Все формулы для радиуса вписанной окружности

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

Радиус вписанной окружности в ромб

 

a — сторона ромба

D — большая диагональ

d — меньшая диагональ

α — острый угол

О — центр вписанной окружности

r — радиус вписанной окружности

 

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

Формула 1 радиуса вписанной окружности в ромб

 

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

Формула 2 радиуса вписанной окружности в ромб

 

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

Формула 3 радиуса вписанной окружности в ромб

Формула 4 радиуса вписанной окружности в ромб

 

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

Формула 5 радиуса вписанной окружности в ромб

Формула 6 радиуса вписанной окружности в ромб

 

 

2. Радиус вписанной окружности ромба, равен половине его высоты

Радиус вписанной окружности в ромб

 

a — сторона ромба

h — высота

О — центр вписанной окружности

r — радиус вписанной окружности

 

Формула радиуса вписанной окружности в ромб ( r ) :

Формула 7 радиуса вписанной окружности в ромб

 

Подготовка школьников к ЕГЭ и ОГЭ (Справочник по математике — Планиметрия

Существование окружности, вписанной в треугольник. Основное свойство биссектрисы угла

      Напомним определение биссектрисы угла.

      Определение 1. Биссектрисой угла называют луч, делящий угол на две равные части.

      Теорема 1 (Основное свойство биссектрисы угла). Каждая точка биссектрисы угла находится на одном и том же расстоянии от сторон угла (рис.1).

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

Рис. 1

      Доказательство. Рассмотрим произвольную точку D, лежащую на биссектрисе угла BAC, и опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.1). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны острые углы DAF и DAE, а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

DF = DE,

что и требовалось доказать.

      Теорема 2 (обратная теорема к теореме 1). Если некоторая точка находится на одном и том же расстоянии от сторон угла, то она лежит на биссектрисе угла (рис.2).

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

Рис. 2

      Доказательство. Рассмотрим произвольную точку D, лежащую внутри угла BAC и находящуюся на одном и том же расстоянии от сторон угла. Опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.2). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE, а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

что и требовалось доказать.

      Определение 2. Окружность называют окружностью, вписанной в угол, если она касается касается сторон этого угла.

      Теорема 3. Если окружность вписана в угол, то расстояния от вершины угла до точек касания окружности со сторонами угла равны.

      Доказательство. Пусть точка D – центр окружности, вписанной в угол BAC, а точки E и F – точки касания окружности со сторонами угла (рис.3).

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

Рис.3

      Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE (как радиусы окружности радиусы окружности), а гипотенуза AD – общая. Следовательно

AF = AE,

что и требовалось доказать.

      Замечание. Теорему 3 можно сформулировать и по-другому: отрезки касательных касательных, проведенных к окружности из одной точки, равны.

      Напомним определение биссектрисы треугольника.

      Определение 3. Биссектрисой треугольника называют отрезок, являющийся частью биссектрисы угла треугольника, и соединяющий вершину треугольника с точкой на противоположной стороне.

      Теорема 4. В любом треугольнике все три биссектрисы пересекаются в одной точке.

      Доказательство. Рассмотрим две биссектрисы, проведённые из вершин A и C треугольника ABC, и обозначим точку их пересечения буквой O (рис. 4).

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

Рис. 4

      Опустим из точки O перпендикуляры OD, OE и OF на стороны треугольника. Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла BAC, то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

OD = OE,

      Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла ACB, то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

OD = OF,

      Следовательно, справедливо равенство:

OE = OF,

откуда с помощью теоремы 2 заключаем, что точка O лежит на биссектрисе угла ABC. Таким образом, все три биссектрисы треугольника проходят через одну и ту же точку, что и требовалось доказать

     Определение 4. Окружностью, вписанной в треугольник, называют окружность, которая касается всех сторон треугольника (рис.5). В этом случае треугольник называют треугольником, описанным около окружности.

Существование окружности вписанной в треугольник основное свойство биссектрисы угла

Рис. 5

      Следствие. В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну. Центром вписанной в треугольник окружности является точка, в которой пересекаются все биссектрисы треугольника.

Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник

      Формулы, позволяющие найти радиус вписанной в треугольник окружности, удобно представить в виде следующей таблицы.

ФигураРисунокФормулаОбозначения
Произвольный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Посмотреть вывод формулы

a, b, c – стороны треугольника,
S – площадь,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник.

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Посмотреть вывод формулы

Равнобедренный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

Посмотреть вывод формулы

a – боковая сторона равнобедренного треугольника,
b – основание,
r – радиус вписанной окружности

Равносторонний треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

Посмотреть вывод формулы

a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Прямоугольный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

Посмотреть вывод формул

a, b – катеты прямоугольного треугольника,
c – гипотенуза,
r – радиус вписанной окружности

Произвольный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r –  радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник.

