Как найти диаметр окружности зная угол треугольника

Треугольник вписанный в окружность

Определение

Треугольник, вписанный в окружность — это треугольник, который
находится внутри окружности и соприкасается с ней всеми тремя вершинами.

На рисунке 1 изображена окружность, описанная около
треугольника
и окружность, вписанная в треугольник.

ВD = FC = AE — диаметры описанной около треугольника окружности.

O — центр вписанной в треугольник окружности.

Формулы

Радиус вписанной окружности в треугольник

r — радиус вписанной окружности.

  1. Радиус вписанной окружности в треугольник,
    если известна площадь и все стороны:

Радиус вписанной окружности в треугольник,
если известны площадь и периметр:

Радиус вписанной окружности в треугольник,
если известны полупериметр и все стороны:

Радиус описанной окружности около треугольника

R — радиус описанной окружности.

  1. Радиус описанной окружности около треугольника,
    если известна одна из сторон и синус противолежащего стороне угла:

Радиус описанной окружности около треугольника,
если известны все стороны и площадь:

Радиус описанной окружности около треугольника,
если известны все стороны и полупериметр:

Площадь треугольника

S — площадь треугольника.

  1. Площадь треугольника вписанного в окружность,
    если известен полупериметр и радиус вписанной окружности:

Площадь треугольника вписанного в окружность,
если известен полупериметр:

Площадь треугольника вписанного в окружность,
если известен высота и основание:

Площадь треугольника вписанного в окружность,
если известна сторона и два прилежащих к ней угла:

Площадь треугольника вписанного в окружность,
если известны две стороны и синус угла между ними:

[ S = frac<1><2>ab cdot sin angle C ]

Периметр треугольника

P — периметр треугольника.

  1. Периметр треугольника вписанного в окружность,
    если известны все стороны:

Периметр треугольника вписанного в окружность,
если известна площадь и радиус вписанной окружности:

Периметр треугольника вписанного в окружность,
если известны две стороны и угол между ними:

Сторона треугольника

a — сторона треугольника.

  1. Сторона треугольника вписанного в окружность,
    если известны две стороны и косинус угла между ними:

Сторона треугольника вписанного в
окружность, если известна сторона и два угла:

Средняя линия треугольника

l — средняя линия треугольника.

  1. Средняя линия треугольника вписанного
    в окружность, если известно основание:

Средняя линия треугольника вписанного в окружность,
если известныдве стороны, ни одна из них не является
основанием, и косинус угламежду ними:

Высота треугольника

h — высота треугольника.

  1. Высота треугольника вписанного в окружность,
    если известна площадь и основание:

Высота треугольника вписанного в окружность,
если известен сторона и синус угла прилежащего
к этой стороне, и находящегося напротив высоты:

[ h = b cdot sin alpha ]

Высота треугольника вписанного в окружность,
если известен радиус описанной окружности и
две стороны, ни одна из которых не является основанием:

Свойства

  • Центр вписанной в треугольник окружности
    находится на пересечении биссектрис.
  • В треугольник, вписанный в окружность,
    можно вписать окружность, причем только одну.
  • Для треугольника, вписанного в окружность,
    справедлива Теорема Синусов, Теорема Косинусов
    и Теорема Пифагора.
  • Центр описанной около треугольника окружности
    находится на пересечении серединных перпендикуляров.
  • Все вершины треугольника, вписанного
    в окружность, лежат на окружности.
  • Сумма всех углов треугольника — 180 градусов.
  • Площадь треугольника вокруг которого описана окружность, и
    треугольника, в который вписана окружность, можно найти по
    формуле Герона.

Доказательство

Около любого треугольника, можно
описать окружность притом только одну.

окружность и треугольник,
которые изображены на рисунке 2.

окружность описана
около треугольника.

  1. Проведем серединные
    перпендикуляры — HO, FO, EO.
  2. O — точка пересечения серединных
    перпендикуляров равноудалена от
    всех вершин треугольника.
  3. Центр окружности — точка пересечения
    серединных перпендикуляров — около
    треугольника описана окружность — O,
    от центра окружности к вершинам можно
    провести равные отрезки — радиусы — OB, OA, OC.

окружность описана около треугольника,
что и требовалось доказать.

Подводя итог, можно сказать, что треугольник,
вписанный в окружность
— это треугольник,
в котором все серединные перпендикуляры
пересекаются в одной точке, и эта точка
равноудалена от всех вершин треугольника.

Окружность, описанная около треугольника.
Треугольник, вписанный в окружность. Теорема синусов

Серединный перпендикуляр к отрезку

Определение 1 . Серединным перпендикуляром к отрезку называют, прямую, перпендикулярную к этому отрезку и проходящую через его середину (рис. 1).

Теорема 1 . Каждая точка серединного перпендикуляра к отрезку находится на одном и том же расстоянии от концов этого отрезка.

Доказательство . Рассмотрим произвольную точку D , лежащую на серединном перпендикуляре к отрезку AB (рис.2), и докажем, что треугольники ADC и BDC равны.

Действительно, эти треугольники являются прямоугольными треугольниками, у которых катеты AC и BC равны, а катет DC является общим. Из равенства треугольников ADC и BDC вытекает равенство отрезков AD и DB . Теорема 1 доказана.

Теорема 2 (Обратная к теореме 1) . Если точка находится на одном и том же расстоянии от концов отрезка, то она лежит на серединном перпендикуляре к этому отрезку.

Доказательство . Докажем теорему 2 методом «от противного». С этой целью предположим, что некоторая точка E находится на одном и том же расстоянии от концов отрезка, но не лежит на серединном перпендикуляре к этому отрезку. Приведём это предположение к противоречию. Рассмотрим сначала случай, когда точки E и A лежат по разные стороны от серединного перпендикуляра (рис.3). В этом случае отрезок EA пересекает серединный перпендикуляр в некоторой точке, которую мы обозначим буквой D .

Докажем, что отрезок AE длиннее отрезка EB . Действительно,

Таким образом, в случае, когда точки E и A лежат по разные стороны от серединного перпендикуляра, мы получили противоречие.

Теперь рассмотрим случай, когда точки E и A лежат по одну сторону от серединного перпендикуляра (рис.4). Докажем, что отрезок EB длиннее отрезка AE . Действительно,

Полученное противоречие и завершает доказательство теоремы 2

Окружность, описанная около треугольника

Определение 2 . Окружностью, описанной около треугольника , называют окружность, проходящую через все три вершины треугольника (рис.5). В этом случае треугольник называют треугольником, вписанным в окружность, или вписанным треугольником .

Свойства описанной около треугольника окружности. Теорема синусов

Для любого треугольника справедливы равенства (теорема синусов):

,

где a , b , c – стороны треугольника, A , B , С – углы треугольника, R – радиус описанной окружности.

Для любого треугольника справедливо равенство:

где A , B , С – углы треугольника, S – площадь треугольника, R – радиус описанной окружности.

Для любого треугольника справедливо равенство:

где a , b , c – стороны треугольника, S – площадь треугольника, R – радиус описанной окружности.

Фигура Рисунок Свойство
Серединные перпендикуляры
к сторонам треугольника
Все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам произвольного треугольника, пересекаются в одной точке.
Посмотреть доказательство
Окружность, описанная около треугольника Около любого треугольника можно описать окружность. Центром описанной около треугольника окружности является точка, в которой пересекаются все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам треугольника.
Посмотреть доказательство
Центр описанной около остроугольного треугольника окружности Центр описанной около остроугольного треугольника окружности лежит внутри треугольника.
Центр описанной около прямоугольного треугольника окружности Центром описанной около прямоугольного треугольника окружности является середина гипотенузы.
Посмотреть доказательство
Центр описанной около тупоугольного треугольника окружности Центр описанной около тупоугольного треугольника окружности лежит вне треугольника.
Теорема синусов
Площадь треугольника
Радиус описанной окружности
Серединные перпендикуляры к сторонам треугольника

Все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам произвольного треугольника, пересекаются в одной точке.

Окружность, описанная около треугольника

Около любого треугольника можно описать окружность. Центром описанной около треугольника окружности является точка, в которой пересекаются все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам треугольника.

Центр описанной около остроугольного треугольника окружности

Центр описанной около остроугольного треугольника окружности лежит внутри треугольника.

Центр описанной около прямоугольного треугольника окружности

Центром описанной около прямоугольного треугольника окружности является середина гипотенузы.

Центр описанной около тупоугольного треугольника окружности

Центр описанной около тупоугольного треугольника окружности лежит вне треугольника.

Теорема синусов

Для любого треугольника справедливы равенства (теорема синусов):

,

где a , b , c – стороны треугольника, A , B , С – углы треугольника, R – радиус описанной окружности.

Площадь треугольника

Для любого треугольника справедливо равенство:

где A , B , С – углы треугольника, S – площадь треугольника, R – радиус описанной окружности.

Радиус описанной окружности

Для любого треугольника справедливо равенство:

где a , b , c – стороны треугольника, S – площадь треугольника, R – радиус описанной окружности.

Доказательства теорем о свойствах описанной около треугольника окружности

Теорема 3 . Все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам произвольного треугольника, пересекаются в одной точке.

Доказательство . Рассмотрим два серединных перпендикуляра, проведённых к сторонам AC и AB треугольника ABC , и обозначим точку их пересечения буквой O (рис. 6).

Поскольку точка O лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AC , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Поскольку точка O лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB , то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

Следовательно, справедливо равенство:

откуда с помощью теоремы 2 заключаем, что точка O лежит на серединном перпендикуляре к отрезку BC. Таким образом, все три серединных перпендикуляра проходят через одну и ту же точку, что и требовалось доказать.

Следствие . Около любого треугольника можно описать окружность. Центром описанной около треугольника окружности является точка, в которой пересекаются все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам треугольника.

Доказательство . Рассмотрим точку O , в которой пересекаются все серединные перпендикуляры, проведённые к сторонам треугольника ABC (рис. 6).

При доказательстве теоремы 3 было получено равенство:

из которого вытекает, что окружность с центром в точке O и радиусами OA , OB , OC проходит через все три вершины треугольника ABC , что и требовалось доказать.

Теорема 4 (теорема синусов) . Для любого треугольника (рис. 7)

.

Доказательство . Докажем сначала, что длина хорды окружности радиуса R хорды окружности радиуса R , на которую опирается вписанный угол величины φ , вычисляется по формуле:

Рассмотрим сначала случай, когда одна из сторон вписанного угла является диаметром окружности (рис.8).

Поскольку все вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны, то для произвольного вписанного угла всегда найдется равный ему вписанный угол, у которого одна из сторон является диаметром окружности.

Формула (1) доказана.

Из формулы (1) для вписанного треугольника ABC получаем (рис.7):

Формула площади и радиуса: свойства треугольника, вписанного в окружность

В современном машиностроении используется масса элементов и запчастей, которые имеют в своей структуре как внешние окружности, так и внутренние. Самым ярким примером могут служить корпус подшипника, детали моторов, узлы ступицы и многое другое. При их изготовлении применяются не только высокотехнологичные приспособления, но и знания из геометрии, в частности информация об окружностях треугольника. Более детально с подобным знаниями познакомимся ниже….

Какая окружность вписана, а какая описана

Прежде всего вспомним, что окружностью называется бесконечное множество точек, удаленных на одинаковом расстоянии от центра. Если внутри многоугольника допускается построить окружность, которая с каждой стороной будет иметь только одну общую точку пересечения, то она будет называться вписанной. Описанной окружностью (не круг, это разные понятия) называется такое геометрическое место точек, при котором у построенной фигуры с заданным многоугольником общими точками будут только вершины многоугольника. Ознакомимся с этими двумя понятиями на более наглядном примере (см. рис 1.).

Рисунок 1. Вписанная и описанная окружности треугольника

На изображении построены две фигуры большого и малого диаметров, центры которых находятся G и I. Окружность большего значения называется описанной окр-тью Δ ABC, а малого – наоборот, вписанной в Δ ABC.

Для того чтобы описать вокруг треугольника окр-ть, требуется провести через середину каждой стороны перпендикулярную прямую (т.е. под углом 90°) – это точка пересечения, она играет ключевую роль. Именно она будет представлять собой центр описанной окружности. Перед тем как найти окружность, ее центр в треугольнике, требуется построить для каждого угла биссектрису, после чего выделить точку пересечения прямых. Она в свою очередь будет центром вписанной окр-ти, а ее радиус при любых условиях будет перпендикулярен любой из сторон.

На вопрос:«Какое количество окружностей вписанных может быть для многоугольника с тремя углами?» ответим сразу, что в любой треугольник можно вписать окружность и притом только одну. Потому что существует только одна точка пересечения всех биссектрис и одна точка пересечения перпендикуляров, исходящих из середин сторон.

Свойство окружности, которой принадлежат вершины треугольника

Описанная окружность, которая зависит от длин сторон при основании, имеет свои свойства. Укажем свойства описанной окружности:

  1. Центр описанной окружности для прямоугольного треугольника находится на середине гипотенузы, у острого – внутри самого треугольника, а для тупоугольного – за ее пределами.
  2. Диаметр любой описанной окр-сти равен половине отношения стороны и синуса угла, который принадлежит ей, в виде формулы можно представить следующим образом:
  3. Зная радиус описанной окружности и значения углов, можно найти значение площади, не прибегая к использованию длин сторон, по следующей формуле:

Для того чтобы более наглядно понять принцип описанной окружности, решим простую задачу. Допустим, что дан треугольник Δ ABC, стороны которого равны 10, 15 и 8,5 см. Радиус описанной окружности около треугольника (FB) составляет 7,9 см. Найти значение градусной меры каждого угла и через них площадь треугольника.

Рисунок 2. Поиск радиуса окружности через отношение сторон и синусов углов

Решение: опираясь на ранее указанную теорему синусов, найдем значение синуса каждого угла в отдельности. По условию известно, что сторона АВ равна 10 см. Вычислим значение С:

Используя значения таблицы Брадиса, узнаем, что градусная мера угла С равна 39°. Таким же методом найдем и остальные меры углов:

Откуда узнаем, что CAB = 33°, а ABC = 108°. Теперь, зная значения синусов каждого из углов и радиус, найдем площадь, подставляя найденные значения:

Ответ: площадь треугольника равна 40,31 см², а углы равны соответственно 33°, 108° и 39°.

Важно! Решая задачи подобного плана, будет нелишним всегда иметь таблицы Брадиса либо соответствующее приложение на смартфоне, так как вручную процесс может затянуться на длительное время. Также для большей экономии времени не требуется обязательно строить все три середины перпендикуляра либо три биссектрисы. Любая третья из них всегда будет пересекаться в точке пересечения первых двух. А для ортодоксального построения обычно третью дорисовывают. Может, это неправильно в вопросе алгоритма, но на ЕГЭ или других экзаменах это здорово экономит время.

Исчисление радиуса вписанной окружности

Все точки окружности одинаково удалены от ее центра на одинаковом расстоянии. Длину этого отрезка (от и до) называют радиусом. В зависимости от того, какую окр-ть мы имеем, различают два вида – внутренний и внешний. Каждый из них вычисляется по собственной формуле и имеет прямое отношение к вычислению таких параметров, как:

  • площадь,
  • градусная мера каждого угла,
  • длины сторон и периметр.

Рисунок 3. Расположение вписанной окружности внутри треугольника

Вычислить длину расстояния от центра до точки соприкосновения с любой из сторон можно такими способами: через стороны, высоты, боковые стороны и углы (для равнобокого треугольника).

Использование полупериметра

Полупериметром называется половина суммы длин всех сторон. Такой способ считается самым популярным и универсальным, потому как независимо от того, какой тип треугольника дан по условию, он подходит для всех. Порядок вычисления имеет следующий вид:

Если дан «правильный»

Одним из малых преимуществ «идеального» треугольника является то, что вписанная и описанная окружности имеют центр в одной точке. Это удобно при построении фигур. Однако в 80% случаев ответ получается «некрасивым». Тут имеется ввиду, что очень редко радиус вписанной окр-ти будет целым натуральным числом, скорее наоборот. Для упрощенного исчисления используется формула радиуса вписанной окружности в треугольник:

Если боковины одинаковой длины

Одним из подтипов задач на гос. экзаменах будет нахождение радиуса вписанной окружности треугольника, две стороны которого равны между собой, а третья нет. В таком случае рекомендуем использовать этот алгоритм, который даст ощутимую экономию времени на поиск диаметра вписанной окр-ти. Радиус вписанной окружности в треугольник с равными «боковыми» вычисляется по формуле:

Более наглядное применение указанных формул продемонстрируем на следующей задаче. Пускай имеем треугольник (Δ HJI), в который вписана окр-ть в точке K. Длина стороны HJ = 16 см, JI = 9,5 см и сторона HI равна 19 см (рисунок 4). Найти радиус вписанной окр-ти, зная стороны.

Рисунок 4. Поиск значения радиуса вписанной окружности

Решение: для нахождения радиуса вписанной окр-ти найдем полупериметр:

Отсюда, зная механизм вычисления, узнаем следующее значение. Для этого понадобятся длины каждой из сторон (дано по условию), а также половину периметра, получается:

Отсюда следует, что искомый радиус равен 3,63 см. Согласно условию, все стороны равны, тогда искомый радиус будет равен:

При условии, если многоугольник равнобокий (например, i = h = 10 см, j = 8 см), диаметр внутренней окр-ти с центром в точке K будет равен:

В условии задачи может даваться треугольник с углом 90°, в таком случае запоминать формулу нет необходимости. Гипотенуза треугольника будет равна диаметру. Более наглядно это выглядит так:

Важно! Если задана задача на поиск внутреннего радиуса, не рекомендуем проводить вычисления через значения синусов и косинусов углов, табличное значение которых точно не известно. В случае, если иначе узнать длину невозможно, не пытайтесь «вытащить» значение из-под корня. В 40% задач полученное значение будет трансцендентным (т.е. бесконечным), а комиссия может не засчитать ответ (даже если он будет правильным) из-за его неточности или неправильной формы подачи. Особое внимание уделите тому, как может видоизменяться формула радиуса описанной окружности треугольника в зависимости от предложенных данных. Такие «заготовки» позволяют заранее «видеть» сценарий решения задачи и выбрать наиболее экономное решение.

Радиус внутренней окружности и площадь

Для того чтобы вычислить площадь треугольника, вписанного в окружность, используют лишь радиус и длины сторон многоугольника:

Если в условии задачи напрямую не дано значение радиуса, а только площадь, то указанная формула площади трансформируется в следующую:

Рассмотрим действие последней формулы на более конкретном примере. Предположим, что дан треугольник, в который вписана окр-ть. Площадь окр-ти составляет 4π, а стороны равны соответственно 4, 5 и 6 см. Вычислим площадь заданного многоугольника при помощи вычисления полупериметра.

Используя вышеуказанный алгоритм, вычислим площадь треугольника через радиус вписанной окружности:

В силу того, что в любой треугольник можно вписать окружность, число вариаций нахождения площади значительно увеличивается. Т.е. поиск площади треугольника, включает в себя обязательное знание длины каждой стороны, а также значение радиуса.

Треугольник, вписанный в окружность геометрия 7 класс

Прямоугольные треугольники, вписанные в окружность

Вывод

Из указанных формул можно убедиться, что сложность любой задачи с использованием вписанной и описанной окружностей заключается только в дополнительных действия по поиску требуемых значений. Задачи подобного типа требуют только досконально понимания сути формул, а также рациональности их применения. Из практики решения отметим, что в будущем центр описанной окружности будет фигурировать и в дальнейших темах геометрии, поэтому запускать ее не следует. В противном случае решение может затянуться с использованием лишних ходов и логических выводов.

источники:

http://www.resolventa.ru/spr/planimetry/otcircle.htm

http://tvercult.ru/nauka/formula-ploshhadi-i-radiusa-svoystva-treugolnika-vpisannogo-v-okruzhnost

Как найти диаметр окружности равнобедренного треугольника(см)?

Боковая сторона равнобедренного треугольника равна 4. Угол при вершине, противолежащий основанию, равен 120°. Найдите диаметр окружности, описанной около этого треугольника.

Решить задание можно несколькими способами. Можно исходить из теоремы косинусов,

Далее по теореме синусов считаем диаметр.

Можно считать и по другой схеме. Не через вычисление основания — с, а через угол при основании.

Есть и еще один вариант решения задачи.

Диаметр окружности описанной около равнобедренного треугольника находится по формуле: сторона делённая на синус угла противолежащего этой стороне.

Берём угол 120 градусов, синус 120 градусов равен синус 60 градусов, и равен корень из 3 делить на 2. По теореме косинусов можем найти противолежащую сторону. Получили что сторона равна корень из 48. Тогда делим корень из 48 на синус угла 120 градусов и получаем 8 см.

Теорема синусов

Теорема синусов звучит так: стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.

Нарисуем стандартный треугольник и запишем теорему формулой:

стандартный треугольник

Формула теоремы синусов:

Докажем теорему с помощью формулы площади треугольника через синус его угла.

Из этой формулы мы получаем два соотношения:

На b сокращаем, воспользуемся правилом пропорции и получим:

Из этих двух соотношений получаем:

Теорема синусов для треугольника доказана.

Эта теорема пригодится, чтобы найти:

Стороны треугольника, если даны два угла и одна сторона.

Углы треугольника, если даны две стороны и один прилежащий угол.

Доказательство следствия из теоремы синусов

У теоремы синусов есть важное следствие. Нарисуем треугольник, опишем вокруг него окружность и рассмотрим следствие через радиус.

рассмотрим следствие через радиус

,где R — радиус описанной около треугольника окружности.

Так образовались три формулы радиуса описанной окружности:

Основной смысл следствия из теоремы синусов заключен в этой формуле:

Удвоенный радиус описанной окружности равен отношению стороны треугольника к синусу противолежащего угла.

Для доказательства следствия теоремы синусов рассмотрим три случая.

1. Угол ∠А = α — острый в треугольнике АВС.

острый в треугольнике АВС

Проведем диаметр BA1. В этом случае точка А и точка А1 лежат в одной полуплоскости от прямой ВС.

Используем теорему о вписанном угле и видим, что ∠А = ∠А1 = α. Треугольник BA1C — прямоугольный, в нём ∠ BCA1 = 90°, так как он опирается на диаметр BA1.

Чтобы найти катет a в треугольнике BA1C, нужно умножить гипотенузу BA1 на синус противолежащего угла.

BA1 = 2R, где R — радиус окружности

Для остроугольного треугольника с описанной окружностью теорема доказана.

2. Угол ∠А = α — тупой в треугольнике АВС.

Проведем диаметр окружности BA1. Точки А и A1 по разные стороны от прямой ВС. Четырёхугольник ACA1B вписан в окружность, и его основное свойство в том, что сумма противолежащих углов равна 180°.

Следовательно, ∠А1 = 180° — α.

тупой в треугольнике АВС

Вспомним свойство вписанного в окружность четырёхугольника:

Также известно, что sin(180° — α) = sinα.

В треугольнике BCA1 угол при вершине С равен 90°, потому что он опирается на диаметр. Следовательно, катет а мы находим таким образом:

α = 2R sin (180° — α) = 2R sinα

Для тупоугольного треугольника с описанной окружностью теорема доказана.

Часто используемые тупые углы:

3. Угол ∠А = 90°.

Угол ∠А = 90

В прямоугольнике АВС угол А прямой, а противоположная сторона BC = α = 2R, где R — это радиус описанной окружности.

Для прямоугольного треугольника с описанной окружностью теорема доказана.

Для тех, кто хочет связать свою жизнь с точными науками, Skysmart предлагает курсы по профильной математике.

Примеры решения задач

Теорема синусов и следствия из неё активно используются при решении задач. Рассмотрим несколько примеров, чтобы закрепить материал.

Пример 1. В треугольнике ABC ∠A = 45°,∠C = 15°, BC = 4√6. Найти AC.

Пример решения задачи на теорему синусов

Согласно теореме о сумме углов треугольника:

∠B = 180° — 45° — 15° = 120°

Сторону AC найдем по теореме синусов:

Пример 2. Гипотенуза и один из катетов прямоугольного треугольника равны 10 и 8 см соответственно. Найти угол, который расположен напротив данного катета.

Примем неизвестный угол за x. Тогда соотношение сторон выглядит так:

Ответ: угол составляет примерно 53,1°.

Запоминаем

Обычная теорема: стороны треугольника пропорциональны синусам противолежащих углов.

Расширенная теорема: в произвольном треугольнике справедливо следующее соотношение:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

На самом деле эту тему проходят еще в начальных классах обычной школы. И все, кто хорошо учился, сразу смогут сказать, о чем идет речь. Ну, или хотя бы точно понять, что РАДИУС как-то связан с окружностью.

Что такое радиус

И действительно:

Радиус – это отрезок, который начинается в центре окружности и заканчивается в любой точке ее поверхности. В то же время так называется и длина этого отрезка.

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Вот так это выглядит графически.

Само слово РАДИУС имеет латинские корни. Оно произошло от «radius», что можно перевести как «луч» или «спица колеса». Впервые этот математический термин ввел французский ученый П.Ромус. Было это в 1569 году.

Но потребовалось чуть более ста лет, чтобы слово РАДИУС прижилось и стало общепринятым.

Кстати, есть еще несколько значений слова РАДИУС:

  • Размер охвата чего-нибудь или сфера распространения. Например, говорят «Огонь уничтожил все в радиусе 10 километров» или «ОН показал на карте радиус действия артиллерии»;
  • В анатомии этим словом обозначают Лучевую кость предплечья.

Но, конечно, нас интересует РАДИУС как математический термин. А потому и продолжим говорить именно о нем.

Радиус и диаметр

Радиус в математике всегда обозначается латинской буквой «R» или «r». Принципиальной разницы, большую букву писать или маленькую, нет.

