В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Вписанные и описанные многоугольники

Вписанным в круг многоугольником называется такой многоугольник, вершины которого лежат на окружности. Описанным около круга многоугольником называется такой многоугольник, стороны которого касаются окружности.

Описанной около многоугольника окружностью называется окружность, проходящая через его вершины. Вписанной в многоугольник окружностью называется окружность, касающаяся его сторон.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать
Вписанный многоугольник
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать
Описанный многоугольник

Если многоугольник взят произвольно, то в него нельзя вписать и около него нельзя описать окружность. Только многоугольники соответствующие некоторым правилам можно описать окружностью или вписать в них окружность.

Видео:9 класс, 23 урок, Окружность, вписанная в правильный многоугольникСкачать

9 класс, 23 урок, Окружность, вписанная в правильный многоугольник

Правила для многоугольников которые можно вписать в окружность и описать окружность вокруг них

Для треугольника всегда возможны и вписанная окружность и описанная окружность.

Для четырехугольника окружность можно вписать только в том случае, если суммы его противоположных сторон одинаковы. Из всех параллелограммов только в ромб и квадрат можно вписать окружность. Ее центр лежит на пересечении диагоналей.

Вокруг четырехугольника окружность можно описать только если сумма противоположных углов равна 180°. Из всех параллелограммов только около прямоугольника и квадрата можно описать окружность. Ее центр лежит на пересечении диагоналей.

Вокруг трапеции возможно описать окружность или в трапецию можно вписать окружность если трапеция равнобокая.

Видео:9 класс, 22 урок, Окружность, описанная около правильного многоугольникаСкачать

9 класс, 22 урок, Окружность, описанная около правильного многоугольника

Вписанные и описанные многоугольники — формулы, свойства и примеры с решением

Содержание:

Рассмотрим вопрос о взаимном расположении прямой и окружности. Ранее уже отмечалось, что возможны три случая взаимного расположения прямой и окружности:

  1. прямая имеет только две общие точки с окружностью;
  2. прямая имеет только одну общую точку с окружностью;
  3. прямая не имеет общих точек с окружностью.

Если прямая имеет две общие точки с окружностью, то она называется секущей.

Видео:Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс | Математика | TutorOnlineСкачать

Правильные многоугольники. Геометрия 9 класс  | Математика | TutorOnline

Понятие о вписанных и описанных многоугольниках

Взаимное расположение окружности со (О, R) с центром в точке О радиуса R и прямой I характеризуется соотношением между расстоянием d(0, I) от центра О окружности до прямой I и радиусом R окружности. Докажем это.

1) Прямая I имеет только две общие точки с окружностью, если расстояние от центра окружности до прямой I меньше радиуса окружности, т. е. В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Пусть прямая I не проходит через центр О окружности и расстояние В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Обозначим OF В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать— перпендикуляр, проведенный из точки О к прямой I, тогда OF = m. Пусть точки А и В лежат на прямой I

так, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Докажем, что точки А и В принадлежат окружности.

Действительно, так как по теореме Пифагора

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Таким образом, точки А и В — общие точки прямой и окружности. Докажем, что других общих точек прямая I и окружность В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьне имеют.

Предположим, что существует еще одна точка X — общая для окружности и прямой. Тогда центр окружности О равноудален от точек А, В, и X, а значит, он лежит на серединных перпендикулярах В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьк отрезкам АВ и ВХ, т. е. О — точка перессечения серединных перпендикуляровВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Но так какВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать,. Получили противоречие. Значит, наше предположение не верно и других общих точек прямой и окружности нет.

Если прямая I проходит через центр О окружности, т. е. d(0, Z) = 0, то она пересекает окружность в двух точках, которые являются концами диаметра, лежащего на этой прямой.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) Прямая I имеет только одну общую точку с окружностью, если расстояние от центра окружности до прямой I равно радиусу окружности, т. е. если d(0, I) = R.

Пусть расстояние от центра окружности до прямой I равно радиусу окружности, а точка F — основание перпендикуляра, проведенного из центра окружности к прямой I (рис. 2). Тогда OF = R, а значит, точка F лежит на окружности. Других общих точек прямая и окружность не имеют. Действительно, для любой точки X прямой I, не совпадающей с точкой F, выполняется условие ОХ > OF, OF = R, так; как наклонная ОХ больше перпендикуляра OF.

Следовательно, точка X не лежит на окружности.

3) Прямая I не имеет общих точек с окружностью, если расстояние от центра О окружности до прямой I больше радиуса окружности, т. е. если d(0, I) > R.

Пусть расстояние от центра О окружности до прямой I больше радиуса R. Обозначим буквой F основание перпендикуляра, проведенного из центра О окружности к прямой I (рис. 3). Тогда OF = d(0, I), d(0, I) > R.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Для любой точки X прямой выполняется условие В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, следовательно, точка X не лежит на окружности. Таким образом, в случае В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьпрямая и окружность не имеют общих точек.

Касательная к окружности

Рассмотрим случай, когда прямая и окружность имеют единственную общую точку. Прямая, имеющая единственную общую точку с окружностью, имеет специальное название — касательная.

Определение. Касательной к окружности называется прямая, которая имеет с окружностью только одну общую точку.

Единственная общая точка прямой и окружности называется точкой касания прямой и окружности.

Если прямая I имеет единственную общую точку А с окружностью, то говорят, что прямая I касается окружности в точке А.

Теорема 1 (о свойстве касательной). Касательная к окружности перпендикулярна радиусу этой окружности, проведенному в точку касания.

1) Пусть прямая I касается окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьДокажем, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) Предположим, что это не так. Тогда радиус ОА является наклонной к прямой I. Перпендикуляр, проведенный из точки О к прямой I, меньше наклонной ОА, следовательно, расстояние от центра окружности до прямой

меньше радиуса. Значит, прямая и окружность имеют две общие точки, что противоречит условию. Таким образом, прямая I перпендикулярна радиусу ОА.

Рассмотрим следствия из данной теоремы.

Пусть через точку А проведены две прямые, касающиеся окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТогда отрезки АВ и АС называются отрезками касательных, проведенными из точки А (рис. 5).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Следствие 1. Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны.

1) Пусть АВ и АС — отрезки касательных, проведенные из точки А (рис. 5). Для доказательства равенства АВ = АС рассмотрим треугольники АВО и АСО.

2) По свойству касательной В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, т. е. треугольники АВО и АСО — прямоугольные.

3)В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, так как АО — общая гипотенуза, а катеты О В и ОС равны как радиусы окружности. Отсюда следует, что АВ =АС.

Следствие 1 доказано.

Из равенства треугольников АВО и АСО вытекает также, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Таким образом, получим еще одно следствие.

Следствие 2. Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, составляют равные углы с прямой, проходящей через эту точку и центр окружности.

Теперь докажем признак, который позволяет устанавливать, в каком случае прямая касается окружности. Оказывается, для этого достаточно установить, что прямая перпендикулярна радиусу и проходит через его конец, лежащий на окружности.

Теорема 2 (признак касательной). Если прямая перпендикулярна радиусу окружности и проходит через его конец, лежащий на окружности, то она касается этой окружности.

1) Пусть прямая I проходит через точку А окружности и перпендикулярна радиусу О А (рис. 6). Для доказательства того, что прямая I касается окружности, достаточно доказать, что она имеет с этой окружностью единственную общую точку.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) Так как точка А лежит на окружности и прямая I проходит через точку А, то А — общая точка прямой I и окружности.

3) Других общих точек прямая I и окружность не имеют. Действительно, для любой точки В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьотрезок ОХ является наклонной, так как по условию В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьСледовательно, ОХ > ОА, т. е. точка X не принадлежит окружности.

