Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Четырехугольники, вписанные в окружность. Теорема Птолемея
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьВписанные четырехугольники и их свойства
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьТеорема Птолемея

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

Вписанные  и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.

Вписанные четырёхугольники и их свойства

Определение 1 . Окружностью, описанной около четырёхугольника, называют окружность, проходящую через все вершины четырёхугольника (рис.1). В этом случае четырёхугольник называют четырёхугольником, вписанным в окружность, или вписанным четырёхугольником .

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Теорема 1 . Если четырёхугольник вписан в окружность, то суммы величин его противоположных углов равны 180° .

Доказательство . Угол ABC является вписанным углом, опирающимся на дугу ADC (рис.1). Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги ADC . Угол ADC является вписанным углом, опирающимся на дугу ABC . Поэтому величина угла ADC равна половине угловой величины дуги ABC . Отсюда вытекает, что сумма величин углов ABC и ADC равна половине угловой величины дуги, совпадающей со всей окружностью, т.е. равна 180° .

Если рассмотреть углы BCD и BAD , то рассуждение будет аналогичным.

Теорема 1 доказана.

Теорема 2 (Обратная к теореме 1) . Если у четырёхугольника суммы величин его противоположных углов равны 180°, то около этого четырёхугольника можно описать окружность.

Доказательство . Докажем теорему 2 методом «от противного». С этой целью рассмотрим окружность, проходящую через вершины A , B и С четырёхугольника, и предположим, что эта окружность не проходит через вершину D . Приведём это предположение к противоречию. Рассмотрим сначала случай, когда точка D лежит внутри круга (рис.2).

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Продолжим отрезок CD за точку D до пересечения с окружностью в точке E , и соединим отрезком точку E с точкой A (рис.2). Поскольку четырёхугольник ABCE вписан в окружность, то в силу теоремы 1 сумма величин углов ABC и AEC равна 180° . При этом сумма величин углов ABC и ADC так же равна 180° по условию теоремы 2. Отсюда вытекает, что угол ADC равен углу AEC . Возникает противоречие, поскольку угол ADC является внешним углом треугольника ADE и, конечно же, его величина больше, чем величина угла AEC , не смежного с ним.

Случай, когда точка D оказывается лежащей вне круга, рассматривается аналогично.

Теорема 2 доказана.

Перечисленные в следующей таблице свойства вписанных четырёхугольников непосредственно вытекают из теорем 1 и 2.

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

ФигураРисунокСвойство
Окружность, описанная около параллелограммаСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромбаСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапецииСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоидаСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольникСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность
где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Окружность, описанная около параллелограмма
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.
Окружность, описанная около ромба
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.
Окружность, описанная около трапеции
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.
Окружность, описанная около дельтоида
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьОкружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.
Произвольный вписанный четырёхугольник
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность
Окружность, описанная около параллелограмма
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Окружность можно описать около параллелограмма тогда и только тогда, когда параллелограмм является прямоугольником.

Окружность, описанная около ромбаСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Окружность можно описать около ромба тогда и только тогда, когда ромб является квадратом.

Окружность, описанная около трапецииСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Окружность можно описать около трапеции тогда и только тогда, когда трапеция является равнобедренной трапецией.

Окружность, описанная около дельтоидаСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Окружность можно описать около дельтоида тогда и только тогда, когда дельтоид состоит из двух одинаковых прямоугольных треугольников.

Произвольный вписанный четырёхугольникСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Площадь произвольного вписанного четырёхугольника можно найти по формуле Брахмагупты:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

где a, b, c, d – длины сторон четырёхугольника,
а p – полупериметр, т.е.

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:Четырехугольники, вписанные в окружность. 9 класс.Скачать

Четырехугольники, вписанные в окружность. 9 класс.

Теорема Птолемея

Теорема Птолемея . Произведение диагоналей вписанного четырёхугольника равно сумме произведений противоположных сторон.

Доказательство . Рассмотрим произвольный четырёхугольник ABCD , вписанный в окружность (рис.3).

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Докажем, что справедливо равенство:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Для этого выберем на диагонали AC точку E так, чтобы угол ABD был равен углу CBE (рис. 4).

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Заметим, что треугольник ABD подобен треугольнику BCE . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABD равен углу CBE (по построению точки E ), угол ADB равен углу ACB (эти углы являются вписанными углами, опирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

откуда вытекает равенство:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(1)

Заметим, что треугольник ABE подобен треугольнику BCD . Действительно, у этих треугольников по два равных угла: угол ABE равен углу DBC (углы ABD и EBC равны по построению, угол DBE – общий), угол BAC равен углу BDC (эти углы являются вписанными углами, пирающимися на одну и ту же дугу). Следовательно, справедлива пропорция:

Видео:Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

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.

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в 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.

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в 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:Свойства диагоналей прямоугольника. Свойства диагоналей квадрата | Математика 4 класс #9 | ИнфоурокСкачать

Свойства диагоналей прямоугольника. Свойства диагоналей квадрата | Математика 4 класс #9 | Инфоурок

Прямоугольник. Онлайн калькулятор

С помощю этого онлайн калькулятора можно найти сторону, периметр, диагональ прямоугольника, радиус описанной вокруг прямоугольника окружности и т.д.. Для нахождения незвестных элементов, введите известные данные в ячейки и нажмите на кнопку «Вычислить». Теоретическую часть и численные примеры смотрите ниже.

Определение 1. Прямоугольник − это параллелограмм, у которого все углы прямые (Рис.1).

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Можно дать и другое определение прямоугольника.

Определение 2. Прямоугольник − это четырехугольник, у которого все углы прямые.

Видео:Свойства диагоналей прямоугольника. Геометрия 8 класс. Тесты. Четырехугольники. Математика.Скачать

Свойства диагоналей прямоугольника. Геометрия 8 класс. Тесты. Четырехугольники. Математика.

Свойства прямоугольника

Так как прямоугольник является параллелограммом, то все свойства параллелограмма верны и для прямоугольника.

  • 1. Стороны прямоугольника являются его высотами.
  • 2. Все углы прямоугольника прямые.
  • 3. Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов его соседних двух сторон.
  • 4. Диагонали прямоугольника равны.
  • 5. Около любого прямоугольника можно описать окружность, при этом диаметр описанной окружности равна диагонали прямоугольника.

Длиной прямоугольника называется более длинная пара его сторон.

Шириной прямоугольника называется более короткая пара его сторон.

Видео:Свойства диагоналей прямоугольникаСкачать

Свойства диагоналей прямоугольника

Диагональ прямоугольника

Определение 3. Диагональ прямоугольника − это отрезок, соединяющий две несмежные вершины прямоугольника.

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

На рисунке 2 изображен диагональ d, который является отрезком, соединяющим несмежные вершины A и C. Прямоугольник имеет две диагонали.

Для вычисления длины диагонали воспользуемся теоремой Пифагора:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность.(1)

Из равенства (1) найдем d:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность.(2)

Пример 1. Стороны прямоугольника равны Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность. Найти диагональ прямоугольника.

Решение. Для нахождения диаметра прямоугольника воспользуемся формулой (2). Подставляя Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв (2), получим:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Ответ: Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:3 правила для вписанного четырехугольника #shortsСкачать

3 правила для вписанного четырехугольника #shorts

Окружность, описанная около прямоугольника

Определение 4. Окружность называется описанной около прямоугольника, если все вершины прямоугольника находятся на этой окружности (Рис.3):

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:Вписанная и описанная окружность - от bezbotvyСкачать

Вписанная и описанная окружность - от bezbotvy

Формула радиуса окружности описанной около прямоугольника

Выведем формулу вычисления радиуса окружности, описанной около прямоугольника через стороны прямоугольника.

Нетрудно заметить, что радиус описанной около прямоугольника окружности равна половине диагонали (Рис.3). То есть

( small R=frac )(3)

Подставляя (3) в (2), получим:

( small R=frac<large sqrt> )(4)

Пример 2. Стороны прямоугольника равны Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность. Найти радиус окружности, описанной вокруг прямоугольника.

Решение. Для нахождения радиуса окружности описанной вокруг прямоугольника воспользуемся формулой (4). Подставляя Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв (4), получим:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Ответ: Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:Вписанные и описанные окружности. Вебинар | МатематикаСкачать

Вписанные и описанные окружности. Вебинар | Математика

Периметр прямоугольника

Определение 5. Периметр прямоугольника − это сумма всех его сторон. Обозначается периметр латинской буквой P.