А два соединенных вместе радиуса, которые к тому же находятся на одной прямой, называются диаметром. Или по-другому:

Диаметр – это отрезок, который проходит через центр окружности и соединяет две противоположные точки на ее поверхности. По аналогии с радиусом под диаметром подразумевают и длину этого отрезка.

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Обозначается диаметр также первой буквой своего слова – D или d.

Исходя из определения диаметра, можно сделать простой вывод, который одновременно является одной из базовых основ геометрии.

Длина диаметра равна удвоенной длине радиуса.

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Примеры задач

Длина окружности равняется 87,92 см. Найдите ее радиус.

Используем первую формулу (через периметр):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Найдите радиус круга, если его площадь составляет 254,34 см 2.

Воспользуемся формулой, выраженной через площадь фигуры:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формулы для радиуса описанной окружности

Найти радиус описанной окружности треугольника по сторонам

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности треугольника (R ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Найти радиус описанной окружности равностороннего треугольника по стороне или высоте

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через его сторону:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через высоту:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Найти радиус описанной окружности равнобедренного треугольника по сторонам

Зная стороны равнобедренного треугольника, можно по формуле, найти, радиус описанной окружности около этого треугольника.

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности равнобедренного треугольника (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Найти радиус описанной окружности прямоугольного треугольника по катетам

Радиус описанной окружности прямоугольного треугольника равен половине его гипотенузы.

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности прямоугольного треугольника (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус описанной окружности трапеции по сторонам и диагонали

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности равнобокой трапеции, (R)

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Найти радиус описанной окружности около квадрата

Радиус описанной окружности квадрата равен половине его диагонали

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности квадрата (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус описанной окружности прямоугольника по сторонам

Радиус описанной окружности прямоугольника равен половине его диагонали

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности прямоугольника (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус описанной окружности правильного многоугольника

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса описанной окружности правильного многоугольника, (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус описанной окружности правильного шестиугольника

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус описанной окружности правильного шестиугольника (R):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формулы для радиуса вписанной окружности

Радиус вписанной окружности в треугольник

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в треугольник (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в равносторонний треугольник

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула для радиуса вписанной окружности в равносторонний треугольник (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности равнобедренный треугольник

1. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: стороны и угол

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через стороны (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через сторону и угол (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

2. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: сторона и высота

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через сторону и высоту (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в прямоугольный треугольник (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в равнобочную трапецию

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности равнобочной трапеции (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в квадрат

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в квадрат (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в ромб

1. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: диагональ, стороны и угол

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагонали (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в ромб через сторону и угол (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагональ и угол (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагональ и сторону (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

2. Радиус вписанной окружности ромба, равен половине его высоты

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в ромб (r ) :

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в правильный многоугольник

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в правильный многоугольник, (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Радиус вписанной окружности в шестиугольник

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Формула радиуса вписанной окружности в шестиугольник, (r):

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Примеры задач

Дан треугольник со сторонами 5, 7 и 10 см. Вычислите радиус вписанной в него окружности.

Сперва вычислим площадь треугольника. Для этого применим формулу Герона:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Остается только применить соответствующую формулу для вычисления радиуса круга:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 16 см, а основание 7 см. Найдите радиус вписанной в фигуру окружности.

Воспользуемся подходящей формулой, подставив в нее известные значения:

Радиус описанной и вписанной окружности: Формулы и примеры

Всем спасибо и приятного просмотра! Если понравилась публикация подписывайтесь и ставьте палец вверх!

Боковая сторона равнобедренного треугольника равна 4. Угол при вершине, противолежащий основанию, равен 120°. Найдите диаметр окружности, описанной около этого треугольника.

Решить задание можно несколькими способами. Можно исходить из теоремы косинусов,

Далее по теореме синусов считаем диаметр.

Можно считать и по другой схеме. Не через вычисление основания — с, а через угол при основании.

Есть и еще один вариант решения задачи.

Ответ: 8см.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Артём­12345­67897­012
[123]

3 года назад 

Диаметр окружности описанной около равнобедренного треугольника находится по формуле: сторона делённая на синус угла противолежащего этой стороне.

Берём угол 120 градусов, синус 120 градусов равен синус 60 градусов, и равен корень из 3 делить на 2. По теореме косинусов можем найти противолежащую сторону. Получили что сторона равна корень из 48. Тогда делим корень из 48 на синус угла 120 градусов и получаем 8 см.

Знаете ответ?

Оглавление:

  • 📝 Как это работает?
  • 🤔 Частые вопросы и ответы
  • 📋 Похожие материалы
  • 📢 Поделиться и комментировать

Что такое диаметр круга?

Диаметр круга – это отрезок, соединяющий две точки на окружности и проходящий через центр круга.

Если же говорить, про другие фигуры, то диаметром называется максимальное расстояние между точками этой фигуры. Диаметр круга – не исключение, так как это самый длинный отрезок, который можно провести в границах окружности.

Если нарисовать диаметр, то он будет выглядеть следующим образом (выделен красным на рисунке ниже).

Диаметр круга, а также окружность, круг, радиус

Теперь давайте рассмотрим, как можно найти диаметр и какие для этого существуют формулы.

Формулы определения диаметра круга

Для определения диаметра существует несколько разных способов в зависимости от известных частей круга.

По радиусу

Самая простая формула определения диаметра может быть использована, если известен радиус круга. Радиус — отрезок, соединяющий центр окружности (или сферы) с любой точкой, лежащей на окружности. Диаметр равен двум радиусам.

d = r × 2

Где d – это диаметр, а r – радиус.

По длине окружности

Второй способ нахождения диаметра можно использовать тогда, когда известна длина окружности. Окружность — это замкнутая плоская кривая, все точки которой равноудалены от центра. Тако вот, диаметр равен длине окружности, делённой на число Пи.

d = L / π

Где d – это диаметр, а L – длина окружности, а π – константа, равная 3,14.

Эта формула, основывает на том, что отношение длины окружности к её диаметру всегда является постоянным числом, которое равняется примерно 3,14 и называется π (пи).

Через площадь круга

Чуть более изощренной и сложной является формула вычисления диаметра через площадь круга. Чаще всего требуется, наоборот, посчитать площадь круга, если известен диметр. Но если задача стоит обратная, то формула расчёта будет выглядеть следующим образом:

d = 2 × (S/π)1/2

Где d — диаметр, S — площадь круга, а π — константа, которая примерно равна 3,14.

То есть диаметр равен удвоенному корню частного площади круга к числу пи. Стоит отметить, что корень и степень ½ – это одно и то же.

Примеры вычисления диаметра

Давайте для закрепления рассмотрим несколько примеров.

Пример 1. Диаметр по длине окружности трубы 🚿

Предположим, у вас под рукой не оказалось штангенциркуля (устройства для измерения ширины изделий).

Штангенциркуль для измерение диаметра

А вам требуется рассчитать диаметр действующей трубы, конца которой не видно. Для этого с помощью рулетки или сантиметра, вы можете измерить длину окружности, просто обернув рулетку вокруг трубы. А потом эту длину нужно будет разделить на 3,14. Если длина окружности трубы оказалась 31,4 сантиметра, тогда диаметр будет равен частному этой длинны к числу Пи, то есть:

d = 31,4 / 3,14 = 10 см.

Это и есть правильный ответ – 10 сантиметров.

Пример 2. Диаметр по колеса радиусу 🚲

Тут всё гораздо проще. Предположим, что вы знаете радиус колеса велосипеда – 10 дюймов. Какой будет диаметр?

Диаметру будет равен двум радиусам, то есть 20 дюймов.

Кстати, для справки, 1 дюйм = 2,54 сантиметра. То есть 10 дюймов = 25,4 сантиметра. В итоге диаметр колеса равен: 2 × 25,4 = 50,8 см.

❓Вопросы и ответы

И конечно же обратите внимание на ответы на часто задаваемые вопросы относительно расчёта длины диаметра круга.

Как работает ваш онлайн-калькулятор?

Просто. Вы выбираете, что известно: радиус, длина окружности или площадь круга (1), затем вписываете известное значение (2), выбираете размерность из мм, см, м, км (3) и нажимаете кнопку «рассчитать»?

Какие есть ещё калькуляторы для круга у вас на сайте?

У нас есть различные калькуляторы, в частности калькуляторы: площади круга, длины окружности и диаметра. Для последнего калькулятор находится на данной странице.

Достаточно ли у меня данных для расчёта?

Для вычисления диаметра круга нужно что-то одно: радиус, длина окружности или площадь круга. Остальное вычислит наш калькулятор по специальным формулам, которые описаны выше.

Почему Пи равняется 3,1415926…, а не является «ровным» числом?

Число Пи – это отношение длины окружности к диаметру. После его вычисления математики выяснили, что оно является иррациональным числом: то есть его значение не может быть точно выражено в виде дроби m/n, где m — целое число, а n — натуральное. Следовательно, его десятичное представление никогда не заканчивается и не является периодическим. На июнь 2022 года известны первые 100 триллионов знаков числа «пи» после запятой. И получается, что именно с такой точностью можно рассчитать площадь круга. Если у квадрата и треугольника площадь точная, то у круга всегда приблизительная.

Если у автомобильного колеса параметр R16, то какой у него диаметр?

16 дюймов, а радиус 8 дюймов. Как ни странно, диаметр такого колеса (точнее диска колеса) составляет 16 дюймов, то есть 40,64 см. Очень часто люди называют радиус в качестве единицы измерения: мол, радиус 16 дюймов. Но тогда представьте, для какого трактора диаметр диска будет более 80 сантиметров.

Похожие калькуляторы

Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:

  • Калькулятор площади шара (сферы). Рассчитайте онлайн площадь поверхности шарообразного объекта (сферы).
  • Площадь правильного шестиугольника: калькулятор. Рассчитайте площадь правильного (равностороннего) шестиугольника с помощью онлайн-калькулятора.
  • Калькулятор числа «e». Посмотрите онлайн нужное число знаков после запятой в числе «e» (Эйлера или Непера).
  • Площадь поверхности куба: калькулятор. Рассчитайте онлайн площадь поверхности куба по длине ребер, диагонали куба или диагоналям его сторон.
  • Калькулятор масштабов. Переведите онлайн именованный масштаб на чертеже в реальный и наоборот.
  • Калькулятор числа Пи. Узнайте, чему равно число Пи с точностью до нужного количества знаков после запятой.
  • Калькулятор объема параллелепипеда. Рассчитайте онлайн объем любого параллелепипеда по длинам его ребер и не только.
  • Калькулятор объема куба. Рассчитайте онлайн объем любого кубического предмета по длине стороны или диагоналям.
  • Калькулятор объема бака. Посчитайте объем цилиндрического, прямоугольного или автомобильного бака по габаритам (по расходу и пройденному расстоянию).
  • Калькулятор объема помещения. Посчитайте объем комнаты или любого помещения в кв.метра или литрах.

Если понравилось, поделитесь калькулятором в своих социальных сетях: вам нетрудно, а проекту полезно для продвижения. Спасибо!

Есть что добавить?

Напишите своё мнение, комментарий или предложение.

Показать комментарии

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

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

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

Вокруг любого треугольника можно описать окружность, причем только одну.

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

В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну.

Рассмотрим важные теоремы, которые помогут нам при решении задач.

Теорема 1. Вокруг любого треугольника можно описать окружность, причем только одну. Ее центр – это точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам треугольника.

Иногда говорят, что окружность описана около треугольника. Это означает то же самое – все вершины треугольника лежат на окружности.

Доказательство этой теоремы здесь: Свойство серединных перпендикуляров.

Теорема 2. В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну. Ее центром является точка пересечения биссектрис треугольника.

Доказательство теоремы здесь: Свойства биссектрис треугольника.

Теорема 3. Центр окружности, описанной вокруг прямоугольного треугольника, лежит на середине гипотенузы, а радиус этой окружности равен половине гипотенузы.

Доказательство:

Медиана, проведенная к гипотенузе, равна ее половине, по свойству медианы прямоугольного треугольника.
Его доказательство можно найти здесь: Свойство медианы прямоугольного треугольника.

Поэтому середина гипотенузы – это точка, равноудаленная от вершины прямого угла и от концов гипотенузы, то есть от всех вершин прямоугольного треугольника.

Теорема 4.

Центр окружности, описанной вокруг остроугольного треугольника, лежит внутри этого треугольника.

Центр окружности, описанной вокруг прямоугольного треугольника, лежит на середине гипотенузы.

Центр окружности, описанной вокруг тупоугольного треугольника, лежит вне этого треугольника.

Теорема 5. Радиус окружности r , вписанной в прямоугольный треугольник с катетами a и b и гипотенузой c, вычисляется по формуле: displaystyle r=frac{a+b-c}{2}.

Доказательство теоремы здесь: Радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник.

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

Напомним определение правильного многоугольника:

Правильным называется многоугольник, все стороны и все углы которого равны. Центры вписанной и описанной окружностей правильного многоугольника находятся в одной точке.

Из этого определения, понятно, что правильный треугольник – равносторонний. Для решения такого треугольника полезно уметь выводить формулы радиусов вписанной и описанной окружностей.

Теорема 6.

Для правильного треугольника со стороной а радиус описанной окружности равен displaystyle R=frac{asqrt{3}}{3}.

А радиус окружности, вписанной в правильный треугольник, равен displaystyle r=frac{asqrt{3}}{6}.

Докажем эту теорему.

У равностороннего треугольника медианы, биссектрисы, высоты и серединные перпендикуляры совпадают, и точка их пересечения является центром как вписанной, так и описанной окружностей.

Пусть в правильном треугольнике ABC стороны AB=BC=AC=a, точка О – центр вписанной и описанной окружностей, AM, BH, CN — медианы и высоты. По свойству медиан треугольника, отрезки AM, BH, CN в точке О делятся в отношении 2 : 1, считая от вершин. Тогда OA = OB = OC = R, OM = OH = ON = r.

Получаем, что displaystyle R=OB=frac{2}{3}BH, r=OH=frac{1}{3}BH.

Из треугольника АВН получаем, что длина стороны displaystyle BH=frac{asqrt{3}}{2}.

Тогда displaystyle R=frac{2}{3}cdot frac{asqrt{3}}{2}=frac{asqrt{3}}{3}, r=frac{1}{3}cdot frac{asqrt{3}}{2}=afrac{sqrt{3}}{6}.

Значит, формула радиуса окружности, описанной около правильного треугольника — displaystyle r=frac{asqrt{3}}{3}.

Формула радиуса окружности, вписанной в правильный треугольник displaystyle r=frac{asqrt{3}}{6}.

Как видим, часто геометрическая задача решается с помощью несложных формул, и помогает в этом алгебра.

Разберем задачи ОГЭ и ЕГЭ по теме: Вписанные и описанные треугольники.

Задача 1, тренировочная. Периметр правильного треугольника АВС равен 15. Найдите радиус вписанной и описанной окружностей.

Решение:

Длина стороны равностороннего треугольника ABC  равна 15 : 3 = 5.

Радиусы r – вписанной и R – описанной окружностей можно найти по формулам:

displaystyle r=frac{asqrt{3}}{6}, R=frac{asqrt{3}}{3}, где a — сторона треугольника.

Значит, displaystyle r=frac{5sqrt{3}}{6}, R=frac{5sqrt{3}}{3}.

Ответ: displaystyle r=frac{5sqrt{3}}{6}, R=frac{5sqrt{3}}{3}.

Решая задачи по теме «Вписанные и описанные треугольники», мы часто пользуемся формулами площади треугольника, а также теоремой синусов.

Вот две полезные формулы для площади треугольника.

Площадь треугольника равна половине произведения его периметра на радиус вписанной окружности.

S=p cdot r,

где p=genfrac{}{}{}{0}{displaystyle 1}{displaystyle 2} left( a+b+c right) — полупериметр,

r — радиус окружности, вписанной в треугольник.

Есть и еще одна формула, применяемая в основном в задачах части 2:

S=genfrac{}{}{}{0}{abc}{4R},

где a, b, c — стороны треугольника, R — радиус описанной окружности.

Для любого треугольника верна теорема синусов:

Теорема синусов:

displaystylefrac{a}{sinangle A}=frac{b}{sinangle B}=frac{c}{sinangle C}=2R,

R — радиус описанной окружности

Задача 2, ЕГЭ. Найдите диаметр окружности, вписанной в треугольник со сторонами 13, 14 и 15.

Решение:

Выразим площадь треугольника двумя разными способами:

displaystyle S=pr,

displaystyle S=sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}, где displaystyle p=frac{a+b+c}{2} – полупериметр треугольника, a a, b, c – его стороны.

displaystyle p=frac{13+14+15}{2}=21,

displaystyle S=sqrt{21(21-13)(21-14)(21-15)}=sqrt{21cdot 8cdot 7cdot 6}=84.

Тогда displaystyle r=frac{S}{p}=frac{84}{21}=4, а диаметр окружности равен 8.

Ответ: 8.

Задача 3, ЕГЭ. Радиус окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник, равен 2. Найдите гипотенузу c этого треугольника. В ответе укажите cleft( sqrt{2}-1 right).

Рисунок к задаче 1

Решение:

Треугольник прямоугольный и равнобедренный. Значит, его катеты одинаковы. Пусть каждый катет равен a. Тогда гипотенуза равна asqrt{2}.

Запишем площадь треугольника АВС двумя способами:

S=genfrac{}{}{}{0}{displaystyle 1}{displaystyle 2} a^2.

S=genfrac{}{}{}{0}{displaystyle 1}{displaystyle 2}left( 2a + asqrt{2}right)r.

Приравняв эти выражения, получим, что a=left( 2 + sqrt{2}right)r. Поскольку r=2, получаем, что a=4+2sqrt{2}.

Тогда c=asqrt{2}=4+4sqrt{2}=4left( 1+sqrt{2} right).

В ответ запишем cleft( sqrt{2}-1 right)=4.

Ответ: 4.

Задача 4, ЕГЭ. В треугольнике ABC сторона AB равна  7sqrt{3}, а угол B равен 120^{circ}. Найдите радиус описанной около этого треугольника окружности.

Решение:

По теореме синусов displaystyle frac{AC}{sin B}=2R.

Тогда displaystyle R=frac{7sqrt{3}}{2}:frac{sqrt{3}}{2}=7.

Ответ: 7.

Задача 5, ЕГЭ. В треугольнике ABC угол А равен 57^{circ}, а угол В – 93^{circ}. Найдите радиус окружности, описанной около треугольника ABC, если сторона AB равна 10.

Решение:

Зная, что сумма углов треугольника равна 180^{circ}, найдем угол С.

displaystyle angle C = 180^{circ }-(angle A+angle B)=180^{circ }-(53^{circ }+97^{circ })=30^{circ }.

По теореме синусов displaystyle frac{AB}{sinC}=frac{BC}{sinA}=frac{AC}{sinB}=2R.

Значит, displaystyle R=frac{AB}{2sinC}=10.

Ответ: 10.

Задача 6, ЕГЭ. Сторона АС треугольника АВС с тупым углом В равна радиусу описанной около него окружности. Найдите угол В. Ответ дайте в градусах.

Рисунок к задаче 2

По теореме синусов,

genfrac{}{}{}{0}{AC}{sin B}=2R.

Получаем, что sin B=genfrac{}{}{}{0}{displaystyle 1}{displaystyle 2}. Угол B — тупой. Значит, он равен 150^{circ}.

Ответ: 150.

Задача 7, ЕГЭ. Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 40, основание равно 48. Найдите радиус описанной окружности этого треугольника.

Рисунок к задаче 3

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

S=genfrac{}{}{}{0}{abc}{4R}.

S=genfrac{}{}{}{0}{displaystyle 1}{displaystyle 2} ah, где h — высота треугольника. Ее найти несложно — ведь в равнобедренном треугольнике высота является также и медианой, то есть делит сторону AB пополам. По теореме Пифагора найдем h=32.

Тогда R=25.

Ответ: 25.

Задача 8, ОГЭ. В равнобедренном треугольнике ABC основание AC равно 10 см, а высота, проведенная к основанию, 12 см. Найдите периметр треугольника и радиус вписанной окружности.

Решение:

Высота BH, проведенная к основанию AC, является медианой. Значит, AH = HC = 5.

AB находится по теореме Пифагора из треугольника ABH:

displaystyle AB=sqrt{AH^{2}+BH^{2}}=sqrt{5^{2}+12^{2}}=13.

Периметр треугольника ABC – это сумма длин сторон, т.е. P = 13 + 13 + 10 = 36.

Площадь треугольника displaystyle S=frac{1}{2}ACcdot BH=frac{1}{2}cdot 10cdot 12=60.

Радиус вписанной окружности r найдем по формуле S = p r:

displaystyle r=frac{S}{p}=frac{60}{18}=frac{10}{3}.

Ответ: displaystyle 30; frac{10}{3}.

Задача 9, ОГЭ. Стороны AB и BC треугольника ABC равны 6 и 3sqrt{2} соответственно, угол B- 45^{circ }. Найдите диаметр окружности, описанной около треугольника ABC.

Решение:

Найдем длину стороны AC по теореме косинусов, используя длины сторон AB, CB и косинус угла В, противолежащего стороне AC:

displaystyle AC^{2}=AB^{2}+BC^{2}-2cdot ABcdot BCcdot cosB=6^{2}+(3sqrt{2})^{2}-2cdot 6cdot 3sqrt{2}cdot frac{sqrt{2}}{2}=18,AC=3sqrt{2}.

Теперь воспользуемся теоремой синусов:

displaystyle frac{AC}{sin45^{circ }}=2R,

displaystyle 2R=3sqrt{2}:frac{sqrt{2}}{2}=6.

Значит, диаметр окружности, описанной около треугольника ABC, равен 6.

Ответ: 6.

Задача 10. Найдите площадь прямоугольного треугольника, если радиус описанной окружности равен 5, а вписанной 1.

Решение:

Пусть длина радиуса описанной окружности R = 5, а длина радиуса вписанной окружности r = 1.

Мы знаем, что displaystyle r=frac{a+b-c}{2}, R=frac{c}{2}, S=pcdot r, где displaystyle p=frac{a+b+c}{2} – полупериметр, a, b, c – стороны треугольника.

Значит, displaystyle r=frac{a+b-c}{2}=frac{a+b+c-2c}{2}=frac{a+b+c}{2}-frac{2c}{2}=

=p-c=p-2R.

Отсюда displaystyle r=p-2R, p=r+2R.

Тогда displaystyle S=(r+2R)cdot r=(1+2cdot 5)cdot 1=11.

Ответ: 11.

Задача 11. Найдите площадь прямоугольного треугольника, если радиус вписанной окружности равен 2, а гипотенуза 10.

Решение:

Пусть радиус вписанной окружности r = 2, а гипотенуза c = 10.

Мы знаем, что в прямоугольном треугольнике displaystyle r=frac{a+b-c}{2}.

Значит, displaystyle r=frac{a+b-c}{2}=frac{a+b+c-2c}{2}=frac{a+b+c}{2}-frac{2c}{2}=p-c, отсюда p =r+c.

Площадь находится по формуле S =pr, где displaystyle p=frac{a+b+c}{2} – полупериметр, a, b, c – стороны треугольника.

displaystyle S=(r+c)cdot r=(2+10)cdot 2=24.

Ответ: 24.

Рассмотрим также задачу из 2 части ЕГЭ по математике.

Задача 12. Точка О – центр вписанной в треугольник ABC окружности. Прямая BO вторично пересекает описанную около треугольника ABC окружность в точке Р.

а) Докажите, что displaystyle angle POA=angle PAO.

б) Найдите площадь треугольника APO, если радиус окружности, описанной около треугольника ABC равен 10, displaystyle angle BAC=75^{circ }, angle ABC=60^{circ }.

Решение:

а) Пусть displaystyle angle ABC=2beta , angle BAC=2alpha . О – центр вписанной окружности, значит, AO и BO – биссектрисы углов ABC и BAC соответственно, и displaystyle angle ABO=angle OBC=beta , angle BAO=angle OAC=alpha .

displaystyle angle PAC=angle PBC=beta как вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу PC.
Тогда displaystyle angle PAO=alpha +beta .

displaystyle angle POA – внешний угол треугольника AOB, поэтому он равен сумме двух внутренних углов, не смежных с ним, т.е. displaystyle angle POA=angle OAB+angle OBA=alpha +beta .

Значит, displaystyle angle POA=angle PAO. Что и требовалось доказать.

б)  displaystyle angle POA=angle PAO, следовательно, треугольник POA – равнобедренный, AO – основание, PA = PO.

Угол ABC равен 60^{circ }, значит, displaystyle angle ABO=angle OBC=30^{circ }.

По теореме синусов для треугольника ABP:

displaystyle frac{AP}{sinB}=2R, AP=2cdot 10cdot sin30^{circ }=10.

Тогда отрезок OP равен отрезку AP, т.е. OP = 10.

Найдем угол С из треугольника ABC: displaystyle angle C= 180^{circ }-60^{circ }-75^{circ }=45^{circ }.

displaystyle angle APO=angle ACB=45^{circ } как вписанные углы, опирающиеся на дугу AB.

Площадь треугольника AOP находится по формуле: displaystyle S=frac{1}{2}abcdot sinalpha.

displaystyle S_{APO}=frac{1}{2}cdot APcdot POcdot sinAPO=frac{1}{2}cdot 10cdot 10cdot sin45^{circ }=frac{1}{2}cdot 10cdot 10cdot frac{sqrt{2}}{2}=
displaystyle =25sqrt{2}.

Ответ: displaystyle 25sqrt{2}.

Задачи на вписанные и описанные треугольники особенно необходимы тем, кто нацелен на решения задания 16.

Если вам понравился наш материал — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по математике онлайн

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Вписанные и описанные треугольники. Еще две формулы площади треугольника. Теорема синусов» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.

Публикация обновлена:
08.05.2023

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти потенциал поля между двумя зарядами
  • Как найти свой телефон самсунг галакси
  • Значок как найти музыку
  • Как найти флегмовое число
  • Как найти цитату в стихотворении