Подготовка школьников к ЕГЭ и ОГЭ (Справочник по математике — Планиметрия
Вписанные и центральные углы
Определение 1. Центральным угломназывают угол, вершина которого совпадает с центром окружности, а стороны являются радиусами радиусами (рис. 1).
Рис. 1
Определение 2. Вписанным углом называют угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны являются хордами хордами (рис. 2).
Рис. 2
Напомним, что углы можно измерять в градусах и в радианах. Дуги окружности также можно измерять в градусах и в радианах, что вытекает из следующего определения.
Определение 3. Угловой мерой (угловой величиной) дуги окружности является величина центрального угла, опирающегося на эту дугу.
Теоремы о вписанных и центральных углах
Фигура | Рисунок | Теорема |
Вписанный угол | Величина вписанного угла равна половине величины центрального угла, опирающегося на ту же дугу. Посмотреть доказательство | |
Вписанный угол | Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу равны. | |
Вписанный угол | Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же хорду, равны, если их вершины лежат по одну сторону от этой хорды | |
Вписанный угол | Два вписанных угла, опирающихся на одну и ту же хорду, в сумме составляют 180°, если их вершины лежат по разные стороны от этой хорды | |
Вписанный угол | Вписанный угол является прямым углом, тогда и только тогда, когда он опирается на диаметр | |
Окружность, описанная около прямоугольного треугольника | Середина гипотенузы прямоугольного треугольника является центром описанной Посмотреть доказательство |
Вписанный угол |
Теорема: Величина вписанного угла равна половине величины центрального угла, опирающегося на ту же дугу. Посмотреть доказательство |
Теорема: Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу равны. |
Теорема: Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же хорду, равны, если их вершины лежат по одну сторону от этой хорды |
Теорема: Два вписанных угла, опирающихся на одну и ту же хорду, в сумме составляют 180°, если их вершины лежат по разные стороны от этой хорды |
Теорема: Вписанный угол является прямым углом, тогда и только тогда, когда он опирается на диаметр |
Окружность, описанная около прямоугольного треугольника |
Теорема: Середина гипотенузы прямоугольного треугольника является центром описанной Посмотреть доказательство |
Теоремы об углах, образованных хордами, касательными и секущими
Фигура | Рисунок | Теорема | Формула |
Угол, образованный пересекающимися хордами | Величина угла, образованного пересекающимися хордами, равна половине суммы величин дуг, заключённых между его сторонами. Посмотреть доказательство | ||
Угол, образованный секущими, которые пересекаются вне круга | Величина угла, образованного секущими, пересекающимися вне круга, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство | ||
Угол, образованный касательной и хордой, проходящей через точку касания | Величина угла, образованного касательной и хордой, проходящей через точку касания, равна половине величины дуги, заключённой между его сторонами Посмотреть доказательство | ||
Угол, образованный касательной и секущей | Величина угла, образованного касательной и секущей, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство | ||
Угол, образованный двумя касательными к окружности | Величина угла, образованного двумя касательными к окружности, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство |
Угол, образованный пересекающимися хордами хордами |
Формула: |
Теорема Величина угла, образованного пересекающимися хордами, равна половине суммы величин дуг, заключённых между его сторонами. Посмотреть доказательство |
Угол, образованный секущими секущими, которые пересекаются вне круга |
Формула: |
Теорема Величина угла, образованного секущими, пересекающимися вне круга, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство |
Угол, образованный касательной и хордой хордой, проходящей через точку касания |
Формула: |
Теорема Величина угла, образованного касательной и хордой, проходящей через точку касания, равна половине величины дуги, заключённой между его сторонами Посмотреть доказательство |
Угол, образованный касательной и секущей касательной и секущей |
Формула: |
Теорема Величина угла, образованного касательной и секущей, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство |
Угол, образованный двумя касательными касательными к окружности |
Формулы: |
Теорема Величина угла, образованного двумя касательными к окружности, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами Посмотреть доказательство |
Доказательства теорем об углах, связанных с окружностью
Теорема 1. Величина вписанного угла равна половине величины центрального угла, опирающегося на ту же дугу.
Доказательство. Рассмотрим сначала вписанный угол ABC, сторона BC которого является диаметром окружности диаметром окружности, и центральный угол AOC (рис. 5).