Таким образом, точка А — единственная общая точка прямой I и окружности, а, значит, прямая I — касательная к окружности.

Пример №1

Через точку А, находящуюся от центра О окружности на расстоянии 10 см, проведены две касательные АВ и АС, где Б и С — точки касания. Вычислите площадь В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьчетырехугольника АВОС, если АВ + АС = = 16 см ( рис. 7).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Решение:

1) Площадь четырехугольника АВОС равна сумме площадей треугольников АВО и АСО.

2) По свойству касательной В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Прямоугольные треугольники АВО и АСО равны по гипотенузе и катету (АО — общая, ОВ = ОС). Значит,

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

3) Отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны. Следовательно, АВ=АС = 8 см. Теперь, применив теорему Пифагора, вычислимВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Таким образом, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Ответ: В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Пример №2

Точка F — середина основания ВС равнобедренного треугольника АБС. Докажите, что прямая ВС является касательной к окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 8, а, б).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Доказательство.

1) Прямая ВС проходит через конец F радиуса окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Для доказательства того, что ВС является касательной, достаточно доказать, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) В равнобедренном треугольнике AВС отрезок AF — медиана, проведенная к его основанию. Следовательно, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТаким образом, по признаку касательной прямая ВС касается окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Что и требовалось доказать.

Пример №3

Точка А лежит вне окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьПостройте прямую, которая касается окружности и проходит через точку А.

1) Пусть прямая I, проходящая через точку А и касающаяся окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, построена. Точка В — точка касания. Тогда по свойству касательной OB LAB (рис. 9, а). Следовательно, для построения искомой касательной необходимо построить точку В на окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьтак, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать.

2) Рассмотрим окружность coj, диаметром которой является отрезок АО, т. е. В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьПусть В и С — точки пересечения окружностей В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 9, б). Заметим, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, как углы при основании равнобедренных треугольников ВО,О и ВО,А соответственно. Так как В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, то В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьЗначит, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, т. е.В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Аналогично доказывается, чтоВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Отсюда по признаку

касательной к окружности следует, что прямые АВ и АС являются касательными. Теперь понятна последовательность необходимых построений.
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

1) Проводим отрезок О А, соединяющий центр О данной окружности и точку А (рис. 10, а).

2) Строим середину В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьотрезка ОА: В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТочки F и Е — точки пересечения окружностей В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

гдеВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 10, б).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

3) Строим окружность В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 10, в) и точки Б, С — точки пересечения данной и построенной окружностей.

4) Прямые АВ и АС — искомые касательные к данной окружности.

Доказательство. По построению В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(см. задачу № 251 учебного пособия «Геометрия, 7»), т. е. АВ1ОВ и АС 1ОВ. Следовательно, по признаку касательной АВ и АС — касательные.

Взаимное расположение двух окружностей

Рассмотрим вопрос о взаимном расположении двух окружностей в плоскости. Возможны следующие случаи взаимного расположения двух различных окружностей:

1) окружности не имеют общих точек (в этом случае говорят, что они не пересекаются (рис. 11, а ));

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) окружности имеют две общие точки (в этом случае говорят, что окружности пересекаются (рис. 11, б));

3) окружности имеют только одну общую точку, и одна из окружностей лежит внутри круга, ограниченного другой окружностью (в этом случае говорят, что они касаются внутренним образом (рис. 12, а ));

4) окружности имеют только одну общую точку, и ни одна из окружностей не лежит внутри круга, ограниченного другой окружностью (в этом случае говорят, что они касаются внешним образом, (рис. 12, б)).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Пример №4

Докажите, что если две окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатькасаются внешним образом, то расстояние между их центрами равно сумме их радиусов, т. е.В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Доказательство.

1) Пусть окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатькасаются внешним образом в точке А (рис. 13, а).

2) Докажем, что точка А лежит на отрезке В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьДопустим, что точка А не лежит на отрезке В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьЗаметим, что в случае внешнего касания точка А не может лежать на продолжении отрезка В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьПусть точка касания А не лежит на отрезке В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 13, б). Тогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

3) Пусть F — точка, симметричная точке А относительно прямой В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Тогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, а значит, точка F принадлежит каждой окружности. Таким образом, окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьимеют две общие точки А и F, что противоречит условию их касания. Следовательно, точка касания А лежит на отрезке В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

4) Докажем, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТочка А лежит на отрезке В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьзначит, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Справедливо и обратное утверждение.

Пример №5

Докажите, если расстояние между центрами двух окружностей, лежащих в плоскости, равно сумме их радиусов, то такие окружности касаются внешним образом.

1) Пусть даны две окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи известно, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьДокажем, что окружности касаются внешним образом.

2) На отрезкеВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьрассмотрим точку А такую, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Таким образом, точка А принадлежит каждой из данных окружностей.

3) Докажем, что окружности не имеют других общих точек. Действительно, на прямой В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьтаких точек нет. Предположим, что существует точка X вне прямой В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьпринадлежащая каждой окружности. Тогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ треугольнике В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьдлина стороныВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьравна сумме длин сторон В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, что невозможно.

4) Таким образом, предположение о существовании еще одной точки, принадлежащей окружностям В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, приводит к противоречию. Следовательно, других общих точек, кроме точки А, не существует, т. е. окружности касаются.

5) Докажем, что окружности касаются внешним образом. Для любой точки F окружностиВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьвыполняется условие В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТаким образом, либо точка F лежит вне окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатькогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, либо эта точка принадлежит обеим окружностям, если В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьНо в этом случае точка F есть точка А касания окружностей. Следовательно, окружность В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьрасположена вне части плоскости, ограниченной окружностью В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Аналогично можно доказать, что окружность В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьрасположена вне части плоскости, ограниченной окружностью В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Теперь доказано, что окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатькасаются внешним образом.

Пример №6

Докажите, что две окружности касаются внутренним образом тогда и только тогда, когда расстояние между их центрами равно модулю разности их радиусов.

Другими словами, если окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатькасаются внутренним образом, то В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьИ наоборот, если выполняется равенство В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, то окружности касаются внутренним образом.

Пример №7

Две окружности с центрами в точках О и К, радиусы которых равны 16 см и 9 см соответственно, касаются внешним образом в точке С. К окружностям проведена общая касательная АВ, где точки А и В — точки касания.

Общая касательная, проведенная через точку С, пересекает касательную АВ в точке Т (рис. 14, а). Вычислите длину отрезка СТ.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Решение:

Для решения задачи воспользуемся тем, что отрезки касательных, проведенные к окружности из одной точки, равны, а радиусы, проведенные в точку касания, перпендикулярны касательной. Учтем также, что окружности касаются внешним образом, а значит, расстояние между их центрами равно сумме их радиусов.

1) Так как отрезки касательных к окружности, проведенные из одной точки, равны, то ТС = ТА = ТВ, т. е. В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Значит, нам необходимо вычислить длину отрезка АВ.

2) Так как окружности касаются внешним образом, то ОК = ОС + СК = 16 + 9 = 25 (см).

3) Рассмотрим четырехугольник ODBK. Пусть В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 14, б). Так как радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной, тоВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, т. е. треугольник BAD — прямоугольный. Следовательно,

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

4) Четырехугольник ODBK — параллелограмм, так как его противолежащие стороны параллельны, значит, DB = ОК = = 25 см. Кроме того, DA = ОА — OD = ОА — КВ =16-9 = 7 (см).

Тогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьСледовательно,В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Ответ: ТС = 12 см.

Центральные и вписанные углы

В данном параграфе изучим понятия центрального и вписанного углов.