Периметр прямоугольника вычисляется формулой:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(5)

где ( small a ) и ( small b ) − стороны прямоугольника.

Пример 3. Стороны прямоугольника равны Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность. Найти периметр прямоугольника.

Решение. Для нахождения периметра прямоугольника воспользуемся формулой (5). Подставляя Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв (5), получим:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Ответ: Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:#Свойство углов вписанного четырехугольникаСкачать

#Свойство углов вписанного четырехугольника

Формулы сторон прямоугольника через его диагональ и периметр

Выведем формулу вычисления сторон прямоугольника, если известны диагональ ( small d ) и периметр ( small P ) прямоугольника. Заметим: чтобы прямоугольник существовал, должно удовлетворяться условие ( small frac P2>d ) (это следует из неравенства треугольника).

Чтобы найти стороны прямоугольника запишем формулу Пифагора и формулу периметра прямоугольника:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(6)
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(7)

Из формулы (7) найдем ( small b ) и подставим в (6):

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(8)
Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(9)

Упростив (4), получим квадратное уравнение относительно неизвестной ( small a ):

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(10)

Вычислим дискриминант квадратного уравнения (10):

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьСвойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(11)

Сторона прямоугольника вычисляется из следующих формул:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность(12)

После вычисления ( small a ), сторона ( small b ) вычисляется или из формулы (12), или из (8).

Примечание. Легко можно доказать, что

( frac

>d ; ⇒ ; P>2cdot d ; ⇒ ) ( small P^2>4 cdot d^2 ; ⇒ ; 4d^2-P^2 2d .) Следовательно выполняется неравенство (*).

Пример 4. Диагональ прямоугольника равна Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность, а периметр равен Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность. Найти стороны прямоугольника.

Решение. Для нахождения сторон прямоугольника воспользуемся формулами (11), (12) и (8). Найдем сначала дискриминант ( small D ) из формулы (11). Для этого подставим Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность, Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв (11):

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Подставляя значения Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьи Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв первую формулу (12), получим:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Найдем другую сторону ( small b ) из формулы (8). Подставляя значения Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьи Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружностьв формулу, получим:

Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Ответ: Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность, Свойство диагоналей прямоугольника вписанного в окружность

Видео:Как решить любую задачу с четырёхугольниками? | Математика TutorOnlineСкачать

Как решить любую задачу с четырёхугольниками? | Математика TutorOnline

Признаки прямоугольника

Признак 1. Если в параллелограмме диагонали равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 2. Если квадрат диагонали параллелограмма равен сумме квадратов его смежных сторон, то этот параллелограмм является прямоугольником.

Признак 3. Если углы параллелограмма равны, то этот параллелограмм является прямоугольником.

📹 Видео

Вписанные четырехугольники. 9 класс.Скачать

Вписанные четырехугольники. 9 класс.

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс | Математика | TutorOnlineСкачать

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс  | Математика | TutorOnline

8 класс, 7 урок, ПрямоугольникСкачать

8 класс, 7 урок, Прямоугольник

Вариант 50, № 5. Свойство диагоналей прямоугольникаСкачать

Вариант 50, № 5. Свойство диагоналей прямоугольника

Окружность №16 из ОГЭ. Вписанные и описанные многоугольники. Квадрат и окружность.Скачать

Окружность №16 из ОГЭ. Вписанные и описанные многоугольники. Квадрат и окружность.

Вписанный в окружность прямоугольный треугольник.Скачать

Вписанный в окружность прямоугольный треугольник.

Вписанный в окружность четырёхугольник.Скачать

Вписанный в окружность четырёхугольник.

Описанная окружность 2. Свойство четырёхугольника, вписанного в окружность.Скачать

Описанная окружность 2. Свойство четырёхугольника, вписанного в окружность.

№402. Диагонали прямоугольника ABCD пересекаются в точке О. Докажите, что треугольникиСкачать

№402. Диагонали прямоугольника ABCD пересекаются в точке О. Докажите, что треугольники
Поделиться или сохранить к себе: