Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Окружность, вписанная в треугольник. Теоремы и их рассмотрение

Еще в Древнем Египте появилась наука, с помощью которой можно было измерять объемы, площади и другие величины. Толчком к этому послужило строительство пирамид. Оно предполагало значительное число сложных расчетов. И кроме строительства, было важно правильно измерить землю. Отсюда и появилась наука «геометрия» от греческих слов «геос» — земля и «метрио» — измеряю.

Исследованию геометрических форм способствовало наблюдение астрономических явлений. И уже в 17-м веке до н. э. были найдены начальные способы расчета площади круга, объема шара и главнейшее открытие — теорема Пифагора.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники Вам будет интересно: Казахская академия спорта и туризма. Факультеты, структура вуза

Формулировка теоремы об окружности, вписанной в треугольник выглядит следующим способом:

В треугольник можно вписать только одну окружность.

При таком расположении окружность — вписанная, а треугольник — описанный около окружности.

Формулировка теоремы о центре окружности, вписанной в треугольник, выглядит следующим образом:

Центральная точка окружности, вписанной в треугольник, есть точка пересечения биссектрис этого треугольника.

Видео:№711. Начертите три треугольника: тупоугольный, прямоугольный и равносторонний. ДляСкачать

№711. Начертите три треугольника: тупоугольный, прямоугольный и равносторонний. Для

Окружность, вписанная в равнобедренный треугольник

Окружность считается вписанной в треугольник, если она хотя бы одной точкой касается всех его сторон.

На фото ниже показана окружность, находящаяся внутри равнобедренного треугольника. Условие теоремы об окружности, вписанной в треугольник, соблюдено — она касается всех сторон треугольника AB, ВС И СА в точках R, S, Q соответственно.

Одним из свойств равнобедренного треугольника является то, что вписанная окружность точкой касания делит основание пополам (BS = SC), а радиус вписанной окружности составляет треть высоты данного треугольника(SP=AS/3).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Свойства теоремы об окружности, вписанной в треугольник:

  • Отрезки, выходящие из одной вершины треугольника к точкам касания с окружностью, равны. На рисунке AR = AQ, BR = BS, CS = CQ.
  • Радиус окружности (вписанной) — это площадь, деленная на полупериметр треугольника. Как пример, нужно начертить равнобедренный треугольник с теми же буквенными обозначениями, что на картинке, следующих размеров: основание ВС = 3 см, высота AS = 2 см, стороны АВ=ВС, соответственно, получаются по 2,5 см каждая. Проведем из каждого угла биссектрису и место их пересечения обозначим как Р. Впишем окружность с радиусом PS, длину которого нужно найти. Узнать площадь треугольника можно, умножив 1/2 основания на высоту: S = 1/2 * DC * AS = 1/2 * 3 * 2 = 3 см2. Полупериметр треугольника равен 1/2 суммы всех сторон: Р = (АВ + ВС + СА) / 2 = (2,5 + 3 + 2,5) / 2 = 4 см; PS = S/P = 3/4 = 0,75 см2, что полностью соответствует действительности, если измерить линейкой. Соответственно, верно свойство теоремы об окружности, вписанной в треугольник.

Видео:Найти радиус равнобедренного прямоугольного треугольника 3 задание проф. ЕГЭ по математикеСкачать

Найти радиус равнобедренного прямоугольного треугольника 3 задание проф. ЕГЭ по математике

Окружность, вписанная в прямоугольный треугольник

Для треугольника с прямым углом действуют свойства теоремы об вписанной окружности в треугольник. И, кроме того, добавляется возможность решать задачи с постулатами теоремы Пифагора.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник можно определить следующим образом: сложить длины катетов, вычесть значение гипотенузы и получившееся значение разделить на 2.

Есть хорошая формула, которая поможет высчитать площадь треугольника — периметр умножить на радиус вписанной в этот треугольник окружности.

Видео:Окружность вписанная в треугольник и описанная около треугольника.Скачать

Окружность вписанная в треугольник и описанная около треугольника.

Формулировка теоремы о вписанной окружности

В планиметрии важны теоремы о вписанных и описанных фигурах. Одна из них звучит так:

Центр окружности, вписанной в треугольник, является точкой пересечения биссектрис, проведенных из его углов.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

На представленном рисунке показано доказательство данной теоремы. Показано равенство углов, и, соответственно, равенство прилегающих треугольников.

Видео:Задача 6 №27932 ЕГЭ по математике. Урок 146Скачать

Задача 6 №27932 ЕГЭ по математике. Урок 146

Теорема о центре окружности, вписанной в треугольник

Радиусы окружности, вписанной в треугольник, проведенные в точки касания перпендикулярны сторонам треугольника.

Задание «сформулируйте теорему об окружности вписанной в треугольник» не должно застать врасплох, потому что это одни из фундаментальных и простейших знаний в геометрии, которыми необходимо владеть в полной мере для решения многих практических задач в реальной жизни.

Видео:№701. Начертите три треугольника: остроугольный, прямоугольный и тупоугольный. В каждыйСкачать

№701. Начертите три треугольника: остроугольный, прямоугольный и тупоугольный. В каждый

Окружность, вписанная в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольникиСуществование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольникиФормулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольникиВывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Видео:Строим вписанную в данный треугольник окружность (Задача 2).Скачать

Строим вписанную в данный треугольник окружность (Задача 2).

Существование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла

Определение 1 . Биссектрисой угла называют луч, делящий угол на две равные части.

Теорема 1 (Основное свойство биссектрисы угла) . Каждая точка биссектрисы угла находится на одном и том же расстоянии от сторон угла (рис.1).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Доказательство . Рассмотрим произвольную точку D , лежащую на биссектрисе угла BAC , и опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.1). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны острые углы DAF и DAE , а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

что и требовалось доказать.

Теорема 2 (обратная теорема к теореме 1) . Если некоторая точка находится на одном и том же расстоянии от сторон угла, то она лежит на биссектрисе угла (рис.2).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Доказательство . Рассмотрим произвольную точку D , лежащую внутри угла BAC и находящуюся на одном и том же расстоянии от сторон угла. Опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.2). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE , а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

что и требовалось доказать.

Определение 2 . Окружность называют окружностью, вписанной в угол , если она касается касается сторон этого угла.

Теорема 3 . Если окружность вписана в угол, то расстояния от вершины угла до точек касания окружности со сторонами угла равны.

Доказательство . Пусть точка D – центр окружности, вписанной в угол BAC , а точки E и F – точки касания окружности со сторонами угла (рис.3).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE (как радиусы окружности радиусы окружности ), а гипотенуза AD – общая. Следовательно

что и требовалось доказать.

Замечание . Теорему 3 можно сформулировать и по-другому: отрезки касательных касательных , проведенных к окружности из одной точки, равны.

Определение 3 . Биссектрисой треугольника называют отрезок, являющийся частью биссектрисы угла треугольника, и соединяющий вершину треугольника с точкой на противоположной стороне.

Теорема 4 . В любом треугольнике все три биссектрисы пересекаются в одной точке.

Доказательство . Рассмотрим две биссектрисы, проведённые из вершин A и C треугольника ABC , и обозначим точку их пересечения буквой O (рис. 4).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Опустим из точки O перпендикуляры OD , OE и OF на стороны треугольника. Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла BAC , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла ACB , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Следовательно, справедливо равенство:

откуда с помощью теоремы 2 заключаем, что точка O лежит на биссектрисе угла ABC . Таким образом, все три биссектрисы треугольника проходят через одну и ту же точку, что и требовалось доказать

Определение 4 . Окружностью, вписанной в треугольник , называют окружность, которая касается всех сторон треугольника (рис.5). В этом случае треугольник называют треугольником, описанным около окружности .

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Следствие . В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну. Центром вписанной в треугольник окружности является точка, в которой пересекаются все биссектрисы треугольника.

Видео:Построить описанную окружность (Задача 1)Скачать

Построить описанную окружность (Задача 1)

Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Формулы, позволяющие найти радиус вписанной в треугольник окружности , удобно представить в виде следующей таблицы.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

a, b, c – стороны треугольника,
S – площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

ФигураРисунокФормулаОбозначения
Произвольный треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Равнобедренный треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Равносторонний треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Прямоугольный треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Произвольный треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Равнобедренный треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Равносторонний треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Прямоугольный треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники
Произвольный треугольник
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники.

Равнобедренный треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Равносторонний треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Прямоугольный треугольникПостроить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Видео:Вписанная и описанная около равнобедренного треугольника, окружностьСкачать

Вписанная и описанная около равнобедренного треугольника,  окружность

Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

Теорема 5 . Для произвольного треугольника справедливо равенство

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где a, b, c – стороны треугольника, r – радиус вписанной окружности, Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники– полупериметр (рис. 6).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

с помощью формулы Герона получаем:

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

что и требовалось.

Теорема 6 . Для равнобедренного треугольника справедливо равенство

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание, r – радиус вписанной окружности (рис. 7).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

то, в случае равнобедренного треугольника, когда

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

что и требовалось.

Теорема 7 . Для равностороннего треугольника справедливо равенство

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

где a – сторона равностороннего треугольника, r – радиус вписанной окружности (рис. 8).

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

то, в случае равностороннего треугольника, когда

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

что и требовалось.

Замечание . Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в равносторонний треугольник, непосредственно, т.е. без использования общих формул для радиусов окружностей, вписанных в произвольный треугольник или в равнобедренный треугольник.

Теорема 8 . Для прямоугольного треугольника справедливо равенство

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Доказательство . Рассмотрим рисунок 9.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Поскольку четырёхугольник CDOF является прямоугольником прямоугольником , у которого соседние стороны DO и OF равны, то этот прямоугольник – квадрат квадрат . Следовательно,

В силу теоремы 3 справедливы равенства

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Следовательно, принимая также во внимание теорему Пифагора, получаем

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

что и требовалось.

Замечание . Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, с помощью общей формулы для радиуса окружности, вписанной в произвольный треугольник.

Видео:Вписанные и описанные окружности. Вебинар | МатематикаСкачать

Вписанные и описанные окружности. Вебинар | Математика

Вписанные и описанные треугольники. Еще две формулы площади треугольника. Теорема синусов

Вписанный треугольник — треугольник, все вершины которого лежат на окружности. Тогда окружность называется описанной вокруг треугольника.

Очевидно, расстояние от центра описанной окружности до каждой из вершин треугольника одинаково и равно радиусу этой окружности.

Вокруг любого треугольника можно описать окружность, причем только одну.

Окружность вписана в треугольник, если она касается всех его сторон. Тогда сам треугольник будет описанным вокруг окружности. Расстояние от центра вписанной окружности до каждой из сторон треугольника равно радиусу этой окружности.

В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Попробуйте сами описать окружность вокруг треугольника и вписать окружность в треугольник.

Как вы думаете, почему центр вписанной окружности — это точка пересечения биссектрис треугольника, а центр описанной окружности — точка пересечения серединных перпендикуляров к его сторонам?

В задачах ЕГЭ чаще всего встречаются вписанные и описанные правильные треугольники.

Есть и другие задачи. Для их решения вам понадобятся еще две формулы площади треугольника, а также теорема синусов.

Вот еще две формулы для площади.
Площадь треугольника равна половине произведения его периметра на радиус вписанной окружности.

— радиус окружности, вписанной в треугольник.

Есть и еще одна формула, применяемая в основном в задачах части :

где — стороны треугольника, — радиус описанной окружности.

Для любого треугольника верна теорема синусов:

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!

. Радиус окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник, равен . Найдите гипотенузу c этого треугольника. В ответе укажите .

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Треугольник прямоугольный и равнобедренный. Значит, его катеты одинаковы. Пусть каждый катет равен . Тогда гипотенуза равна .

Запишем площадь треугольника АВС двумя способами:

Приравняв эти выражения, получим, что . Поскольку , получаем, что . Тогда .

В ответ запишем .

. Сторона АС треугольника АВС с тупым углом В равна радиусу описанной около него окружности. Найдите угол В. Ответ дайте в градусах.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

По теореме синусов,

Получаем, что . Угол — тупой. Значит, он равен .

. Боковые стороны равнобедренного треугольника равны , основание равно . Найдите радиус описанной окружности этого треугольника.

Построить окружность вписанную в прямоугольный и равнобедренный треугольники

Углы треугольника не даны. Что ж, выразим его площадь двумя разными способами.

, где — высота треугольника. Ее найти несложно — ведь в равнобедренном треугольнике высота является также и медианой, то есть делит сторону пополам. По теореме Пифагора найдем . Тогда .

Задачи на вписанные и описанные треугольники особенно необходимы тем, кто нацелен на решения задания .

📸 Видео

№694. Найдите диаметр окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, если гипотенузаСкачать

№694. Найдите диаметр окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, если гипотенуза

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvyСкачать

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvy

Как разделить окружность на 3 равные части или как вписать равнобедренный треугольник в окружностьСкачать

Как разделить окружность на 3 равные части или как вписать равнобедренный треугольник в окружность

Сможешь найти радиус окружности? Окружность, вписанная в прямоугольный треугольникСкачать

Сможешь найти радиус окружности? Окружность, вписанная в прямоугольный треугольник

Построить окружность, вписанную в треугольникСкачать

Построить окружность, вписанную в треугольник

Окружность, вписанная в прямоугольный треугольник | Геометрия 8-9 классыСкачать

Окружность, вписанная в прямоугольный треугольник | Геометрия 8-9 классы

7 класс, 32 урок, Остроугольный, прямоугольный и тупоугольный треугольникиСкачать

7 класс, 32 урок, Остроугольный, прямоугольный и тупоугольный треугольники

Задание 24 Радиус окружности вписанной в прямоугольный треугольникСкачать

Задание 24  Радиус окружности вписанной в прямоугольный треугольник

Окружность вписана в равнобедренный треугольник. Найти её радиус.Скачать

Окружность вписана в равнобедренный треугольник. Найти её радиус.

Геометрия Найдите отношение радиуса окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольникСкачать

Геометрия Найдите отношение радиуса окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник

Вписанный в окружность прямоугольный треугольник.Скачать

Вписанный в окружность прямоугольный треугольник.
Поделиться или сохранить к себе: