ВПИСАННЫЕ И ОПИСАННЫЕ МНОГОУГОЛЬНИКИ,
§ 106. СВОЙСТВА ВПИСАННЫХ И ОПИСАННЫХ ЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИКОВ.
Теорема 1. Сумма противоположных углов вписанного четырёхугольника равна 180°.
Пусть в окружность с центром О вписан четырёхугольник ABCD (черт. 412). Требуется доказать, что / А + / С = 180° и / В + / D = 180°.
/ А, как вписанный в окружность О, измеряется 1 /2 BCD.
/ С, как вписанный в ту же окружность, измеряется 1 /2 BAD.
Следовательно, сумма углов А и С измеряется полусуммой дуг BCD и BAD в сумме же эти дуги составляют окружность, т. е. имеют 360°.
Отсюда / А + / С = 360° : 2 = 180°.
Аналогично доказывается, что и / В + / D = 180°. Однако это можно вывести и иным путём. Мы знаем, что сумма внутренних углов выпуклого четырёхугольника равна 360°. Сумма углов А и С равна 180°, значит, на сумму других двух углов четырёхугольника остаётся тоже 180° .
Теорема 2 (обратная). Если в четырёхугольнике сумма двух противоположных углов равна 180°, то около такого четырёхугольника можно описать окружность.
Пусть сумма противоположных углов четырёхугольника ABCD равна 180°, а именно
/ А + / С = 180° и / В + / D = 180° (черт. 412).
Докажем, что около такого четырёхугольника можно описать окружность.
Доказательство. Через любые 3 вершины этого четырёхугольника можно провести окружность, например через точки А, В и С. Где будет находиться точка D?
Точка D может занять только одно из следующих трёх положений: оказаться внутри круга, оказаться вне круга, оказаться на окружности круга.
Допустим, что вершина окажется внутри круга и займёт положение D’ (черт. 413). Тогда в четырёхугольнике ABCD’ будем иметь:
Продолжив сторону AD’ до пересечения с окружностью в точке Е и соединив точки Е и С, получим вписанный четырёхугольник АВСЕ, в котором по прямой теореме
Из этих двух равенств следует:
но этого быть не может, так как / D’, как внешний относительно треугольника CD’E, должен быть больше угла Е. Поэтому точка D не может оказаться внутри круга.
Так же доказывается, что вершина D не может занять положение D» вне круга (черт. 414).
Остаётся признать, что вершина D должна лежать на окружности круга, т. е. совпасть с точкой Е, значит, около четырёхугольника ABCD можно описать окружность.
Следствия. 1. Вокруг всякого прямоугольника можно описать окружность.
2. Вокруг равнобедренной трапеции можно описать окружность.
В обоих случаях сумма противоположных углов равна 180°.
Теорема 3. В описанном четырёхугольнике суммы противоположных сторон равны. Пусть четырёхугольник ABCD описан около окружности (черт. 415), т. е. стороны его АВ, ВС, CD и DA — касательные к этой окружности.
Требуется доказать, что АВ + CD =AD + ВС. Обозначим точки касания буквами М, N, К, Р, На основании свойств касательных, проведённых к окружности из одной точки (§ 75), имеем:
АР = АК;
ВР = ВМ;
DN = DK;
CN = СМ.
Сложим почленно эти равенства. Получим:
АР + ВР + DN + CN = АК + ВМ +DK + СМ,
т. е. АВ + CD = AD + ВС, что и требовалось доказать.
1. Во вписанном четырёхугольнике два противоположных угла относятся как 3 : 5,
а другие два относятся как 4 : 5. Определить величину этих углов.
2. В описанном четырёхугольнике сумма двух противоположных сторон равна 45 см. Остальные две стороны относятся как 0,2 : 0,3. Найти длину этих сторон.
Видео:Геометрия Если в четырехугольнике сумма противолежащих углов равна 180, то около него можно описатьСкачать
Трапеция.
Трапеция — четырехугольник, у которого две стороны параллельны, а две другие стороны не параллельны. Параллельные стороны трапеции называются её основаниями, а две другие — боковыми сторонами.
Трапеция называется равнобедренной, если её боковые стороны равны.
Трапеция называется прямоугольной, если у нее два угла прямые.
Основные свойства трапеции:
- Сумма углов при каждой боковой стороне трапеции равна 180°.
- Средняя линия трапеция параллельна её основаниям и равна их полусумме.
- В любой трапеции следующие точки лежат на одной прямой: точка пересечения продолжений боковых сторон, середины оснований и точка пересечения диагоналей.
- Треугольники, образованные отрезками диагоналей и основаниями трапеции, подобны.
- Треугольники, образованные отрезками диагоналей и боковыми сторонами трапеции, имеют одинаковую площадь.
- Отрезок, соединяющий середины диагоналей, равен полуразности оснований и лежит на средней линии.
- Если сумма углов, при любом основании трапеции, равна 90°, то отрезок, соединяющий середины оснований, равен их полуразности.
- Биссектриса любого угла трапеции отсекает от нее равнобедренный треугольник.
- Биссектрисы углов, при боковой стороне трапеции, перпендикулярны.
- Если в трапеции диагонали перпендикулярны, то высота равна полусумме оснований.
- Отрезок, заключенный между боковых сторон трапеции, параллельный основаниям трапеции и проходящий через точку пересечения ее диагоналей — среднее гармоническое оснований трапеции.
Свойства равнобедренной трапеции:
- Диагонали равны.
- Углы при основании равны.
- Сумма противоположных углов равна 180°.
- Около равнобедренной трапеции можно описать окружность.
- Высота, опущенная из вершины тупого угла равнобедренной трапеции, делит большее основание трапеции на два отрезка, больший из которых равен полусумме оснований, а меньший — полуразности оснований.
Описанная трапеция:
- Если вокруг трапеции можно описать окружность, то трапеция равнобедренная.
- Радиус вписанной окружности равен среднему геометрическому длин отрезков, на которые радиус вписанной окружности делит боковую сторону, точкой касания.
- Радиус вписанной окружности равен половине высоты трапеции.
Вписанная трапеция:
- Трапецию можно вписать в окружность,если сумма длин оснований равна сумме длин боковых сторон.
Площадь трапеции:
- Формула площади трапеции через основания и высоту: S=0,5·(a+b)·h.
- Формула площади трапеции через диагонали и угол между ними: S=0,5·d1·d2·sinφ.
Видео:Геометрия Равнобокая трапеция вписана в окружность, центр которой принадлежит одному из основанияСкачать
Трапеция. Свойства трапеции
Трапеция – четырехугольник, у которого только одна пара сторон параллельна (а другая пара сторон не параллельна).
Параллельные стороны трапеции называются основаниями. Другие две — боковые стороны .
Если боковые стороны равны, трапеция называется равнобедренной .
Трапеция, у которой есть прямые углы при боковой стороне, называется прямоугольной .
Отрезок, соединяющий середины боковых сторон, называется средней линией трапеции .
Видео:Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать
Свойства трапеции
1. Средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.
2. Биссектриса любого угла трапеции отсекает на её основании (или продолжении) отрезок, равный боковой стороне.
3. Треугольники и , образованные отрезками диагоналей и основаниями трапеции, подобны.
Коэффициент подобия –
Отношение площадей этих треугольников есть .
4. Треугольники и , образованные отрезками диагоналей и боковыми сторонами трапеции, имеют одинаковую площадь.
5. В трапецию можно вписать окружность, если сумма оснований трапеции равна сумме её боковых сторон.
6. Отрезок, соединяющий середины диагоналей, равен полуразности оснований и лежит на средней линии.
7. Точка пересечения диагоналей трапеции, точка пересечения продолжений её боковых сторон и середины оснований лежат на одной прямой.
8. Если сумма углов при любом основании трапеции равна 90°, то отрезок, соединяющий середины оснований, равен их полуразности.
Видео:Геометрия 11-3. Трапеции, вписанные в окружность и описанные около окружности. Задача 3Скачать
Свойства и признаки равнобедренной трапеции
1. В равнобедренной трапеции углы при любом основании равны.
2. В равнобедренной трапеции длины диагоналей равны.
3. Если трапецию можно вписать в окружность, то трапеция – равнобедренная.
4. Около равнобедренной трапеции можно описать окружность.
5. Если в равнобедренной трапеции диагонали перпендикулярны, то высота равна полусумме оснований.
Видео:Вписанные и описанные окружности. Вебинар | МатематикаСкачать
Вписанная окружность
Если в трапецию вписана окружность с радиусом и она делит боковую сторону точкой касания на два отрезка — и , то
Видео:Радиус описанной окружности трапецииСкачать
Площадь
или где – средняя линия
Смотрите хорошую подборку задач с трапецией (входят в ГИА и часть В ЕГЭ) здесь и здесь.
Чтобы не потерять страничку, вы можете сохранить ее у себя:
🎬 Видео
Геометрия Задача № 26 Найти радиус вписанной в трапецию окружностиСкачать
3 правила для вписанного четырехугольника #shortsСкачать
Вписанный в окружность четырёхугольник.Скачать
Описанная и вписанная окружности четырехугольника - 8 класс геометрияСкачать
Если в четырёхугольник можно вписать окружностьСкачать
Окружность, вписанная в трапециюСкачать
16 задача ОГЭ: четырёхугольник, вписанный в окружность; подобные треугольникиСкачать
Трапеция. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.Скачать
ВПИСАННЫЙ ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК. Готовимся к ЕГЭ. ЧАСТЬ I #shorts #математика #егэ #огэ #геометрияСкачать
Окружность №16 из ОГЭ. Вписанные и описанные многоугольники. Квадрат и окружность.Скачать
Вписанный четырехугольник, сумма противоположных угловСкачать
Задача про трапецию, описанную около окружностиСкачать
Бицентрический четырёхугольник. Вписанно-описанная трапецияСкачать
Вписанная и описанная трапеции. КлассикаСкачать