Рис. 5
Так как отрезки AO и BO являются радиусами окружности радиусами окружности, то треугольник AOB – равнобедренный, и угол ABO равен углу OAB. Поскольку угол AOC является внешним углом треугольника AOB, то справедливы равенства
Таким образом, в случае, когда одна из сторон вписанного угла проходит через центр окружности, теорема 1 доказана.
Теперь рассмотрим случай, когда центр окружности лежит внутри вписанного угла (рис. 6).
Рис. 6
В этом случае справедливы равенства
и теорема 1 в этом случае доказана.
Осталось рассмотреть случай, когда центр окружности лежит вне вписанного угла (рис. 7).
Рис. 7
В этом случае справедливы равенства
что и завершает доказательство теоремы 1.
Теорема 2. Величина угла, образованного пересекающимися хордами хордами, равна половине суммы величин дуг, заключённых между его сторонами.
Доказательство. Рассмотрим рисунок 8.
Рис. 8
Нас интересует величина угла AED, образованного пересекающимися в точке E хордами AB и CD. Поскольку угол AED – внешний угол треугольника BED, а углы CDB и ABD являются вписанными углами, то справедливы равенства
что и требовалось доказать.
Теорема 3. Величина угла, образованного секущими секущими, пересекающимися вне круга, равна половине разности величин дуг, заключённых между сторонами этого угла.
Доказательство. Рассмотрим рисунок 9.
Рис. 9
Нас интересует величина угла BED, образованного пересекающимися в точке E секущими AB и CD. Поскольку угол ADC – внешний угол треугольника ADE, а углы ADC , DCB и DAB являются вписанными углами, то справедливы равенства
что и требовалось доказать.
Теорема 4. Величина угла, образованного касательной и хордой касательной и хордой, проходящей через точку касания, равна половине величины дуги, заключённой между его сторонами.
Доказательство. Рассмотрим рисунок 10.
Рис. 10
Нас интересует величина угла BAC , образованного касательной AB и хордой AC . Поскольку AD – диаметр диаметр, проходящий через точку касания, а угол ACD – вписанный угол, опирающийся на диаметр, то углы DAB и DCA – прямые. Поэтому справедливы равенства
что и требовалось доказать
Теорема 5. Величина угла, образованного касательной и секущей касательной и секущей, равна половине разности величин дуг, заключённых между сторонами этого угла.
Доказательство. Рассмотрим рисунок 11.
Рис. 11
Нас интересует величина угла BED, образованного касательной AB и секущей CD. Заметим, что угол BDC – внешний угол треугольника DBE, а углы BDC и BCD являются вписанными углами. Кроме того, углы DBE и DCB, в силу теоремы 4, равны. Поэтому справедливы равенства
что и требовалось доказать.
Теорема 6.Величина угла, образованного двумя касательными к окружности касательными к окружности, равна половине разности величин дуг, заключённых между его сторонами.
Доказательство. Рассмотрим рисунок 12.
Рис. 12
Нас интересует величина угла BED, образованного касательными AB и CD. Заметим, что углы BOD и BED в сумме составляют π радиан. Поэтому справедливо равенство
α = π – γ .
Далее получаем
что и требовалось доказать.
На нашем сайте можно также ознакомиться нашими учебными материалами для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по математике.