Определение. Центральным углом окружности называется угол с вершиной в центре этой окружности.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Например, на рисунке 18, а изображен центральный угол TOF, который меньше развернутого угла, а на рисунке 18, б — центральный угол SOD — больше развернутого угла.

Любые две различные точки А и В окружности служат концами двух дуг. Для различия этих дуг на каждой из них отмечается некоторая промежуточная точка. Например, если на дугах отмечены точки F и Т, то в этом случае дуги обозначаются В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи данная запись читается так: «дуга АТВ и дуга AFB» (рис. 19, а). Если понятно, о какой из двух дуг идет речь, употребляется также обозначение В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Дуга АВ окружности называется полуокружностью, если ее концы служат концами диаметра этой окружности.

Например, на рисунке 19, б изображены полуокружности ALB и АС В.

Пусть точки А и Б не являются концами диаметра окружности с центром в точке О. Тогда лучи ОА и ОБ служат сторонами двух центральных углов, один из которых меньше, а другой больше развернутого угла (рис. 20, а).
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Дуга АВ окружности В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи центральный угол АОВ, внутри которого лежит эта дуга, называются соответствующими.

Если дуга окружности лежит внутри соответствующего ей центрального угла, который меньше развернутого угла, то говорят, что эта дуга меньше полуокружности.

Если дуга окружности лежит внутри соответствующего ей центрального угла, который больше развернутого угла, то говорят, что дуга больше полуокружности.

Например, на рисунке 20, а изображены дуга AFB, которая меньше полуокружности, и дуга АТВ — больше полуокружности.

Для сравнения дуг окружности вводится понятие градусной меры дуги окружности.

Дадим определение градусной меры дуги окружности.

Определение. Градусной мерой дуги окружности называется градусная мера соответствующего ей центрального угла.

Градусная мера дуги АВ, как и сама дуга, обозначается В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Таким образом, если дуга АВ окружности меньше полуокружности, a В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать— соответствующий ей центральный угол, то В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(см. рис. 20, а).

Если дуга АВ является полуокружностью, то ее градусная мера равна 180° (рис. 20, б).

Градусная мера дуги АТВ, которая больше полуокружности и дополняет дугу АВ, меньшую полуокружности, до окружности, равна 360° В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, где угол АОВ соответствует дуге АВ (рис. 20, в).

Понятие градусной меры дуги позволяет определить понятие равенства дуг окружности.

Две дуги одной и той же окружности называются равными, если равны их градусные меры.

Если градусная мера дуги АВ равна 33°, то пишут В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать= 33°. Читают: «Градусная мера дуги АВ равна 33°», или кратко «Дуга АВ равна 33°».

Рассмотрим примеры. Пусть диагонали квадрата ABCD пересекаются в точке О. Окружность В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьпересекает стороны ВС и CD квадрата в точках F и L соответственно. Тогда В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, а градусная мера дуги FO, которая меньше полуокружности, равна 45°. Градусная мера дуги FLO, которая больше полуокружности, равна В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать(рис. 21, а).

Рассмотрим еще один пример. Пусть точка О — центр окружности, отрезок АВ — хорда окружности, равная ее радиусу, а отрезок АС — диаметр окружности (рис. 21, б).
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Тогда градусная мера дуги АВ, которая меньше полуокружности, равна 60°, так как треугольник АОВ — равносторонний, а значит, градусная мера соответствующего ей центрального угла АОВ равна 60°. Градусная мера дуги ВС, которая меньше полуокружности, равна 120°, так как градусная мера соответствующего ей центрального угла ВОС равна 120°.

Можем вычислить градусную меру дуги ВАС, которая больше полуокружности: В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать= 240°.

Вписанные углы. Рассмотрим понятие вписанного угла

Определение. Угол называется вписанным в окружность, если он меньше развернутого угла, вершина его лежит на окружности, а стороны пересекают эту окружность.

Например, на рисунке 22, а изображен вписанный угол TOF. Если точки А, В и С лежат на окружности, то каждый из угол ABC, ВСА, САВ является вписанным (рис. 22, б).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Пусть В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать— вписанный угол, при этом Г и В — точки пересечения его сторон с окружностью, a TF — дуга, которая лежит внутри этого вписанного угла. В этом случае говорят, что вписанный угол TOF опирается на дугу TF (см. рис. 22, а).

Например, на рисунке 22, в изображены вписанные углы ВАС, ВОС и BFC, которые опираются на одну и ту же дугу ВС.

Теперь докажем теорему о вписанном угле.

Теорема 1(о вписанном угле). Градусная мера вписанного угла равна половине градусной меры, дуги, на которую он опирается.

Пусть вписанный в окружностьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьугол ABC опирается на дугу АС.

Докажем, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьРассмотрим три возможных случая. Центр О окружности лежит: 1) на одной из сторон угла; 2) во внутренней области угла; 3) во внешней области угла.

Первый случай. Центр О окружности лежит на одной из сторон угла ABC, например на стороне ВС (рис. 23).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

1) Дуга АС меньше полуокружности, следовательно, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) Угол АОС — внешний угол равнобедренного треугольника АОВ, значит, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

3) Так как углы при основании равнобедренного треугольника АОВ равны, то В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

4) Так как В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, тоВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Второй случай. Центр О окружности лежит во внутренней области угла.

1) Пусть D — точка пересечения луча ВО и дуги АС (рис. 24). Тогда по доказанному в первом случае

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Таким образом, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Третий случай. Центр О окружности лежит во внешней области угла ABC.

1) Пусть D — точка пересечения луча ВО с окружностью (рис. 25). Тогда согласно доказанному в первом случае
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Таким образом, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Из данной теоремы получим следующие следствия.

Следствие 1. Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны (рис. 26, а).

Следствие 2. Вписанный угол, опирающийся на полуокружность, прямой (рис. 26, б).

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Рассмотрим пример. Пусть хорда АВ соединяет концы дуги AFB и равна радиусу окружности со (О, R). Тогда градусная мера каждого из вписанных углов, опирающихся на дугу AFB, равна 30° (рис. 26, в). Действительно, градусная мера центрального угла АОВ равна 60°, значит, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать. Каждый из указанных углов опирается на дугу AFB, следовательно, градусная мера каждого из них равнаВ какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Теорема 2 (об угле между хордой и касательной).

Градусная мера угла, сторонами которого служат касательная и хорда, равна половине градусной меры дуги, расположенной внутри этого угла.

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Доказательство.

Первый случай. Пусть угол FAB — острый (рис. 27, о.).

1) Проведем диаметр АС. Тогда вписанный угол СВ А опирается на полуокружность, значит, по следствию 2 он прямой, т. е. В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

2) Треугольник СВА — прямоугольный, следовательно, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

3) Так как диаметр АС перпендикулярен касательной FA, то В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТаким образом, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьТак как вписанный угол АСВ опирается на дугу В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Следовательно, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Второй случай. Пусть угол FAB — тупой (рис. 27, б). Проведем диаметр СА. Тогда

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

но дуга ВСА лежит внутри тупого угла FAB.

Свойство пересекающихся хорд. Теорема о касательной и секущей

Теорема 3 (об отрезках пересекающихся хорд). Если две хорды окружности пересекаются, то произведение длин отрезков одной хорды равно произведению длин отрезков другой хорды.
В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

1) Проведем хорды АС и BD (рис. 28, б). Рассмотрим треугольники АОСи DOB.

2) Заметим, что В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьтак как они вписанные и опираются на одну и ту же дугу СВ. Кроме того, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать, так как они вписанные и опираются на одну и ту же дугу AD.

3) Треугольник АОС подобен треугольнику DOB по первому признаку подобия треугольников, так как В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описатьи В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

4) Из подобия треугольников АОС и DOB следует, что

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Значит, В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Пусть через точку S, лежащую вне окружности, проведена секущая, которая пересекает окружность в точках С и Б, и SC

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:110. Окружность, описанная около правильного многоугольникаСкачать

110. Окружность, описанная около правильного многоугольника

Вписанная окружность

В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

Вписанная окружность — это окружность, которая вписана
в геометрическую фигуру и касается всех его сторон.

Окружность, точно можно вписать в такие геометрические фигуры, как:

  • Треугольник
  • Выпуклый, правильный многоугольник
  • Квадрат
  • Равнобедренная трапеция
  • Ромб

В четырехугольник, можно вписать окружность,
только при условии, что суммы длин
противоположных сторон равны.

Во все вышеперечисленные фигуры
окружность, может быть вписана, только один раз.

Окружность невозможно вписать в прямоугольник
и параллелограмм, так как окружность не будет
соприкасаться со всеми сторонам этих фигур.

Геометрические фигуры, в которые вписана окружность,
называются описанными около окружности.

Описанный треугольник — это треугольник, который описан
около окружности и все три его стороны соприкасаются с окружностью.

Описанный четырехугольник — это четырехугольник, который описан
около окружности и все четыре его стороны соприкасаются с окружностью.

Свойства вписанной окружности

В треугольник

  1. В любой треугольник может быть вписана окружность, причем только один раз.
  2. Центр вписанной окружности — точка пересечения биссектрис треугольника.
  3. Вписанная окружность касается всех сторон треугольника.
  4. Площадь треугольника, в который вписана окружность, можно рассчитать по такой формуле:

[ S = frac(a+b+c) cdot r = pr ]

p — полупериметр четырехугольника.
r — радиус вписанной окружности четырехугольника.

  • Центр окружности вписанной в треугольник равноудален от всех сторон.
  • Точка касания — это точка, в которой соприкасается
    окружность и любая из сторон треугольника.
  • От центра вписанной окружности можно провести
    перпендикуляры к любой точке касания.
  • Вписанная в треугольник окружность делит стороны
    треугольника на 3 пары равных отрезков.
  • Вписанная и описанная около треугольника окружность тесно взаимосвязаны.
    Поэтому, расстояние между центрами этих окружностей можно найти с помощью формулы Эйлера:

    с — расстояние между центрами вписанной и описанной окружностей треугольника.
    R — радиус описанной около треугольника.
    r — радиус вписанной окружности треугольника.

    В четырехугольник

    1. Не во всякий четырехугольник можно вписать окружность.
    2. Если у четырехугольника суммы длин его противолежащих
      сторон равны, то окружность, может быть, вписана (Теорема Пито).
    3. Центр вписанной окружности и середины двух
      диагоналей лежат на одной прямой (Теорема Ньютона, прямая Ньютона).
    4. Точка пересечения биссектрис — это центр вписанной окружности.
    5. Точка касания — это точка, в которой соприкасается
      окружность и любая из сторон четырехугольника.
    6. Площадь четырехугольника, в который вписана окружность, можно рассчитать по такой формуле:

    [ S = frac(a+b+c+d)cdot r = pr ]

    p — полупериметр четырехугольника.
    r — радиус вписанной окружности четырехугольника.

  • Точка касания вписанной окружности, которая лежит на любой из сторон,
    равноудалены от этой конца и начала этой стороны, то есть от его вершин.
  • Примеры вписанной окружности

    • Треугольник
      В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать
    • Четырехугольник
      В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать
    • Многоугольник
      В какой многоугольник можно вписать окружность и около какого описать

    Примеры описанного четырехугольника:
    равнобедренная трапеция, ромб, квадрат.

    Примеры описанного треугольника:
    равносторонний
    , равнобедренный,
    прямоугольный треугольники.

    Верные и неверные утверждения

    1. Радиус вписанной окружности в треугольник и радиус вписанной
      в четырехугольник вычисляется по одной и той же формуле. Верное утверждение.
    2. Любой параллелограмм можно вписать в окружность. Неверное утверждение.
    3. В любой четырехугольник можно вписать окружность. Неверное утверждение.
    4. В любой ромб можно вписать окружность. Верное утверждение.
    5. Центр вписанной окружности треугольника это точка пересечения биссектрис. Верное утверждение.
    6. Окружность вписанная в треугольник касается всех его сторон. Верное утверждение.
    7. Угол вписанный в окружность равен соответствующему центральному
      углу опирающемуся на ту же дугу. Неверное утверждение.
    8. Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник равен
      половине разности суммы катетов и гипотенузы. Верное утверждение.
    9. Вписанные углы опирающиеся на одну и ту же хорду окружности равны. Неверное утверждение.
    10. Вписанная окружность в треугольник имеет в общем
      три общие точки со всеми сторонами треугольника. Верное утверждение.

    Окружность вписанная в угол

    Окружность вписанная в угол — это окружность, которая
    лежит внутри этого угла и касается его сторон.

    Центр окружности, которая вписана в угол,
    расположен на биссектрисе этого угла.

    К центру окружности вписанной в угол, можно провести,
    в общей сложности два перпендикуляра со смежных сторон.

    Длина диаметра, радиуса, хорды, дуги вписанной окружности
    измеряется в км, м, см, мм и других единицах измерения.

    🎬 Видео

    Вписанная и описанная окружность - от bezbotvyСкачать

    Вписанная и описанная окружность - от bezbotvy

    111. Окружность, вписанная в правильный многоугольникСкачать

    111. Окружность, вписанная в правильный многоугольник

    Геометрия 9 класс (Урок№21 - Правильный многоугольник. Описанная и вписанная окружность.)Скачать

    Геометрия 9 класс (Урок№21 - Правильный многоугольник. Описанная и вписанная окружность.)

    Окружность вписанная в треугольник и описанная около треугольника.Скачать

    Окружность вписанная в треугольник и описанная около треугольника.

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

    Вписанные  и описанные четырехугольники. Практическая часть. 9 класс.

    Окружность, вписанная в правильный многоугольник | Геометрия 7-9 класс #106 | ИнфоурокСкачать

    Окружность, вписанная в правильный многоугольник | Геометрия 7-9 класс #106 | Инфоурок

    Всё про углы в окружности. Геометрия | МатематикаСкачать

    Всё про углы в окружности. Геометрия  | Математика

    Окружность, описанная около правильного многоугольника | Геометрия 7-9 класс #105 | ИнфоурокСкачать

    Окружность, описанная около правильного многоугольника | Геометрия 7-9 класс #105 | Инфоурок

    Правильные многоугольники. Урок 11. Геометрия 9 классСкачать

    Правильные многоугольники. Урок 11. Геометрия 9 класс

    Окружность, вписанная в правильный многоугольник. Видеоурок по геометрии 9 классСкачать

    Окружность, вписанная в правильный многоугольник. Видеоурок по геометрии 9 класс

    Формулы для вычисления площади правильного многоугольника,его стороны и радиуса вписанной окружностиСкачать

    Формулы для вычисления площади правильного многоугольника,его стороны и радиуса вписанной окружности

    Вписанные и описанные окружности. Вебинар | МатематикаСкачать

    Вписанные и описанные окружности. Вебинар | Математика

    Правильный многоугольник. Окружность, описанная около правильного многоугольника.Скачать

    Правильный многоугольник. Окружность, описанная около правильного многоугольника.

    Окружность и четырехугольникСкачать

    Окружность и четырехугольник

    Построить описанную окружность (Задача 1)Скачать

    Построить описанную окружность (Задача 1)

    8 класс, 38 урок, Вписанная окружностьСкачать

    8 класс, 38 урок, Вписанная окружность
    Поделиться или сохранить к себе: