT. Имеем, АТ + ТВ = 1, и дробные части длин отрезков AT и TB равны. Это возможно только тогда, когда АТ + ТВ = 0,5. По теореме 1 ВТ + ВР.
Значит, ВР = 0,5. Заметим, что условие СD = 3 оказалось невостребованным. Очевидно, авторы задачи предполагали какое-то другое решение. Ответ: 0,5.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

10. В четырёхугольнике ABCD AD = DC, AB = 3, BC = 5. Окружности, вписанные в треугольники ABD и CBD касаются отрезка BD в точках M и N соответственно. Найти длину отрезка MN.

Решение (рис. 13). MN = DN – DM. По формуле (1) для треугольников DBA и DBС соответственно, имеем:

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

11. В четырёхугольник ABCD можно вписать окружность. Окружности, вписанные в треугольники ABD и CBD имеют радиусы R и r соответственно. Найти расстояние между центрами этих окружностей.

Решение (рис. 13). Так как по условию четырёхугольник ABCD вписанный, по теореме 2 имеем: AB + DC = AD + BC. Воспользуемся идеей решения предыдущей задачи. Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство. Это означает, что точки касания окружностей с отрезком DM совпадают. Расстояние между центрами окружностей равно сумме радиусов. Ответ: R + r.

Фактически доказано, что условие – в четырёхугольник ABCD можно вписать окружность, равносильно условию – в выпуклом четырехугольнике ABCD окружности, вписанные в треугольники ABC и ADC касаются друг друга. Верно обратное.

Доказать эти два взаимно-обратных утверждения предлагается в следующей задаче, которую можно считать обобщением данной.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

12. В выпуклом четырехугольнике ABCD (рис. 14) окружности, вписанные в треугольники ABC и ADC касаются друг друга. Докажите, что окружности, вписанные в треугольники ABD и BDC также касаются друг друга.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

13. В треугольнике АВС со сторонами а, b и c на стороне ВС отмечена точка D так, что окружности, вписанные в треугольники АВD и ACD касаются отрезка AD в одной точке. Найти длину отрезка BD.

Решение (рис. 15). Применим формулу (1) для треугольников ADC и ADB, вычислив DM двумя Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Оказывается, D – точка касания со стороной ВС окружности, вписанной в треугольник АВС. Верно обратное: если вершину треугольника соединить с точкой касания вписанной окружности на противоположной стороне, то окружности, вписанные в получившиеся треугольники, касаются друг друга.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

14. Центры О1, О2 и О3 трёх непересекающихся окружностей одинакового радиуса расположены в вершинах треугольника. Из точек О1, О2, О3 проведены касательные к данным окружностям так, как показано на рисунке.

Известно, что эти касательные, пересекаясь, образовали выпуклый шестиугольник, стороны которого через одну покрашены в красный и синий цвета. Докажите, что сумма длин красных отрезков равна сумме длин синих.

Решение (рис. 16). Важно понять, как использовать тот факт, что заданные окружности имеют одинаковые радиусы. Заметим, что отрезки ВR и равны, что следует из равенства прямоугольных треугольников О1ВR и O2BM. Аналогично DL = DP, FN = FK. Почленно складываем равенства, затем вычитаем из полученных сумм одинаковые отрезки касательных, проведенных из вершин А, С, и Е шестиугольника ABCDEF: АR и AK, CL и CM, EN и EP. Получаем требуемое.

Вот пример задачи по стереометрии, предлагавшейся на XII Международном математическом турнире старшеклассников “Кубок памяти А. Н. Колмогорова”.

16. Дана пятиугольная пирамида SA1A2A3A4A5. Существует сфера w , которая касается всех ребер пирамиды и другая сфера w 1, которая касается всех сторон основания A1A2A3A4A5 и продолжений боковых рёбер SA1, SA2, SA3, SA4, SA5 за вершины основания. Докажите, что вершина пирамиды равноудалена от вершин основания. (Берлов С. Л., Карпов Д. В.)

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Решение. Пересечение сферы w с плоскостью любой из граней сферы – это вписанная окружность грани. Пересечение сферы w 1 с каждой из граней SAiAi+1 – вневписанная окружность, касающаяся стороны AiAi+1 треугольника SAiAi+1 и продолжений двух других сторон. Обозначим точку касания w 1 с продолжением стороны SAi через Bi. По опорной задаче 1 имеем, что SBi = SBi+1 = pSAiAi+1 , следовательно, периметры всех боковых граней пирамиды равны. Обозначим точку касания w со стороной SAi через Сi. Тогда SC1 = SC2 = SC3 = SC4 = SC5= s,
так как отрезки касательных равны. Пусть CiAi = ai. Тогда pSAiAi+1 = s+ai+ai+1, и из равенства периметров следует, что a1 = a3 = a5 = a2 = a4, откуда SA1 = SA2 = SA3 = SA4 = SA5.

17. ЕГЭ. Диагностическая работа 8.12.2009 г, С–4. Дана трапеция ABCD, основания которой BC = 44, AD = 100, AB = CD = 35. Окружность, касающаяся прямых AD и AC, касается стороны CD в точке K. Найдите длину отрезка CK.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательствоОтрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Найдем диагональ AC. Опустим из вершин B и C на сторону AD перпендикуляры BE и CF соответственно. AE = FD, так как трапеция равнобедренная. BCFE – прямоугольник.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Возможны две геометрические конфигурации.

Первый случай (рис. 18): окружность вписана в треугольник ACD.

По формуле (1) Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Второй вариант (рис.19): окружность касается продолжений сторон AC и AD за точками C и D соответственно и отрезка CD.

По формуле (2) Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

18. ЕГЭ. 4.6. 2010 г. В треугольнике АВС АВ = 13, ВС = 11, СА = 9. Точка D лежит на прямой АС, причём АD : = 1 : 9. Окружности, вписанные в каждый из треугольников ВDС и ВDА, касаются стороны ВD в точках Е и F. Найдите длину отрезка EF.

Решение. Возможны два случая (рис. 20 и рис. 21). По формуле (1) найдём длины отрезков DE и DF.

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

В первом случае AD = 0,1АС, СD = 0,9AC. Во втором – AD = 0,125АС, СD = 1,125AC. Подставляем данные и получаем ответ: 4,6 или 5,5.

Задачи для самостоятельного решения/

Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

1. Периметр равнобедренной трапеции, описанной около окружности равен 2р. Найдите проекцию диагонали трапеции на большее основание. (1/2р)

2. Открытый банк задач ЕГЭ по математике. В4. К окружности, вписанной в треугольник ABC (рис. 22), проведены три касательные. Периметры отсеченных треугольников равны 6, 8, 10. Найдите периметр данного треугольника. (24)

3. В треугольник АВС вписана окружность. MN – касательная к окружности, M Î АС, N Î ВС, ВС = 13, АС = 14, АВ = 15. Найдите периметр треугольника MNC. (12)

4. К окружности, вписанной в квадрат со стороной а, проведена касательная, пересекающая две его стороны. Найдите периметр отсечённого треугольника. (а)

5. Окружность вписана в пятиугольник со сторонами а, d, c, d и e. Найдите отрезки, на которые точка касания делит сторону, равную а.

Ответ: Отрезки касательных к окружности проведенные из одной точки равны доказательство

6. В треугольник со сторонами 6, 10 и 12 вписана окружность. К окружности проведена касательная так, что она пересекает две большие стороны. Найдите периметр отсечённого треугольника. (16)

7. CD – медиана треугольника ABC. Окружности, вписанные в треугольники ACD и BCD, касаются отрезка CD в точках M и N. Найдите MN, если АСВС = 2. (1)

8. В треугольнике АВС со сторонами а, b и c на стороне ВС отмечена точка D. К окружностям, вписанным в треугольники АВD и ACD, проведена общая касательная, пересекающая AD в точке М. Найти длину отрезка АМ. (Длина АМ не зависит от положения точки D и
равна ½ (c + b – a))

9. В прямоугольный треугольник вписана окружность радиуса а. Радиус окружности, касающейся гипотенузы и продолжений катетов, равен R. Найдите длину гипотенузы. (R – a)

10. В треугольнике АВС известны длины сторон: АВ = с, АС = b, ВС = а. Вписанная в треугольник окружность касается стороны АВ в точке С1. Вневписанная окружность касается продолжения стороны АВ за точку А в точке С2. Определите длину отрезка С1С2. (b)

11. Найдите длины сторон треугольника, разделённых точкой касания вписанной окружности радиуса 3 см на отрезки 4 см и 3 см. (7, 24 и 25 см в прямоугольном треугольнике)

12. Соросовская олимпиада 1996 г, 2 тур, 11 класс. Дан треугольник АВС, на сторонах которого отмечены точки А1, В1, С1. Радиусы окружностей вписанных в треугольники АС1В1, ВС1А1, СА1В1 равны по r. Радиус окружности, вписанной в треугольник А1В1С1 равен R. Найти радиус окружности, вписанной в треугольник АВС. (R + r).

Задачи 4–8 взяты из задачника Гордина Р. К. “Геометрия. Планиметрия.” Москва. Издательство МЦНМО. 2004.

🎥 Видео

Отрезки касательных, проведенных из одной точки, равны. Геометрия. 8 классСкачать

Отрезки касательных, проведенных из одной точки, равны. Геометрия. 8 класс

Теорема о касательной и секущей, проведенных из одной точкиСкачать

Теорема о касательной и секущей, проведенных из одной точки

50. Геометрия на ЕГЭ по математике. Теорема об отрезках касательных к окружности.Скачать

50.  Геометрия на ЕГЭ по математике. Теорема об отрезках касательных к окружности.

Свойство секущей и касательной, проведённых из одной точки.Скачать

Свойство секущей и касательной, проведённых из одной точки.

Построение касательной к окружностиСкачать

Построение касательной к окружности

8 класс, 32 урок, Касательная к окружностиСкачать

8 класс, 32 урок, Касательная к окружности

#59. Олимпиадная задача о касательной к окружности!Скачать

#59. Олимпиадная задача о касательной к окружности!

ОГЭ Задание 24 Свойство отрезков касательныхСкачать

ОГЭ Задание 24 Свойство отрезков касательных

Доказательство того, что радиус перпендикулярен касательной | Окружность | ГеометрияСкачать

Доказательство того, что радиус перпендикулярен касательной | Окружность |  Геометрия

ОГЭ за одну минуту | ОГЭ, математика, задание 16 (окружность и касательная)Скачать

ОГЭ за одну минуту | ОГЭ, математика, задание 16 (окружность и касательная)

Секущая и касательная. 9 класс.Скачать

Секущая и касательная. 9 класс.

Касательная к окружности #3Скачать

Касательная к окружности #3

Касательные из одной точкиСкачать

Касательные из одной точки
Поделиться или сохранить к себе: