Докажем ряд теорем, устанавливающих зависимость между хордами и их дугами в одной и той же окружности или в равных окружностях.
При этом будем иметь в виду дуги, меньшие полуокружности.
Теорема 1. Равные дуги стягиваются равными хордами.
Пусть дуга АВ равна дуге СК. Требуется доказать, что и хорда АВ равна хорде СК (рис. 314).
Доказательство. Соединим концы хорд с центром окружности — точкой О. Полученные треугольники АОВ и КОС равны, так как имеют по две соответственно равные стороны (радиусы одной окружности) и по равному углу, заключённому между этими сторонами (эти углы равны, как центральные, соответствующие равным дугам). Следовательно, АВ = СК.
Теорема 2 (обратная). Равные хорды стягивают равные дуги.
Пусть хорда АВ равна хорде СК. Требуется доказать, что дуга АВ равна дуге СК (рис. 314).
Доказательство. Соединим концы хорд с центром окружности — точкой О. Полученные треугольники АОВ и КОС равны по трём соответственно равным сторонам. Следовательно, равны углы АОВ и СОК; но углы эти центральные, соответствующие дугам АВ и СК; из равенства этих углов следует равенство дуг: (breve = breve).
Теорема 3. Большая дуга стягивается и большей хордой.
Пусть дуга АВ больше дуги СК (рис. 315).
Требуется доказать, что хорда АВ больше хорды СК.
Доказательство. Передвинем по окружности дугу СК так, чтобы точка К совместилась с точкой А, тогда точка С займёт положение С’ на дуге АВ между точками Aи В, дуга СК примет положение дуги АС’, а хорда СК примет положение хорды АС’. Проведём радиусы в точки A, В и С’. Опустим из центра О перпендикуляры ОЕ и ОD на хорды АВ и АС’. В треугольнике ОFE отрезок ОЕ — катет, а отрезок ОF — гипотенуза, поэтому OF > ОЕ, а потому и OD > OE.
Рассмотрим теперь треугольники ОАD и ОАЕ. В этих треугольниках гипотенуза ОА общая, а катет ОЕ меньше катета ОD, тогда по следствию из теоремы Пифагора катет АЕ больше катета АD. Но эти катеты составляют половины хорд АВ и АС’, значит, и хорда АВ больше хорды АС’. Вследствие равенства хорд АС’ и СК получаем
АВ > СК.
Теорема 4 (обратная). Большая хорда стягивает и большую дугу.
Пусть хорда А В больше хорды СК.
Требуется доказать, что дуга АВ больше дуги СК (рис. 315). Между дугами АВ и СК может существовать только одно из трёх следующих соотношений:
Но дуга AВ не может быть меньше дуги СК, так как тогда по прямой теореме хорда АВ была бы меньше хорды СК, а это противоречит условию теоремы.
Дуга АВ не может быть равна дуге СК, так как тогда хорда АВ равнялась бы хорде СК, а это тоже противоречит условию. Следовательно, (breve > breve).
- Свойство дуг, заключенных между параллельными хордами
- Свойство дуг, заключённых между касательной и параллельной ей хордой
- Диаметр, перпендикулярный к хорде
- Отрезки и прямые, связанные с окружностью. Теорема о бабочке
- Отрезки и прямые, связанные с окружностью
- Свойства хорд и дуг окружности
- Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих
- Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих
- Теорема о бабочке
- math4school.ru
- Окружность
- Основные определения
- Хорды
- Касательные и секущие
- Касание двух окружностей
- Углы в окружности
- Длина окружности и дуги
- 📸 Видео
Свойство дуг, заключенных между параллельными хордами
Теорема. Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны.
Пусть хорда AB параллельна хорде СD (рис. 316).
Требуется доказать, что (breve = breve). Проведём диаметр MN ⊥ AB. Так как CD || AB, то MN ⊥ CD.
Перегнём чертёж по диаметру MN так, чтобы правая часть совпала с левой.
Тогда точка В совпадёт с точкой А, так как они симметричны относительно оси MN (AB ⊥ MN по построению и AK = KB).
Аналогично, точка D совпадёт с точкой С. Отсюда (breve = breve).
Свойство дуг, заключённых между касательной и параллельной ей хордой
Теорема. Дуги, заключённые между касательной и параллельной ей хордой, равны.
Пусть касательная АВ и хорда СD параллельны. Точка Е — точка касания прямой АВ с окружностью О (рис. 320).
Требуется доказать, что (breve = breve).
Для доказательства соединим точку касания Е с центром круга.
OE ⊥ AB, а так как СD || АВ, то OE ⊥ CD, а перпендикуляр к хорде, проведённый из центра той же окружности, делит стягиваемую ею дугу пополам.
Следовательно, (breve = breve).
Видео:Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать
Диаметр, перпендикулярный к хорде
Теорема 1. Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею дуги пополам.
Пусть диаметр AB перпендикулярен к хорде CD (черт. 312). Требуется доказать, что
$$ CE = ED, breve = breve, breve = breve $$
Соединим точки С и D с центром окружности О. В равнобедренном треугольнике СОD отрезок ЕО является высотой, проведённой из вершины О на основание CD; следовательно, ОЕ является и медианой и биссектрисой, т. е. СЕ = ЕD и ∠1 = ∠2. Но ∠1 и ∠2 суть центральные углы. Отсюда равны и соответствующие им дуги, а именно
$$ breve = breve $$
Дуги CA и ВА также равны между собой, как дополняющие равные дуги до полуокружности.
Теорема 2 (обрaтная). Диаметр, проведённый через середину хорды, не проходящей через центр, перпендикулярен к ней и делит дуги, стягиваемые хордой, пополам.
Пусть диаметр AB делит хорду CD пополам. Требуется доказать, что AB ⊥ CD,
Соединим точки С и В с центром круга. Получим равнобедренный треугольник СОD, в котором ОК является медианой, а значит, и высотой. Следовательно, AB⊥CD, а отсюда (по теореме 1) следует, что
$$ breve = breve; breve = breve $$
Теорема 3 (обратная). Диаметр, проведённый через середину дуги, делит пополам хорду, стягивающую эту дугу, и перпендикулярен к этой хорде.
Пусть диаметр AB делит дугу СВD пополам (черт. 313). Требуется доказать, что
Соединим центр круга О с точками С и D. В равнобедренном треугольнике СОD отрезок ОК является биссектрисой угла СОD, так как по условию теоремы (breve) = (breve), поэтому ОК будет и медианой и высотой этого треугольника. Следовательно, диаметр AB проходит через середину хорды и перпендикулярен к ней.
Видео:Параллельные прямые | Математика | TutorOnlineСкачать
Отрезки и прямые, связанные с окружностью. Теорема о бабочке
Отрезки и прямые, связанные с окружностью |
Свойства хорд и дуг окружности |
Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих |
Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих |
Теорема о бабочке |
Видео:№659. Докажите, что градусные меры дуг окружности, заключенных между параллельными хордамиСкачать
Отрезки и прямые, связанные с окружностью
Фигура | Рисунок | Определение и свойства | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Окружность | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Круг | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Радиус | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Хорда | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Диаметр | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Касательная | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Секущая |
Окружность |
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
Видео:Параллельные прямые (задачи).Скачать
Свойства хорд и дуг окружности
Фигура | Рисунок | Свойство |
Диаметр, перпендикулярный к хорде | Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам. | |
Диаметр, проходящий через середину хорды | Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам. | |
Равные хорды | Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности. | |
Хорды, равноудалённые от центра окружности | Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны. | |
Две хорды разной длины | Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности. | |
Равные дуги | У равных дуг равны и хорды. | |
Параллельные хорды | Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны. |
Диаметр, перпендикулярный к хорде |
Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам.
Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам.
Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности.
Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны.
Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности.
У равных дуг равны и хорды.
Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны.
Видео:№144. Отрезки АВ и CD — диаметры окружности. Докажите, что: а) хорды BD и АС равны; б) хорды AD и ВССкачать
Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих
Фигура | Рисунок | Теорема | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пересекающиеся хорды | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Касательные, проведённые к окружности из одной точки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Секущие, проведённые из одной точки вне круга |
Пересекающиеся хорды | ||
Касательные, проведённые к окружности из одной точки | ||
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки | ||
Секущие, проведённые из одной точки вне круга | ||
Пересекающиеся хорды |
Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:
Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.
Видео:Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачиСкачать
Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих
Теорема 1 . Предположим, что хорды окружности AB и CD пересекаются в точке E (рис.1).
Тогда справедливо равенство
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
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).
Точка B – точка касания с окружностью, точка C – вторая точка пересечения прямой AD с окружностью. Тогда справедливо равенство
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
откуда и вытекает требуемое утверждение.
Теорема 3 . Предположим, что из точки A , лежащей вне круга, к окружности проведены секущие AD и AF (рис.3).
Точки C и E – вторые точки пересечения секущих с окружностью. Тогда справедливо равенство
Доказательство . Проведём из точки A касательную AB к окружности (рис. 4).
Точка B – точка касания. В силу теоремы 2 справедливы равенства
откуда и вытекает требуемое утверждение.
Видео:7 класс Атанасян. Вся геометрия за 100 минут. Треугольник, окружность, задачи на построениеСкачать
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.
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:
Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику CKG , получим
Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику AKG , получим
Воспользовавшись теоремой 1, получим
Воспользовавшись равенствами (1) и (2), получим
Проводя совершенно аналогичные рассуждения для треугольников BGL и DGL , получим равенство
откуда вытекает равенство
что и завершает доказательство теоремы о бабочке.
Видео:Геометрия 7 класс (Урок№18 - Параллельные прямые.)Скачать
math4school.ru
Видео:СПРЯТАННЫЙ РАДИУС!Скачать
Окружность
Видео:7 класс, 28 урок, Аксиома параллельных прямыхСкачать
Основные определения
Окружностью называется замкнутая плоская кривая, все точки которой одинаково удалены от данной точки (центра окружности), которая лежит в той же плоскости, что и кривая.
Отрезок R , который соединяет центр окружности с любой её точкой (а также длина этого отрезка), называется радиусом.
Отрезок DE , который соединяет какие-либо две точки окружности, называется хордой.
Хорда BC , проходящая через центр окружности, называется диаметром.
Диаметр – наибольшая хорда данной окружности. Наименьшей хорды окружности не существует.
Дуга, ∪AB,– это часть окружности, расположенная между двумя её точками.
Вписанным углом, α , называется угол, образованный двумя хордами, имеющими общий конец.
Центральным углом, β , называется угол, образованный двумя радиусами.
Видео:Параллельные прямые циркулемСкачать
Хорды
Параллельные хорды отсекают на окружности равные дуги:
Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен ей:
Хорды окружности равны тогда и только тогда, когда они равноудалены от её центра:
Хорды окружности равны тогда и только тогда, когда они стягивают равные дуги:
Большая из двух хорд окружности расположена ближе к её центру:
Угол, составленный двумя хордами, измеряется полусуммой дуг, заключённых между его сторонами, продолженными в обе стороны:
Если хорды AB и CD пересекаются в точке М, то
Видео:Геометрия 7 класс (Урок№19 - Признаки параллельности прямых.)Скачать
Касательные и секущие
Прямая ( a ), которая лежит в одной плоскости с окружностью и имеет с ней только одну общую точку ( B ), называется касательной к этой окружности.
Прямая ( a ), которая перпендикулярна диаметру окружности ( АВ ) и проходит через его конец ( В ), является касательной к этой окружности.
Касательная окружности перпендикулярна диаметру и радиусу, проведённым в точку касания.
Отрезки касательных, проведённые из одной точки, равны:
Углы, образованные касательными, проведёнными из одной точки, и прямой, проходящей через центр окружности и эту точку, равны:
Прямая, которая пересекает окружность в двух различных точках, называется секущей.
Если через точку М вне окружности проведена секущая к ней, то произведение расстояний от точки М до точек пересечения с окружностью равно квадрату длины отрезка касательной, проведённой из точки М к окружности:
Угол, образованный двумя секущими, равен полуразности дуг, заключенных между его сторонами:
Видео:Геометрия 7 класс (Урок№20 - Аксиома параллельных прямых.)Скачать
Касание двух окружностей
Для двух окружностей с центрами О 1 и О 2, и радиусами R и r :
- при внешнем касании: О 1 О 2 = R + r ;
- при внутреннем касании: О 1 О 2 = R – r .
Видео:Записать уравнение прямой параллельной или перпендикулярной данной.Скачать
Углы в окружности
Радиан – угол, который соответствует дуге, длина которой равна радиусу окружности. Один радиан содержит приближённо 57°17’44,8’’.
Радиан принимается за единицу измерения углов при так называемом круговом, или радианном, измерении углов.
Если радианная мера угла равна α , то угол содержит (180· α )/ π градусов.
Если градусная мера угла составляет п ° , то круговая – πп /180 радиан.
Угловой величиной дуги называется величина соответствующего ей центрального угла:
Угловая величина дуги обладает следующими свойствами:
- Угловая величина дуги неотрицательна.
- Равные дуги имеют равные угловые величины.
- Если две дуги одной окружности (или равных окружностей) имеют равные угловые величины, то они равны.
Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается, и равен половине центрального угла, опирающегося на ту же дугу:
∠ АВС = ½ ·∪ АС = ½ ·∠ АОС .
Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны:
Вписанный угол, опирающийся на полуокружность (диаметр), является прямым:
∠ ACВ = ½ ·∪ АВ = ½ ·180°=90°.
Видео:Задачи на доказательство по геометрии. Признаки параллельности прямых.Скачать
Длина окружности и дуги
Длиной окружности называется общая граница периметров вписанных и описанных правильных многоугольников при неограниченном увеличении числа их сторон.
Отношение длины окружности к длине её диаметра одинаково для всех окружностей и обозначается греческой буквой π .
Длина дуги окружности, выраженной в радианной мере, равна произведению числа её радиан на радиус окружности:
📸 Видео
Подобие треугольников. Признаки подобия треугольников (часть 1) | МатематикаСкачать
№1,17 | Все теория по планиметрии за 4 часа | Решаем все прототипы №1 из ФИПИСкачать
Вписанный угол, опирающийся на хорду, равную радиусу окружностиСкачать
Как найти радиус окружности, зная три отрезка | Денис ЖучковСкачать
Контрольная работа по теме: "Параллельные прямые" | Геометрия 7 классСкачать