Посмотреть вывод формулы

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник.

Посмотреть вывод формулы

Равнобедренный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

где
a – боковая сторона равнобедренного треугольника,
b – основание,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формулы

Равносторонний треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формулы

Прямоугольный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

где
a, b – катеты прямоугольного треугольника,
c – гипотенуза,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формул

Произвольный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
S –площадь,
r –  радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник.

Посмотреть вывод формулы

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

где
a, b, c – стороны треугольника,
r – радиус вписанной окружности,
p – полупериметр
Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник.

Посмотреть вывод формулы

Равнобедренный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

где
a – боковая сторона равнобедренного треугольника,
b – основание,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формулы

Равносторонний треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

где
a – сторона равностороннего треугольника,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формулы

Прямоугольный треугольник
Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

где
a, b – катеты прямоугольного треугольника,
c – гипотенуза,
r – радиус вписанной окружности

Посмотреть вывод формулы

Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

      Теорема 5 . Для произвольного треугольника справедливо равенство

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

где a, b, c – стороны треугольника, r – радиус вписанной окружности,Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник – полупериметр (рис. 6).

Вывод формул для радиуса окружности вписанной в треугольник

Рис. 6

      Доказательство. Из формулы

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

с помощью формулы Герона получаем:

Формулы для радиуса окружности вписанной в треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в треугольник

что и требовалось.

      Теорема 6 . Для равнобедренного треугольника справедливо равенство

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

где a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание, r – радиус вписанной окружности (рис. 7).

Вывод формул для радиуса окружности вписанной в треугольник

Рис. 7

      Доказательство. Поскольку для произвольного треугольника справедлива формула

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

где

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

то, в случае равнобедренного треугольника, когда

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

получаем

Формулы для радиуса окружности вписанной в равнобедренный треугольник

что и требовалось.

      Теорема 7 . Для равностороннего треугольника справедливо равенство

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

где a – сторона равностороннего треугольника, r – радиус вписанной окружности (рис. 8).

Вывод формул для радиуса окружности вписанной в треугольник

Рис. 8

      Доказательство. Поскольку для равнобедренного треугольника справедлива формула

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

то, в случае равностороннего треугольника, когда

b = a,

получаем

Формулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в равносторонний треугольник

что и требовалось.

      Замечание. Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в равносторонний треугольник, непосредственно, т.е. без использования общих формул для радиусов окружностей, вписанных в произвольный треугольник или в равнобедренный треугольник.

      Теорема 8 . Для прямоугольного треугольника справедливо равенство

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

где a, b – катеты прямоугольного треугольника, c – гипотенуза, r – радиус вписанной окружности.

      Доказательство. Рассмотрим рисунок 9.

Вывод формул для радиуса окружности вписанной в треугольник

Рис. 9

      Поскольку четырёхугольник CDOF является прямоугольникомпрямоугольником, у которого соседние стороны DO и OF равны, то этот прямоугольник – квадратквадрат. Следовательно,

СD = СF= r,

      В силу теоремы 3 справедливы равенства

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

      Следовательно, принимая также во внимание теорему Пифагора, получаем

Формулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольникФормулы для радиуса окружности вписанной в прямоугольный треугольник

что и требовалось.

      Замечание. Рекомендуем читателю вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, с помощью общей формулы для радиуса окружности, вписанной в произвольный треугольник.

Подготовка к ЕГЭ и ОГЭ в учебном центре Резольвента

      На нашем сайте можно также ознакомиться нашими учебными материалами для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по математике.

Радиус вписанной окружности | Треугольники

Удобно, когда все формулы, по которым можно найти радиус вписанной в треугольник и в многоугольник окружности, размещены на одной странице.

Радиус вписанной в многоугольник окружности

Если в многоугольник можно вписать окружность, то формула для вычисления радиуса вписанной окружности:

   

где p — полупериметр, то есть полусумма длин всех сторон этого многоугольника.

Например, для пятиугольника со сторонами a, b, c, d, e радиус вписанной окружности находится по формуле

   

   

откуда

   

По этой же формуле ищут радиус вписанной в треугольник окружности.

Радиус вписанной в треугольник окружности

Формула для нахождения радиуса вписанной в треугольник окружности (верна для треугольника любого вида)

   

где p — полупериметр,

   

где a, b, c — стороны треугольника.

Радиус вписанной в прямоугольный треугольник окружности

Формула для нахождения радиуса окружности, вписанной в прямоугольный треугольник

   

где a и b — катеты, c — гипотенуза.

 

Радиус окружности, вписанной в правильный многоугольник

Формула радиуса вписанной в правильный многоугольник окружности

   

где a — сторона многоугольника, n — количество сторон.

Частные случаи — правильный (равносторонний) треугольник, правильный четырехугольник (квадрат) и правильный шестиугольник.

Радиус окружности, вписанной в правильный треугольник

Формула радиуса вписанной окружности для правильного треугольника:

   

В правильном треугольнике радиус вписанной окружности вдвое меньше радиуса описанной окружности:

   

 

Радиус окружности, вписанной в квадрат

 

Формула радиуса вписанной в квадрат окружности:

   

где a — сторона квадрата.

 

Радиус окружности, вписанной в правильный шестиугольник

 

Формула радиуса вписанной в правильный шестиугольник окружности:

   

где a — сторона правильного шестиугольника.

 

Для любого многоугольника центр вписанной окружности лежит в точке пересечения его биссектрис.

Равносторонний (правильный) треугольник | matematicus.ru

Равносторонний или правильный треугольник — треугольник, у которого три стороны равны. Все углы равностороннего треугольника равны.

Равносторонним треугольником называется такой треугольник, у которого все стороны равны, то есть АВ = ВС = АС (рис. 1)

равносторонний треугольник

Рисунок 1

Свойства равностороннего (правильного) треугольника

  1. Все углы равностороннего треугольника равны по 60°

∠А=∠С=∠В=60°

  1. Биссектрисы треугольника являются медианами и высотами, то есть равны и точка их пересечения, является центром вписанной окружности (рис. 2).

Вписанная и описанная в равносторонний треугольник окружность

Рисунок 2

Из (рис. 2) обозначения:

h — высота=биссектриса=медиана

R — радиус описанной окружности
r — радиус вписанной окружности
a — стороны правильного треугольника

Формула периметра равностороннего треугольника:

P=3·a

Формула площади правильного треугольника:Площадь равностороннего треугольника

Формула высоты (или медианы или биссектрисы) равностороннего треугольника:

Высота равностороннего треугольника

Радиус вписанной окружности в равносторонний треугольник:

Радиус вписанной окружности

Радиус описанной окружности в равносторонний треугольник:

Радиус описанной окружности

Окружность, вписанная в правильный треугольник

Окружность, вписанная в правильный треугольник, помимо свойств вписанной в произвольный треугольник окружности, обладает своими собственными свойствами.

1) Центр вписанной в треугольник окружности — точка пересечения его биссектрис.

Поскольку в равностороннем треугольнике биссектрисы, медианы и высоты совпадают, то центр вписанной в правильный треугольник окружности является точкой пересечения не только его биссектрис, но также медиан и высот.

Например, в правильном треугольнике ABC AB=BC=AC=a

точка O — центр вписанной окружности.

AK, BF и CD — биссектрисы, медианы и высоты треугольника ABC.

   

   

2) Расстояние от центра вписанной окружности до точки касания её со стороной треугольника равно радиусу. Так как центр вписанной в правильный треугольник окружности лежит на пересечении его медиан, а медианы треугольника в точке пересечения делятся в отношении 2:1, считая от вершины, то радиус вписанной в равносторонний треугольник окружности равен одной третьей длины медианы:

   

   

Таким образом, формула для радиуса вписанной в правильный треугольник окружности

   

Обратно, сторона равностороннего треугольника через радиус вписанной окружности:

   

3) Так как формула для нахождения площади равностороннего треугольника через сторону

   

можем найти площадь через r:

   

Таким образом, формула площади правильного треугольника через радиус вписанной окружности —

   

3) Все отрезки, на которые стороны равностороннего треугольника делятся точками касания вписанной окружности, равны половине его стороны:

   

4) Центр вписанной в правильный треугольник окружности является также центром описанной около него окружности.

5) Радиус вписанной в равносторонний треугольник окружности в два раза меньше радиуса описанной окружности:

   

   

Радиус вписанной в треугольник окружности

Радиус вписанной в треугольник окружности можно найти по одной общей формуле.

Кроме того, для правильного и прямоугольного треугольников существуют дополнительные формулы.

Радиус вписанной в треугольник окружности для произвольного треугольника

Формула для нахождения радиуса окружности, вписанной в произвольный треугольник: 

   

где S — площадь треугольника, p — его полупериметр.

Для треугольника со сторонами a, b, c полупериметр

   

и формулу можно записать так:

   

Если нужно найти радиус вписанной в треугольник окружности по его сторонам, то площадь треугольника ищут по формуле Герона, соответственно, формула для нахождения радиуса треугольника по трем сторонам имеет вид:

   

 

Радиус вписанной в прямоугольный треугольник окружности

Формула для нахождения радиуса вписанной в прямоугольный треугольник окружности:

   

где a, b — длины катетов, c — длина гипотенузы.

 

 

Радиус окружности, вписанной в правильный (то есть равносторонний) треугольник

Формула для нахождения радиуса окружности, вписанной в правильный треугольник:

   

или (без иррациональности в знаменателе):

   

где a -длина стороны правильного треугольника.

В правильном треугольнике радиус вписанной окружности также можно найти через радиус описанной окружности:

   

Радиус вписанной окружности, формулы, задачи.

Окружность, вписанная в треугольник

Существование окружности, вписанной в треугольник

      Напомним определение биссектрисы угла.

      Определение 1. Биссектрисой угла называют луч, делящий угол на две равные части.

      Теорема  1 (Основное свойство биссектрисы угла). Каждая точка биссектрисы угла находится на одном и том же расстоянии от сторон угла (рис.1).

hello_html_m76cafda.png

Рис. 1

      Доказательство. Рассмотрим произвольную точку D, лежащую на биссектрисе угла BAC, и опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.1). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны острые углы DAF и DAE, а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

DF = DE,

что и требовалось доказать.

      Теорема 2 (обратная теорема к теореме 1). Если некоторая точка находится на одном и том же расстоянии от сторон угла, то она лежит на биссектрисе угла (рис.2).

hello_html_3930942c.png

Рис. 2

      Доказательство. Рассмотрим произвольную точку D, лежащую внутри угла BAC и находящуюся на одном и том же расстоянии от сторон угла. Опустим из точки D перпендикуляры DE и DF на стороны угла (рис.2). Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE, а гипотенуза AD – общая. Следовательно,

hello_html_1f03bb36.png

что и требовалось доказать.

      Определение 2. Окружность называют окружностью, вписанной в угол, если она касается сторон этого угла.

      Теорема 3. Если окружность вписана в угол, то расстояния от вершины угла до точек касания окружности со сторонами угла равны.

      Доказательство. Пусть точка D – центр окружности, вписанной в угол BAC, а точки E и F – точки касания окружности со сторонами угла (рис.3).

hello_html_48ecc737.png

Рис.3

      Прямоугольные треугольники ADF и ADE равны, поскольку у них равны катеты DF и DE (как радиусы окружности), а гипотенуза AD – общая. Следовательно

AF = AE,

что и требовалось доказать.

      Замечание. Теорему 3 можно сформулировать и по-другому: отрезки касательных, проведенных к окружности из одной точки, равны.

      Напомним определение биссектрисы треугольника.

      Определение 3. Биссектрисой треугольника называют отрезок, являющийся частью биссектрисы угла треугольника, и соединяющий вершину треугольника с точкой на противоположной стороне.

      Теорема 4. В любом треугольнике все три биссектрисы пересекаются в одной точке.

      Доказательство. Рассмотрим две биссектрисы, проведённые из вершин A и C треугольника ABC, и обозначим точку их пересечения буквой O (рис. 4).

hello_html_429e94f.png

Рис. 4

      Опустим из точки O перпендикуляры OD, OE и OF на стороны   треугольника. Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла BAC, то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

OD = OE,

      Поскольку точка O лежит на биссектрисе угла ACB, то в силу теоремы 1 справедливо равенство:

OD = OF,

      Следовательно, справедливо равенство:

OE = OF,

откуда с помощью теоремы 2 заключаем, что точка O лежит на биссектрисе угла ABC. Таким образом, все три биссектрисы треугольника проходят через одну и ту же точку, что и требовалось доказать

Фигура

Рисунок

Формула

Обозначения

Произвольный треугольник

hello_html_m1f617b65.png

hello_html_3027b9c4.png

Посмотреть вывод формулы

a, b, c – стороны треугольника, S –площадь, 

r –  радиус вписанной окружности, p – полупериметр

hello_html_m7093d18b.png.

hello_html_m17741cfb.png

Посмотреть вывод формулы

Равнобедренный треугольник

hello_html_m29cff77f.png

hello_html_3c3702f5.png

Посмотреть вывод формулы

a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание,   r –  радиус вписанной окружности

Равносторонний треугольник

hello_html_m57d7d99a.png

hello_html_159af7b5.png

Посмотреть вывод формулы

a – сторона равностороннего треугольника,  r  –  радиус вписанной окружности

Прямоугольный треугольник

hello_html_mb6259c8.png

hello_html_21deb6d6.pngПосмотреть вывод формул

a, b – катеты прямоугольного треугольника,   c   гипотенузаr – радиус вписанной окружности

     Определение 4. Окружностью, вписанной в треугольник, называют окружность, которая касается всех сторон треугольника (рис.5).  В этом случае треугольник называют треугольником, описанным около окружности.

hello_html_m5ec21bf1.png

Рис. 5

      Следствие. В любой треугольник можно вписать окружность, причем только одну. Центром вписанной в треугольник окружности является точка, в которой пересекаются все биссектрисы треугольника.

Формулы для радиуса окружности, вписанной в треугольник

      Формулы, позволяющие найти радиус вписанной в треугольник окружности, удобно представить в виде следующей таблицы.

Вывод формул для радиуса окружности, вписанной в треугольник

      Теорема 5 . Для произвольного треугольника справедливо равенство

hello_html_m17741cfb.png,

где a, b, c – стороны треугольника,  r –  радиус вписанной окружности,hello_html_m7093d18b.png–  полупериметр (рис. 6).

hello_html_m1f617b65.png

Рис. 6

      Доказательство. Из формулы

hello_html_m374bf283.png

с помощью формулы Герона получаем:

hello_html_3ee4f7a5.png

что и требовалось.

      Теорема 6 . Для равнобедренного треугольника справедливо равенство

hello_html_3c3702f5.png,

где a – боковая сторона равнобедренного треугольника, b – основание,  r –  радиус вписанной окружности (рис. 7).

hello_html_m29cff77f.png

Рис. 7

      Доказательство. Поскольку для произвольного треугольника справедлива формула

hello_html_m17741cfb.png,

где

hello_html_m7093d18b.png,

то, в случае равнобедренного треугольника, когда

hello_html_m1919e12c.png

получаем

hello_html_m423b5159.png

что и требовалось.

      Теорема 7 . Для равностороннего треугольника справедливо равенство

hello_html_159af7b5.png

где a – сторона равностороннего треугольника,  r –  радиус вписанной окружности (рис. 8).

hello_html_m57d7d99a.png

Рис. 8

      Доказательство. Поскольку для равнобедренного треугольника справедлива формула

hello_html_3c3702f5.png,

то, в случае равностороннего треугольника, когда

b = a,

получаем

hello_html_m254e5c70.png

что и требовалось.

      Замечание. Я рекомендую вывести в качестве упражнения формулу для радиуса окружности, вписанной в равносторонний треугольник, непосредственно, т.е. без использования общих формул для радиусов окружностей, вписанных в произвольный треугольник или в равнобедренный треугольник.

      Теорема 8 . Для прямоугольного треугольника справедливо равенство

hello_html_122dc3c4.png

где a, b – катеты прямоугольного треугольника,   c    гипотенузаr –  радиус вписанной окружности.

      Доказательство. Рассмотрим рисунок 9.

hello_html_5bb9752.png

Рис. 9

      Поскольку четырёхугольник CDOF является прямоугольником, у которого соседние стороны DO и OF равны, то этот прямоугольник – квадрат. Следовательно,

СВ = СF= r,

      В силу теоремы 3 справедливы равенства

hello_html_1a1a5029.png

      Следовательно, принимая также во внимание теорему Пифагора, получаем

hello_html_122dc3c4.png

что и требовалось.

Подборка задач по теме «Окружность, вписанная в треугольник».

1.

Окружность, вписанная в равнобедренный треугольник, делит в точке касания одну из боковых сторон на два отрезка, длины которых равны 5 и 3, считая от вершины, противолежащей основанию. Найдите периметр треугольника.

hello_html_m657e5cba.png

2.

Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 5, основание равно 6. Найдите радиус вписанной окружности.

hello_html_0.gifhello_html_m550de60d.png

3

В треугольнике ABC  АС=4, ВС=3, угол C равен 90º. Найдите радиус вписанной окружности.

hello_html_m1bbdeb5c.png

4.

Катеты равнобедренного прямоугольного треугольника равны 2+hello_html_2debb931.png. Найдите радиус окружности, вписанной в этот треугольник.

hello_html_m3924d388.png

5.

Радиус окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник, равен 2. Найдите гипотенузу c этого треугольника. В ответе укажите с(hello_html_2debb931.png–1).

hello_html_m3924d388.png

Приведем ряд задач из ЕГЭ с решениями.

hello_html_55e06ad9.png. Радиус окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник, равен hello_html_417a7aae.png. Найдите гипотенузу c этого треугольника. В ответе укажите hello_html_m727be4d0.png.

hello_html_m5d232a12.png

Треугольник прямоугольный и равнобедренный. Значит, его катеты одинаковы. Пусть каждый катет равен hello_html_743fb6bb.png. Тогда гипотенуза равна hello_html_649a5c7e.png.

Запишем площадь треугольника АВС двумя способами:

hello_html_m1574cc49.png

hello_html_m6e235a58.png

Приравняв эти выражения, получим, что hello_html_m47d961b9.png. Поскольку hello_html_m1211d5d4.png, получаем, что hello_html_343f1ca1.png. Тогда hello_html_60218280.png.

В ответ запишем hello_html_4fab4a5f.png.

Ответ: hello_html_600f86b6.png.

Задача 2.

hello_html_1c90ffc5.png

Задача 3.

hello_html_68a29af2.png

Задача 4.

1. В произвольном hello_html_45a42a3a.png две боковые стороны 10см и 6см (AB и BC). hello_html_m48333a3f.png  Найти радиусы описанной и вписанной окружностей
Задача решается самостоятельно с комментированием.

Решение: 

hello_html_2de33b64.png

Задача 5.

В hello_html_34aa3175.png.

1) Найти:  hello_html_388be188.png 
2) Доказать: hello_html_m17a4994d.png и найти СK 
3) Найти: радиусы описанной и вписанной окружностей

Решение:

hello_html_503500e7.png

Задача 6.

Радиус окружности вписанной в квадрат равен hello_html_2f018312.png. Найти радиус окружности описанной около этого квадрата.
Дано:

Найти: ОС=?
Решение: в данном случае задачу можно решить, воспользовавшись либо теоремой Пифагора, либо формулой для R. Второй случай будет проще, поскольку формула для R выведена из теоремы.
hello_html_1a2bb3b5.png


Задача 7.

Радиус окружности, вписанной в равнобедренный прямоугольный треугольник, равен 2. Найдите гипотенузу с этого треугольника. В ответе укажите hello_html_m53aba038.png.

hello_html_m54b51a0e.png

Воспользуемся формулой радиуса окружности вписанной в треугольник:

hello_html_3da5e9e7.png

где a, b, c – стороны треугольника

S – площадь треугольника

Нам неизвестны ни стороны треугольника, ни его площадь. Обозначим катеты как х, тогда гипотенуза будет равна:

hello_html_758c3e32.png

А площадь  треугольника будет  равна 0,5х2.

Значит

hello_html_m43231989.png

Таким образом, гипотенуза будет равна:

hello_html_m4ca04b28.png

В ответе требуется записать:

hello_html_m7a16a999.png

Ответ: 4

Задача 8.

В треугольнике ABC АС = 4, ВС = 3, угол C равен 900. Найдите радиус вписанной окружности.

hello_html_70249924.png

Воспользуемся формулой радиуса окружности вписанной в треугольник:

hello_html_m6b54bdab.png

где a, b, c – стороны треугольника

S –  площадь треугольника

Две стороны известны (это катеты), можем вычислить третью (гипотенузу), также можем вычислить и площадь.

По теореме Пифагора:

hello_html_627940a9.png

Найдём площадь:

hello_html_7f720ace.png

Таким образом:

hello_html_50468fc0.png

Ответ: 1

 Задача 9.

Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 5, основание равно 6. Найдите радиус вписанной окружности.

hello_html_52a51896.png

Воспользуемся формулой радиуса окружности вписанной в треугольник:

hello_html_m55b7ad6e.png

где a, b, c –  стороны треугольника

S – площадь треугольника

Известны все стороны, вычислим и площадь. Её мы можем найти по формуле Герона:

hello_html_m535ebac4.png

Тогда

hello_html_m3fd17cb4.png

Таким образом:

hello_html_m3c088a14.png

Ответ: 1,5

Задача 10. (Из банка ЕГЭ)

hello_html_3cec66af.png

 

Задача 11. (Из банка ЕГЭ)

hello_html_9e42590.png

Задача 12. (Из банка ЕГЭ)

hello_html_m533fb212.png

Задача 13. (Из банка ЕГЭ)

hello_html_1f1293cb.png

Задача 14. (Из банка ЕГЭ)

hello_html_m31ad15b7.png

Задача 15.

Найдите радиусы окружностей, вписанной в правильный треугольник и описанный около него, если их разность равна 4см.

Сторона правильного треугольника вычисляется по формуле a = R√3, где R – радиус описанной окружности, и a = 2r√3 , где r – радиус вписанной окружности, приравняем стороны R√3  = 2·r√3 , отсюда R = 2r,  сдругой сторони по условию задачи R – r = 4 cм, отсюда r = 4 см,  тогда R = 2·4 см = 8 см

Ответ: 4 см, 8 см

 Задача 16.
Катеты прямоугольного треугольника равны 12 и 5. Найти:
а) радиусы вписанной окружности;
б) радиусы описанной окружности;
в) расстояние от центра вписанной окружности до вершины наименьшего угла.
Решение:
1. По теореме Пифагора 
2. О – центр описанной окружности, 
hello_html_m4a004186.pnghello_html_m11e8c4cc.png

Задача 17.

В треугольнике с углами hello_html_m484be802.jpg и  hello_html_m7eab4480.jpg вписана окружность. Найти углы треугольника, вершинамикоторого являются точки касания окружности со сторонами треугольника.

hello_html_m2250753d.png

Дано: hello_html_40185c66.pngточки касания вписанной окружности.

Найти: hello_html_390c0f16.png

Решение:

1.hello_html_m463614ac.png

2. Из hello_html_6ae3f17.png

3. Из hello_html_38d25f9e.png

hello_html_m6d89080a.png

4. Из  hello_html_m3587c139.png

hello_html_78e419b1.png

hello_html_mda395d9.png

5.hello_html_m2df8e4b1.png

hello_html_mcf8d227.png

Задача 18.

В равнобедренную трапецию с основаниями 1 и 9 вписана окружность. Найти: а) боковую сторону; б) радиус вписанной окружности; в) высоту; г) диагональ.

hello_html_m462e35e0.png

hello_html_6473e328.jpg

Приведу пример возможной самостоятельной работы по теме «Вписанная и описанная окружность».

hello_html_m4f8a854f.png

Карточки с задачами.
1) В hello_html_m1f76cfce.pngABC AB = 8, BC = 10, hello_html_6b432100.png. Найти высоту, опущенную из вершины B и hello_html_146d2315.png BAC.
2) В hello_html_503500e7.pngABC AB=12hello_html_m12041600.png, BC = 9. Площадь треугольника 9hello_html_m12041600.png. Найти радиусы вписанной и описанной окружностей.

Пример математического диктанта.

I. Математический диктант
I вариант
1. В любой треугольник можно вписать окружность? (Да/Нет)
2. Центр вписанной в треугольник окружности является …
3. Вокруг любого треугольника можно описать окружность? (Да/Нет)
4. Центр окружности описанной около треугольника является …
5. Если центр вписанной и описанной окружности совпадают, то это треугольник …
6. Центр окружности, описанной около прямоугольного треугольника, совпадает с …
7. Если в трапецию можно вписать окружность, то …
8. Если вокруг трапеции можно описать окружность, то …
9. Если центр окружности, описанной около треугольника находится вне его, то этот треугольник …
10. Если центр окружности, описанной около треугольника, находится внутри его, то треугольник …
Использовать взаимопроверку, заготовить заранее ответы на доске. Анализ ошибок.

Как построить равносторонний треугольник, вписанный в заданный круг, с компасом и линейкой или линейкой
ПРИМЕЧАНИЕ. Шаги с 1 по 7 такие же, как для построения шестиугольника, вписанного в круг. В случае вписанного равностороннего треугольника мы используем все остальные точки на окружности.
1 A, B, C, D, E, F все лежат в центре круга O По строительству.
2 AB = BC = CD = DE = EF Все они были нарисованы с одинаковой шириной компаса.
Из (2) мы видим, что пять сторон равны по длине, но последняя сторона FA не была нарисована с компасами. Это было «оставшееся» пространство, когда мы обошли круг и остановились у F. Таким образом, мы должны доказать, что это соответствует другим пяти сторонам.
3 OAB — равносторонний треугольник AB был нарисован с шириной компаса, установленной в OA,
и OA = OB (оба радиуса круга).
4 m∠AOB = 60 ° Все внутренние углы равностороннего треугольника 60 °.
5 m∠AOF = 60 ° Как и в (4) m∠BOC, m∠COD, m∠DOE, m∠EOF — все & 60deg;
Так как все центральные углы составляют 360 °,
m∠AOF = 360 — 5 (60)
6 треугольник BOA, AOF конгруэнтны SAS См. Проверка на конгруэнтность, сторона-сторона-сторона.
7 AF = AB CPCTC — Соответствующие части конгруэнтных треугольников конгруэнтны
Итак, теперь мы можем доказать, что BDF является равносторонним треугольником
8 Все шесть центральных углов (∠AOB, ∠BOC, ∠COD, ODOE, ∠EOF, ∠FOA) совпадают Из (4) и путем повторения для остальных 5 углов все шесть углов имеют меру 60 °
9 Углы ∠BOD, ∠DOF, ∠BOF совпадают Из (8) — каждый из них представляет собой сумму двух углов 60 °
10 Треугольники BOD, DOF и BOF являются конгруэнтными. Все стороны равны радиусам окружности, и из (9) включенные углы являются конгруэнтными. См. Проверка на соответствие, сторона-сторона-сторона
11 BDF — равносторонний треугольник. Из (10) BD, DF, FB являются конгруэнтными. CPCTC — Соответствующие части конгруэнтных треугольников конгруэнтны. Это в свою очередь удовлетворяет определению равносторонний треугольник.
12 BDF — равносторонний треугольник, вписанный в данный круг Из (11) и всех трех вершин B, D, F лежат на заданной окружности.
Определение треугольника в окружности — Math Open Reference Определение треугольника в окружности — Math Open Reference Также известный как «вписанный круг», это самый большой круг, который поместится внутри треугольника. Каждая из трех сторон треугольника является касательной к кругу. Попробуйте это Перетащите оранжевые точки на каждую вершину изменить форму треугольника. Обратите внимание, как вписывается окружность, чтобы всегда быть самым большим кругом, который будет вписываться в треугольник.

Центр окружности, называемый вписанный, это пересечение из угол биссектрисы.Биссектрисы показаны в виде пунктирных линий на рисунке выше.

Построение окружности треугольника

Можно построить вписанный треугольник, используя компас и линейку. Видеть Построение вписанного треугольника.

Атрибуты

Incenter Расположение центра вкрапления. Точка, где встречаются угловые биссектрисы.
Inradius Радиус окружности.Радиус определяется по формуле: где:
а — площадь треугольника. В приведенном выше примере мы знаем все три стороны, поэтому Формула цапли используется.

р — периметр треугольника, сумма его сторон.

Корпус равностороннего треугольника

Для частного случая равностороннего треугольника Inradius также дается формулой где S — длина стороны.

Другие темы треугольника

Общие

Периметр / Площадь

Типы треугольников

Треугольный центр

Конгруэнтность и Сходство

Решение треугольников

Тесты по треугольнику и упражнения

(C) 2011 Copyright Math Открытая ссылка.
Все права защищены

,
Радиус круга, вписанного в равнобедренный треугольник
Подробнее
Написано администратором logo

1.Найти радиус вписанного круга, если вы знаете сторону и угол у основания

radius circle inscribed isosceles triangle

a12 blue — равные стороны треугольника

b blue — сторона (основа)

alpha-angle — угол у основания

O black — центр окружности

Вычислите радиус круга, вписанного в равнобедренный треугольник , если даны стороны ( r ):

radius circle inscribed isosceles triangle F

Вычислите радиус круга, вписанного в равнобедренный треугольник , если заданы сторона и угол ( r ):

radius circle inscribed isosceles triangle Formula

radius circle inscribed isosceles triangle Formula1

2.Найти радиус вписанного круга, если вы знаете сторону и высоту

radius circle inscribed isosceles triangle1

a12 blue — равные стороны треугольника

b blue — сторона (основа)

h-height — высота

O black — центр окружности

Вычислите радиус круга, вписанного в равнобедренный треугольник , если даны сторона и высота ( r ):

radius circle inscribed isosceles triangle Formula h

radius circle inscribed isosceles triangle Formula1 h



,

Вписанный угол окружности

Вписанный угол круга — Math Open Reference Определение: Угол в точке на окружности двумя заданными точками на окружности. Попробуйте это Перетащите любую оранжевую точку. Обратите внимание, что при перемещении точки P вписанный угол постоянен пока это в главная дуга образованный A, B.

Для двух точек A и B прямые от них до третьей точки P образуют вписанный угол ∠APB. Перетаскивая точку P выше, обратите внимание, что вписанный угол постоянен.Это зависит только от положения A и B.

Перетаскивая P по кругу, вы увидите, что вписанный угол постоянен. Но когда P находится в малой дуге (самая короткая дуга между A и B), угол все еще постоянен, но является дополнением к обычной мере. То есть это 180-м, где м — это обычная мера.

Формула для вписанного угла

Если вы знаете длину малой дуги и радиус, вписанный угол определяется по формуле ниже.

где:
L — длина малой (самой короткой) дуги AB
R — радиус окружности
π — это Пи, приблизительно 3,142

Формула верна для точек на главной дуге. Если точка находится на малой дуге, то результат будет дополнением к правильному результату, но длина малой дуги все равно должна использоваться в формуле.

Дуги и Аккорды

Две точки A и B могут быть изолированными точками или конечными точками дуга или аккорд.Когда они являются конечными точками дуги, этот угол иногда называют периферийным углом дуги.

Центральный угол

Похожая концепция — центральный угол. Это угол, образованный в центре круга двумя заданными точками. См. Определение центрального угла

Центральный угол всегда вдвое больше вписанного угла. См. Теорему о центральном угле.

Связь с теоремой Фалеса

Обратитесь к рисунку выше. Если две точки A, B образуют диаметр круга, вписанный угол будет равен 90 °, что Теорема Фалеса.Вы можете убедиться в этом сами, решив приведенную выше формулу, используя длину дуги, равную половине окружности круга.

Вы также можете перемещать точки A или B выше, пока вписанный угол не станет точно 90 °. Вы увидите, что точки A и B диаметрально противоположны друг другу.

Другие темы круга

General

Уравнения окружности

Углы по кругу

дуг

(C) 2011 Copyright Math Открытая ссылка.
Все права защищены

,

Leave A Comment