Как найти площадь треугольника если внутри окружность

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.

Как найти площадь треугольника

На данной странице калькулятор поможет рассчитать площадь треугольника онлайн. Для расчета задайте высоту, ширину и длину.

Треугольник – это многоугольник с тремя сторонами.

По формуле Герона

Формула Герона для нахождения площади треугольника:

Через основание и высоту

Формула нахождения площади треугольника с помощью половины его основания и высоту:

Через две стороны и угол

Формула нахождения площади треугольника через две стороны и угол между ними:

Через сторону и два прилежащих угла

Формула нахождения площади треугольника через сторону и два прилежащих к ней угла:

Площадь прямоугольного треугольника

Прямоугольный треугольник — треугольник у которого один из углов прямой, т.е. равен 90°.

Формула нахождения площади прямоугольного треугольника через катеты:

Площадь равнобедренного треугольника через стороны

Равнобедренный треугольник — треугольник, в котором две стороны равны. А значит, равны и два угла.

Формула нахождения площади равнобедренного треугольника через две стороны:

Площадь равнобедренного треугольника через основание и угол

Формула нахождения площади равнобедренного треугольника через основание и угол:

Площадь равностороннего треугольника через стороны

Равносторонний треугольник — треугольник, в котором все стороны равны, а каждый угол равен 60°.

Формула нахождения площади равностороннего треугольника через сторону:

Площадь равностороннего треугольника через высоту

Формула нахождения площади равностороннего треугольника через высоту:

Площадь равностороннего треугольника через радиус вписанной окружности

Формула нахождения пощади равностороннего треугольника через радиус вписанной окружности:

Площадь равностороннего треугольника через радиус описанной окружности

Формула нахождения пощади равностороннего треугольника через радиус описанной окружности:

Площадь треугольника через радиус описанной окружности и три стороны

Формула нахождения пощади треугольника через радиус описанной окружности и три стороны:

Площадь треугольника через радиус вписанной окружности и три стороны

Формула нахождения пощади треугольника через радиус вписанной окружности и три стороны:

Как найти площадь треугольника

О чем эта статья:

8 класс, 9 класс

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Основные понятия

Треугольник — это геометрическая фигура, которая получилась из трех отрезков. Их соединили тремя точками, не лежащими на одной прямой. Отрезки принято называть сторонами, а точки — вершинами.

Площадь — это численная характеристика, которая дает нам информацию о размере части плоскости, ограниченной замкнутой геометрической фигурой.

Если значения заданы в разных единицах измерения длины, мы не сможем узнать, какая площадь треугольника получится. Поэтому для правильного решения необходимо перевести все данные к одной единице измерения.

Популярные единицы измерения площади:

  • квадратный миллиметр (мм 2 );
  • квадратный сантиметр (см 2 );
  • квадратный дециметр (дм 2 );
  • квадратный метр (м 2 );
  • квадратный километр (км 2 );
  • гектар (га).

Формула площади треугольника

Для решения задач применяются различные формулы, в зависимости от известных исходных данных. Далее мы рассмотрим способы решения для всех типов треугольников, в том числе частные случаи для равносторонних, равнобедренных и прямоугольных фигур.

Быстро вычислить площадь треугольника поможет наш онлайн-калькулятор. Просто введите известные вам значения и получите ответ в метрах, сантиметрах или миллиметрах.

Научиться быстро щелкать задачки на нахождение площади треугольника помогут курсы по математике от Skysmart!

Общая формула

1. Площадь треугольника через основание и высоту

, где — основание, — высота.

2. Площадь треугольника через две стороны и угол между ними

, где , — стороны, — угол между ними.

3. Площадь треугольника через описанную окружность и стороны

, где , , — стороны, — радиус описанной окружности.

4. Площадь треугольника через вписанную окружность и стороны

, где , , — стороны, — радиус вписанной окружности.

Если учитывать, что — это способ поиска полупериметра, то формулу можно записать следующим образом:

5. Площадь треугольника по стороне и двум прилежащим углам

, где — сторона, и — прилежащие углы.

6. Формула Герона для вычисления площади треугольника

Сначала необходимо подсчитать разность полупериметра и каждой его стороны. Потом найти произведение полученных чисел, умножить результат на полупериметр и найти корень из полученного числа.

, где , , — стороны, — полупериметр, который можно найти по формуле:

Для прямоугольного треугольника

Площадь треугольника с углом 90° по двум сторонам

Площадь треугольника по гипотенузе и острому углу

, где — гипотенуза, — любой из прилегающих острых углов.

Гипотенузой принято называть сторону, которая лежит напротив прямого угла.

Площадь прямоугольного треугольника по катету и прилежащему углу

, где — катет, — прилежащий угол.

Катетом принято называть одну из двух сторон, образующих прямой угол.

Площадь треугольника через гипотенузу и радиус вписанной окружности

, где — гипотенуза, — радиус вписанной окружности.

Площадь треугольника по отрезкам, на которые делит вписанная окружность его гипотенузу

, где , — части гипотенузы.

Площадь прямоугольного треугольника по формуле Герона

, где , — катеты, — полупериметр, который можно найти по формуле:

Для равнобедренного треугольника

Вычисление площади через основание и высоту

, где — основание, — высота, проведенная к основанию.

Поиск площади через боковые стороны и угол между ними

, где — боковая сторона, — угол между боковыми сторонами.

Площадь равностороннего треугольника через радиус описанной окружности

, где — радиус описанной окружности.

Площадь равностороннего треугольника через радиус вписанной окружности

, где — радиус вписанной окружности.

Площадь равностороннего треугольника через сторону

Площадь равностороннего треугольника через высоту

Таблица формул нахождения площади треугольника

У каждой геометрической фигуры много формул — запомнить все сразу бывает действительно сложно. В этом деле поможет регулярное решение задач и частый просмотр формул. Можно распечатать эту таблицу, использовать как закладку в тетрадке или учебнике и обращаться к ней по необходимости.

источники:

http://mozgan.ru/Geometry/AreaTriangle

http://skysmart.ru/articles/mathematic/ploshad-treugolnika

Содержание

  1. Определение
  2. Формулы
  3. Радиус вписанной окружности в треугольник
  4. Радиус описанной окружности около треугольника
  5. Площадь треугольника
  6. Периметр треугольника
  7. Сторона треугольника
  8. Средняя линия треугольника
  9. Высота треугольника
  10. Свойства
  11. Доказательство

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 — не диаметры описанной около треугольника окружности.

O — центр вписанной в треугольник окружности.

Треугольник вписанный в окружность

Формулы

Радиус вписанной окружности в треугольник

r — радиус вписанной окружности.

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

    [ r = frac{S}{(a+b+c)/2} ]

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

    [ r = frac{S}{frac{1}{2}P} ]

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

    [ r = sqrt{frac{(p-a)(p-b)(p-c)}{p}} ]

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:

    [ R = frac{AC}{2 sin angle B} ]

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

    [ R = frac{abc}{4S} ]

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

    [ R = frac{abc}{4sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}} ]

Площадь треугольника

S — площадь треугольника.

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

    [ S = pr ]

  2. Площадь треугольника вписанного в окружность,
    если известен полупериметр:

    [ S = sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)} ]

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

    [ S = frac{1}2 ah ]

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

    [ S = frac{a^2}{2cdot (sin(α)⋅sin(β)) : sin(180 — (α + β))} ]

  5. 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:

    [ P = a + b + c ]

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

    [ P = frac{2S}{r} ]

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

    [ P = sqrt{ b2 + с2 — 2 * b * с * cosα} + (b + с) ]

Сторона треугольника

a — сторона треугольника.

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

    [ a = sqrt{b^2+c^2 -2bc cdot cos alpha} ]

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

    [ a = frac{b · sin alpha }{sin β} ]

Средняя линия треугольника

l — средняя линия треугольника.

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

    [ l = frac{AB}{2} ]

  2. Средняя линия треугольника вписанного в окружность,
    если известны две стороны, ни одна из них не является
    основанием, и косинус угла между ними:

    [ l = frac{sqrt{b^2+c^2-2bc cdot cos alpha}}{2} ]

Высота треугольника

h — высота треугольника.

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

    [ h = frac{2S}{a} ]

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

    [ h = b cdot sin alpha ]

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

    [ h = frac{bc}{2R} ]

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.

около треугольника описана окружность

Дано: окружность и треугольник,
которые изображены на рисунке 2.

Доказать: окружность описана
около треугольника.

Доказательство:

  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.

Следовательно: 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.

Как найти площадь треугольника через радиус вписанной окружности?

Площадь треугольника равна произведению радиуса вписанной в этот треугольник окружности на на его полупериметр.

ploschad treugolnika cherez radius vpisannoy okruzhnosti

Формула для нахождения площади треугольника через радиус вписанной окружности:

    [S = pr,]

    [p = frac{{a + b + c}}{2}]

Дано:

∆ ABC,

окружность (O; r) — вписанная,

AB=c, BC=a, AC=b,

    [p = frac{{a + b + c}}{2}]

Доказать:

    [{S_{Delta ABC}} = pr]

Доказательство:

площадь треугольника через вписанную окружность

Рассмотрим треугольник AOC.

    [OF bot AC]

(как радиус, проведенный в точку касания).

Следовательно, OF — высота треугольника AOC.

По формуле

    [S = frac{1}{2}a{h_a}]

    [{S_{Delta AOC}} = frac{1}{2}AC cdot OF = frac{1}{2}br.]

ploschad treugolnika cherez

Аналогично найдем

площади

треугольников

AOB и BOC:

    [{S_{Delta AOB}} = frac{1}{2}AB cdot OD = frac{1}{2}cr,]

    [{S_{Delta BOC}} = frac{1}{2}BC cdot OK = frac{1}{2}ar.]

Так как площадь треугольника ABC равна сумме площадей этих треугольников, то

    [{S_{Delta ABC}} = {S_{Delta AOC}} + {S_{Delta AOB}} + {S_{Delta BOC}} = ]

    [ = frac{1}{2}br + frac{1}{2}cr+frac{1}{2}ar = frac{{a + b + c}}{2} cdot r = pr.]

Что и требовалось доказать.

Если требуется найти площадь треугольника через его периметр, формулу записывают так:

    [S = frac{1}{2}P cdot r,]

где P — периметр треугольника, r — радиус вписанной в этот треугольник окружности.

Площадь треугольника через радиус описанной окружности

Как найти площадь треугольника через радиус описанной окружности

Описанной около выпуклого многоугольника окружностью называют такую окружность, которая пересекает каждую из вершин рассматриваемого многоугольника.

Если около некоторого многоугольника описана окружность, то данный многоугольник является вписанным в эту окружность. Существует правило, согласно которому в выпуклый многоугольник можно также вписать какую-либо окружность. Для этого требуется, чтобы все серединные перпендикуляры сторонам многоугольника обладали единственной точкой пересечения. Данную точку называют центром вписанной в многоугольник окружности.

Центр окружности, которая описана около многоугольника, расположен на одинаковом расстоянии от всех вершин рассматриваемого многоугольника. При этом отрезок, один конец которого совпадает с центром окружности, а второй — с любой из вершин многоугольника, равен радиусу описанной окружности.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Пример 

Рассмотрим наглядный пример:

_ac_bbd_orig3.png

Источник: treugolniki.ru

На рисунке изображен многоугольник с пятью углами ABCDE. Около этого пятиугольника описана окружность, центр которой обозначен О, а радиус равен R. Таким образом, ABCDE представляет собой вписанный пятиугольник, а O является точкой, в которой пересекаются серединные перпендикуляры, проведенные к сторонам ABCD. Запишем следующие соотношения:

(AP = PE,OP bot AE)

(AM = MB,OM bot AB)

(BN = NC,ON bot BC)

(CL = LD,OL bot CD)

(DK = KE,OK bot DE)

Заметим, что точка O находится на одинаковом расстоянии, то есть равноудалена, от каждой из вершин рассматриваемого многоугольника с каким-то периметром:

_ac_ad_orig3.png

Источник: treugolniki.ru

Данное расстояние между точкой О и какой-либо вершиной соответствует радиусу описанной окружности:

OA=OB=OC=OD=OE=R

Примечание 

Окружность можно описать около любого треугольника. А, к примеру, около выпуклого четырехугольника имеется возможность описать окружность только в том случае, если противолежащие углы данной геометрической фигуры в сумме дают 180°.

Если имеется некий правильный многоугольник, то есть равносторонний, вокруг него можно описать окружность. Также в какой-либо правильный многоугольник представляется возможным вписать окружность. В данном случае центры вписанной и описанной окружности совпадают с центром правильного многоугольника.

Отсутствует стандартная формула, с помощью которой можно определить радиус окружности, описанной около многоугольника. Подобная формула предусмотрена для вычисления радиуса вписанной окружности. Поэтому радиус описанной окружности соответствует радиусу окружности, которая описана около какого-либо из треугольников с вершинами, являющимися вершинами описанного многоугольника.

К примеру, представим, что имеется некий многоугольник ABCDE с пятью углами, около которого описана окружность. Радиус данной окружности равен радиусу окружности, описанной около какого-либо из перечисленных треугольников:

  • ABC;
  • ABD;
  • ABE;
  • BCD;
  • BCE;
  • ACD;
  • ADE и так далее.

Частные случаи составления формул для расчета радиуса описанной окружности:

  • правильные многоугольники;
  • треугольники;
  • прямоугольники.

Описанная около треугольника окружность — это окружность, на которой расположены все вершины данного треугольника. В этом случае треугольник называют треугольником, вписанным в эту окружность.

_ebf_ccecdb_orig3.jpg

Источник: treugolniki.ru

Заметим, что:

(OA=OB=OC=R)

Расстояние, на которое удалена каждая из вершин треугольника от центральной точки описанной окружности, соответствует радиусу данной окружности. Заметим, что окружность допустимо описать около какого-либо треугольника без ограничений. Описанная около треугольника окружность обладает центром, совпадающим с точкой, в котором пересекаются серединные перпендикуляры, проведенные к граням треугольника. Данные отрезки перпендикулярны относительно сторон треугольника и пересекают середины этих сторон.

_ebf_bc_orig3.jpg

Источник: treugolniki.ru

Предположим, что имеется некий треугольник с острыми углами. Если описать окружность около такой геометрической фигуры, то центр окружности будет расположен в ее внутреннем пространстве.

_ebf_fec_orig4.jpg

Источник: treugolniki.ru

Представим, что имеется некий прямоугольный треугольник. Если описать около такой геометрической фигуры окружность, то ее центр будет расположен на середине гипотенузы.

_ebf_bda_orig4.jpg

Источник: treugolniki.ru

Около треугольника с тупым углом также допустимо описать окружность. При этом центр данной окружности окажется вне геометрической фигуры. В данном случае центральная точка окружности расположена напротив тупого угла треугольника, за большей стороной.

Теорема с доказательством

Теорема 

Определить площадь треугольника можно путем деления результата от произведения сторон этого треугольника на четыре радиуса окружности, которая описана около данного треугольника.

_e_ebabe_orig4.png

Источник: treugolniki.ru

Докажем записанную теорему. Для этого представим, что существует некий треугольник АВС. Опишем около данного треугольника окружность (O; R). Обозначим стороны треугольника таким образом:

(AB=c, BC=a, AC=b.)

Нужно представить доказательство того, что:

({S_{Delta ABC}} = frac{{abc}}{{4R}})

Изобразим данные треугольник и окружность для наглядности:

_e_dfd_orig4.png

Источник: treugolniki.ru

Ведем обозначение угла А. Пусть:

(angle A= alpha)

Вспомним, что вычислить площадь треугольника можно по двум сторонам и углу между ними, как половину от результата умножения пары сторон треугольника на синус угла, расположенного между ними.

Формула 1

 Формула имеет вид:

(S = frac{1}{2}absin alpha)

_ec_dde_orig4.jpg

Источник: treugolniki.ru

Применительно к нашему случаю, получим:

({S_{Delta ABC}} = frac{1}{2}AC cdot AB cdot sin angle A = frac{1}{2}bcsin alpha.)

Далее требуется воспользоваться теоремой синусов, вернее, ее следствием. Заметим, что стороны треугольника относятся к синусу противолежащего угла, как радиус, описанной окружности около данного треугольника, умноженный на два:

(frac{a}{{sin alpha }} = frac{b}{{sin beta }} = frac{c}{{sin gamma }} = 2R)

Тогда:

(R = frac{a}{{2sin alpha }}.)

С помощью данной формулы можно представить расчет синуса угла (alpha):

(sin alpha = frac{a}{{2R}})

При подстановке полученного выражения в начальную формулу имеем:

({S_{Delta ABC}} = frac{1}{2}bcsin alpha = frac{1}{2}bc cdot frac{a}{{2R}} = frac{{abc}}{{4R}}.)

Теорема доказана.

Примеры задач

Ранее получилось доказать теорему о площади треугольника, вычисляемой с помощью радиуса описанной окружности. Запишем формулу, отражающую смысл этой теоремы:

(S = frac{{abc}}{{4R}})

Используя данную формулу, можно решать задачи по геометрии. Приведем несколько типичных примеров таких заданий.

Задача 1

Дан равнобедренный треугольник с боковыми гранями, равными 50. Основание фигуры составляет 80. Требуется определить радиус, которым обладает описанная около данного треугольника окружность.

Решение

Найдем радиус окружности через площадь треугольника:

(R=frac{abc}{4S})

С помощью формулы Герона рассчитаем площадь:

(S=sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}=sqrt{90(90-50)^2(90-80)}=900)

В результате:

(R=frac{90cdot 50cdot 50}{4cdot 900}=62,5)

Ответ: 62,5.

Задача 2

Имеется некий треугольник АВС. Одна из его сторон АВ составляет 28. Угол напротив этой стороны С составляет 150 градусов. Требуется определить радиус окружности, которая описана около данного треугольника.

Решение

Воспользуемся теоремой синусов и запишем:

(frac{AB}{sinC}=2R)

(frac{28}{sin150^{circ}}=2R)

(frac{28}{frac{1}{2}}=2R)

В результате:

R=28.

Ответ: 28.

Задача 3

Дан некий треугольник АВС. Градусная мера угла С составляет 90 градусов, а стороны равны:

BC=16;

AC=30.

Нужно вычислить, каким радиусом обладает описанная около данного треугольника окружность.

Решение

Заметим, что в условии задачи речь идет о прямоугольном треугольнике. Тогда диаметр описанной около такого треугольника окружности является гипотенузой. Запишем:

(R=frac{AB}{2})

Согласно теореме Пифагора:

(AB=sqrt{BC^2+AC^2}=sqrt{16^2+30^2}=34)

В результате:

(R=frac{AB}{2}=frac{34}{2}=17)

Ответ: 17.

Задача 4

Около некого правильного треугольника описана окружность с радиусом (17sqrt{3}). Нужно вычислить сторону данного треугольника.

Решение

Согласно теореме косинусов:

( frac{AB}{sinC}=2R)

(frac{AB}{sin60^{circ}}=2cdot 17sqrt{3})

(frac{AB}{frac{sqrt3}{2}}=34sqrt{3})

В таком случае:

AB=51

Ответ: 51.

Задача 5

Имеется некий правильный треугольник, сторона которого равна (7sqrt3). Требуется вычислить радиус окружности, описанной около этой геометрической фигуры.

Решение

Согласно теореме синусов:

(frac{AB}{sinC}=2R)

(frac{7sqrt3}{sin60^{circ}}=2R)

14=2R

В результате:

R=7

Ответ: 7.

Задача 6

Имеется окружность, на которой расположены точки А, В, С. Эти точки образуют три дуги с градусными мерами в соотношении 1:6:11. Нужно вычислить, какую градусную меру имеет самый большой угол треугольника АВС.

Решение

Обозначим дугу АВ за переменную х. В таком случае:

BC=6x

AC=11x

Далее запишем следующее соотношение:

x+6x+11x=360

18x=360

x=20

В результате:

(breve{AC}=20^{circ}cdot 11=220^{circ})

Вспомним, что вписанный угол соответствует ½ дуги, на которую этот угол опирается. В результате:

(angle ABC=frac{220^{circ}}{2}=110^{circ})

Ответ: (110^{circ}.)

Задача 7

Даны треугольник и описанная около него окружность с радиусом 1. Одна из сторон треугольника равна (sqrt2). Требуется определить градусную меру острого угла треугольника, который расположен напротив этой стороны.

Решение

Согласно теореме синусов:

(frac{a}{sin alpha}=2R)

(frac{sqrt2}{sin alpha}=2cdot 1)

(sinalpha=frac{sqrt2}{2})

(alpha=45^{circ})

Согласно условию задачи, (alpha) является острым углом.

Ответ: (45^{circ}).

Задача 8

Углы некого четырехугольника составляют (56^{circ}) и (99^{circ}). Эта фигура вписана в окружность. Требуется определить самый большой из неизвестных углов.

Решение

Исходя из условия задачи, сделаем вывод о том, что данные углы не противоположны друг другу. В противном случае, эти углы в сумме составляли бы (180^{circ}).

При (angle A=99^{circ}), то (angle C=180^{circ}-99^{circ}=81^{circ})

При (angle B=56^{circ}), то ( angle D=180^{circ}-56^{circ}=124^{circ})

Тогда угол D является самым большим.

Ответ: (124^{circ}.)

Задача 9

Имеется четырехугольник ABCD. Вокруг него описана окружность. Градусная мера угла АВС составляет (38^{circ}), а угла CAD равна —(38^{circ}). Нужно определить угол ABD в градусах.

Решение

По условию задачи:

(angle ABC=38^{circ})

В результате, дуга ADC составит (76^{circ}.)

Также в условии дано:

(angle CAD=33^{circ})

Тогда дуга DC равна (66^{circ}.)

В итоге получим:

(breve{AD}=breve{ADC}-breve{DC}=76^{circ}-66^{circ}=10^{circ})

Таким образом:

(angle ABD=5^{circ})

Ответ: 5.

Задача 10

Имеется квадрат, около которого описана окружность с радиусом (45sqrt2). Требуется вычислить сторону квадрата.

Решение

Диаметр окружности равен диагонали BD квадрата, около которого она описана. Обозначим сторону квадрата за х. Используем теорему Пифагора и запишем:

(x^2+x^2=(90sqrt2)^2)

(2x^2=90^2cdot 2)

(x^2=90^2)

(x=90)

Ответ: 90.

Треугольник называется вписанным, если все его вершины лежат на окружности. В этом случае окружность называется описанной вокруг треугольника. треугольник описанный окружностьюРасстояние от ее центра до каждой вершины треугольника будет одинаковым и равным радиусу этой окружности. Вокруг любого треугольника можно описать окружность, но только одну.

Центр описанной окружности будет лежать в точке пересечения серединных перпендикуляров, проведенных к каждой из сторон треугольника. Если окружность описана вокруг прямоугольного треугольника, то ее центр будет лежать на середине гипотенузы. Для любого треугольника, вокруг которого описана окружность действует формула площади треугольника через радиус описанной окружности:

S=abc/4R

в которой a,b,c – стороны треугольника, а R – радиус описанной окружности.

Иконка карандаша 24x24Пример расчета площади треугольника через радиус описанной окружности:
Пусть дан треугольник со сторонами a = 5 см, b = 6 см, c = 4 см. Вокруг него описана окружность с R = 3 см. найдите площадь.
Имея все требуемые данные, просто подставляем значения в формулу:
S={5*6*4}/{4*3}=120/12=10
Площадь треугольника будет равна 10 кв. см

Довольно часто по условиям можно встретить данную площадь описанной окружности, которую необходимо использовать для нахождения площади вписанного треугольника. Формула площади треугольника через площадь описанной окружности находится после вычисления радиуса. Его можно вычислить несколькими способами. Для начала рассмотрим формулу площади окружности: S={Pi}{R^2}
Преобразовав эту формулу, мы получим, что радиус:R=sqrt{S/{Pi}}
Используя эту формулу, мы получаем, что зная площадь описанной окружности, можно найти площадь треугольника следующим способом:

S_Tp={abc}/{4sqrt{S_okp/Pi}}

Зная все три стороны заданного треугольника можно применить для нахождения площади формулу Герона. Из нее же можно найти и радиус описанной окружности. То есть если в условиях даны все стороны треугольника и требуется поиск площади через радиус описанной окружности, мы сначала должны вычислить его по формуле:
R={abc}/{(a+b+c)({-a}+b+c)(a-b+c)(a+b-c)}={abc}/{4sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}}
То есть, зная длины всех сторон треугольника, мы можем найти площадь треугольника через радиус описанной окружности.

Иконка карандаша 24x24Пример расчета площади треугольника через площадь описанной окружности:
Дан треугольник, вокруг которого описана окружность с площадью 8 кв. см. Стороны треугольника a = 4см, b = 3 см, c = 5 см. Для начала найдем радиус окружности через ее площадь:
R=sqrt{8/Pi}=sqrt{8/{3,14}}=2,5
Попробуем найти радиус по другой формуле, которую мы вывели из способа нахождения площади треугольника по трем сторонам. Найдем полупериметр:
p={4+3+5}/{2}=12/2=6
Подставим значения в формулу:
R={4*3*5}/{4sqrt{6(6-4)(6-3)(6-5)}}=60/{4sqrt{36}}=60/24=2,5
Теперь используем формулу нахождения площади вписанного треугольника:
S={4*3*5}/{4*2,5}=60/10=6
Зная несколько несложных формул, мы смогли найти площадь вписанного треугольника. Она будет равна 6 кв. см.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как составить смету на компе
  • Как найти небесное тело по координатам
  • Как найти учетную книгу зеда в ведьмаке
  • Сбой клавиатуры как исправить
  • Как найти то что потерял народные приметы