www.resolventa.ru
Подготовка школьников к ЕГЭ и ОГЭ (Справочник по математике — Планиметрия
Отрезки и прямые, связанные с окружностью
Фигура | Рисунок | Определение и свойства |
Окружность | Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности | |
Круг | Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью | |
Радиус | Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности | |
Хорда | Отрезок, соединяющий две любые точки окружности | |
Диаметр | Хорда, проходящая через центр окружности. Диаметр является самой длинной хордой окружности | |
Касательная | Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку. Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания | |
Секущая | Прямая, пересекающая окружность в двух точках |
Окружность |
Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности |
Круг |
Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью |
Радиус |
Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности |
Хорда |
Отрезок, соединяющий две любые точки окружности |
Диаметр |
Хорда, проходящая через центр окружности. Диаметр является самой длинной хордой окружности |
Касательная |
Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку. Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания |
Секущая |
Прямая, пересекающая окружность в двух точках |
Свойства хорд и дуг окружности
Фигура | Рисунок | Свойство |
Диаметр, перпендикулярный к хорде | Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам. | |
Диаметр, проходящий через середину хорды | Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам. | |
Равные хорды | Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности. | |
Хорды, равноудалённые от центра окружности | Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны. | |
Две хорды разной длины | Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности. | |
Равные дуги | У равных дуг равны и хорды. | |
Параллельные хорды | Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны. |
Диаметр, перпендикулярный к хорде |
Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам. |
Диаметр, проходящий через середину хорды |
Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам. |
Равные хорды |
Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности. |
Хорды, равноудалённые от центра окружности |
Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны. |
Две хорды разной длины |
Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности. |
Равные дуги |
У равных дуг равны и хорды. |
Параллельные хорды |
Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны. |
Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих
Фигура | Рисунок | Теорема |
Пересекающиеся хорды | Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны: Посмотреть доказательство | |
Касательные, проведённые к окружности из одной точки | Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны. AB = AC Посмотреть доказательство | |
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки | Справедливо равенство Посмотреть доказательство | |
Секущие, проведённые из одной точки вне круга | Справедливо равенство: Посмотреть доказательство |
Пересекающиеся хорды | |
Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны: Посмотреть доказательство | |
Касательные, проведённые к окружности из одной точки | |
Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны. AB = AC Посмотреть доказательство | |
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки | |
Справедливо равенство Посмотреть доказательство | |
Секущие, проведённые из одной точки вне круга | |
Справедливо равенство: Посмотреть доказательство |
Пересекающиеся хорды |
Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны: Посмотреть доказательство |
Касательные, проведённые к окружности из одной точки |
Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны. AB = AC Посмотреть доказательство |
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки |
Справедливо равенство Посмотреть доказательство |
Секущие, проведённые из одной точки вне круга |
Справедливо равенство: Посмотреть доказательство |
Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих
Теорема 1 . Предположим, что хорды окружности AB и CD пересекаются в точке E (рис.1).
Рис. 1
Тогда справедливо равенство
Доказательство. Заметим, что углы BCD и BAD равны как вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу. Углы BEC и AED равны как вертикальные. Поэтому треугольники BEC и AED подобны. Следовательно, справедливо равенство
откуда и вытекает требуемое утверждение.
Теорема 2 . Предположим, что из точки A, лежащей вне круга, к окружности проведены касательная AB и секущая AD (рис.2).
Рис. 2
Точка B – точка касания с окружностью, точка C – вторая точка пересечения прямой AD с окружностью. Тогда справедливо равенство
Доказательство. Заметим, что угол ABC образован касательной AB и хордой BC, проходящей через точку касания B. Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги BC. Поскольку угол BDC является вписанным углом, то величина угла BDC также равна половине угловой величины дуги BC. Следовательно, треугольники ABC и ABD подобны (угол A является общим, углы ABC и BDA равны). Поэтому справедливо равенство
откуда и вытекает требуемое утверждение.
Теорема 3 . Предположим, что из точки A, лежащей вне круга, к окружности проведены секущие AD и AF (рис.3).
Рис. 3
Точки C и E – вторые точки пересечения секущих с окружностью. Тогда справедливо равенство
Доказательство. Проведём из точки A касательную AB к окружности (рис. 4).
Рис. 4
Точка B – точка касания. В силу теоремы 2 справедливы равенства
откуда и вытекает требуемое утверждение.
Теорема о бабочке
Теорема о бабочке. Через середину G хорды EF некоторой окружности проведены две произвольные хорды AB и CD этой окружности. Точки K и L – точки пересечения хорд AC и BD с хордой EF соответственно (рис.5). Тогда отрезки GK и GL равны.
Рис. 5
Доказательство. Существует много доказательств этой теоремы. Изложим доказательство, основанное на теореме синусов, которое, на наш взгляд, является наиболее наглядным. Для этого заметим сначала, что вписанные углы A и D равны, поскольку опираются на одну и ту же дугу. По той же причине равны и вписанные углы C и B. Теперь введём следующие обозначения:
Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику CKG, получим
(1) |
Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику AKG, получим
(2) |
Воспользовавшись теоремой 1, получим
Воспользовавшись равенствами (1) и (2), получим
Поэтому
Проводя совершенно аналогичные рассуждения для треугольников BGL и DGL, получим равенство
откуда вытекает равенство
x = y ,
что и завершает доказательство теоремы о бабочке.
На сайте можно также ознакомиться с нашими учебными материалами для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по математике.
www.resolventa.ru
Все свойства окружности
Геометрия. Планиметрия
Окружность и её свойства
к содержанию справочника
- Длина окружности и площадь круга
(длина окружности)
(площадь круга)
(диаметр)
(радиус окружности)
(хорда окружности)
- Свойство хорд
- Свойство касательной и секущей
- Свойство секущих
- Свойство вписанных углов, опирающихся на одну дугу
Вписанные углы, опирающиеся на одну дугу, равны - Свойство вписанного и центрального углов, опирающихся на одну дугу
Вписанный угол в два раза меньше центрального угла, опирающегося на ту же дугу - Четырехугольник, вписанный в окружность
Сумма противолежащих углов вписанного четырехугольника равна 180о
Если сумма двух противолежащих углов четырехугольника равна 180
смотрите еще Свойства произвольного треугольника
Метки окружность. Смотреть запись.
www.itmathrepetitor.ru
Окружность и круг. Части окружности и круга
Многие предметы вокруг нас имеют форму, похожую на геометрические фигуры. Чтобы разобраться, что такое окружность и чем она отличается от круга, необходимо иметь чёткое представление об этих фигурах. Если поставить круглый стакан на лист бумаги и обвести его карандашом, получится линия, изображающая окружность. Если рассмотреть эту линию под микроскопом, то мы увидим толстую неровную чету. Геометрическая окружность не имеет ширины. Все её точки одинаково удалены от центра. Кольцо, обруч напоминают своей формой окружность.
Окружностью называется фигура, которая состоит из всех точек плоскости, находящихся на данном расстоянии от данной точки. Эта точка называется центром окружности и обычно обозначается О.Расстояние от точек окружности до её центра называется радиусом окружности и обычно обозначается R. Радиусом также называется любой отрезок, соединяющий точку окружности с её центром.
Отрезок, соединяющий две точки окружности, называется хордой. Хорда, проходящая через центр, называется диаметром.
Что же такое круг? Круг мы можем вырезать из бумаги. Арена цирка, дно стакана или тарелка имеют форму круга. Если окружность это «черта» (мы можем ниточкой выложить окружность), то круг это все, что находится внутри окружности.
Кругом называется фигура, которая состоит из всех точек плоскости, находящихся на расстоянии не большем данного, от данной точки. Эта точка называется центром круга, а данное расстояние – радиусом круга. Границей круга является окружность с теми же центром и радиусом.
Окружность и круг состоят из разнообразных частей.
Две точки, взятые на окружности, разобьют эту окружность на две части – две дуги, концами которых будут взятые точки.
Отрезок, соединяющий две точки окружности, называется хордой окружности, и хордой круга, ограниченного этой окружностью.
Хорда, проходящая через центр окружности или круга, называется диаметром окружности или круга. Диаметр делит круг на два полукруга, а окружность – на две полуокружности.
Диаметр делится центром окружности пополам, и поэтому он равен двум радиусам.
Два радиуса разбивают круг на секторы.
Хорда разбивает круг на сегменты.
© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
blog.tutoronline.ru
Окружность. Касательная. Вписанные углы.
Окружность. Касательная. Вписанные углы.
В этой статье мы рассмотрим решение некоторых прототипов задач из Задания 10 ОГЭ (ГИА) по математике (или Задания 6 ЕГЭ по математике).
Предлагаю вам решить эти задачи самостоятельно, а затем свериться с решением.
Вспомним свойства вписанного угла.
Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны содержат хорды, называется вписанным углом. Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается. Угловая величина дуги измеряется величиной центрального угла, который опирается на эту дугу:
∠
Важно: вписанные углы, опирающиеся на равные дуги равны между собой. В частности, вписанные углы, опирающиеся на одну дугу, равны между собой.
Рассмотрим решение задач.
Решение.
показать
Решение.
показать
Решение.
показать
Решение.
показать
Решение.
показать
Решение.
показать
Решение.
показать
Вспомним свойства касательных.
1. Отрезки касательных, проведенные к окружности из одной точки равны между собой. То есть
2. Радиус окружности, проведенный к точке касания перпендикулярен касательной.
То есть ∠ ∠:
Получаем, что∠∠
Найдем ∠. Для этого рассмотрим равнобедренный треугольник .
В равнобедренном треугольнике углы при основании равны и сумма углов треугольника равна 180 градусов:
Отсюда ∠
Следовательно, ∠
Ответ: 36
Решение.
показать
Длина дуги пропорциональна величине центрального угла, который на нее опирается.
Центральный угол, который опирается на большую дугу равен
Пусть длина большей дуги равна .
Составим пропорцию:
отсюда
Ответ: 441
Решение.
показать
Для решения это задачи нам понадобится еще одна теорема:
Квадрат касательной равен произведению секущей на ее внешнюю часть. То есть
Найдем .
Следовательно,
Отсюда
Ответ: 40
Решение.
показать
Квадрат касательной равен произведению секущей на ее внешнюю часть. То есть
Пусть радиус окружности равен . Тогда
Получаем уравнение:
Ответ: 75
Решение.
показать
И.В. Фельдман, репетитор по математике.
ege-ok.ru
Окружность
Окружность — геометрическая фигура, состоящая из всех точек плоскости, расположенных на заданном расстоянии от данной точки.
Данная точка (O) называется центром окружности.
Радиус окружности — это отрезок, соединяющий центр с какой-либо точкой окружности. Все радиусы имеют одну и ту же длину (по определению).
Хорда — отрезок, соединяющий две точки окружности. Хорда, проходящая через центр окружности, называется диаметром. Центр окружности является серединой любого диаметра.
Любые две точки окружности делят ее на две части. Каждая из этих частей называется дугой окружности. Дуга называется полуокружностью, если отрезок, соединяющий её концы, является диаметром.
Длина единичной полуокружности обозначается через π.
Сумма градусных мер двух дуг окружности с общими концами равна 360º.
Часть плоскости, ограниченная окружностью, называется кругом.
Круговой сектор — часть круга, ограниченная дугой и двумя радиусами, соединяющими концы дуги с центром круга. Дуга, которая ограничивает сектор, называется дугой сектора.
Две окружности, имеющие общий центр, называются концентрическими.
Две окружности, пересекающиеся под прямым углом, называются ортогональными.
Взаимное расположение прямой и окружности
- Если расстояние от центра окружности до прямой меньше радиуса окружности (d ), то прямая и окружность имеют две общие точки. В этом случае прямая называется секущей по отношению к окружности.
- Если расстояние от центра окружности до прямой равно радиусу окружности, то прямая и окружность имеют только одну общую точку. Такая прямая называется касательной к окружности, а их общая точка называется точкой касания прямой и окружности.
- Если расстояние от центра окружности до прямой больше радиуса окружности, то прямая и окружность не имеют общих точек .
Центральные и вписанные углы
Центральный угол — это угол с вершиной в центре окружности.
Вписанный угол — угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны пересекают окружность.
Теорема о вписанном угле
Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается.
- Следствие 1.
Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны. - Следствие 2.
Вписанный угол, опирающийся на полуокружность — прямой.
Теорема о произведении отрезков пересекающихся хорд.
Если две хорды окружности пересекаются, то произведение отрезков одной хорды равно произведению отрезков другой хорды.
Основные формулы
- Длина окружности:
- Длина дуги окружности:
- Длина дуги окружности:
где α — градусная мера длины дуги окружности)
- Площадь круга:
- Площадь кругового сектора:
Уравнение окружности
- В прямоугольной системе координат уравнение окружности радиуса r с центром в точке C (xо;yо) имеет вид:
- Уравнение окружности радиуса r с центром в начале координат имеет вид:
Другие заметки по алгебре и геометрии
edu.glavsprav.ru
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Математический справочник / / Математика для самых маленьких. Шпаргалки. Детский сад, Школа. / / Свойства окружностей. Прямые, отрезки и углы, связанные с окружностью. Взаимное расположение окружности и прямой, окружности и точки, двух окружностей. Свойства углов, связанных с окружностью. Метрические соотношения в окружности Поделиться:
|
dpva.ru