,
,
— стороны треугольника
— полупериметр
— центр окружности
Формула радиуса описанной окружности треугольника ( R ) :
— сторона треугольника
— высота
— радиус описанной окружности
Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через его сторону:
Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через высоту:
Зная стороны равнобедренного треугольника, можно по формуле, найти, радиус описанной окружности около этого треугольника.
a, b — стороны треугольника
Формула радиуса описанной окружности равнобедренного треугольника(R):
Радиус описанной окружности прямоугольного треугольника равен половине его гипотенузы.
a, b — катеты прямоугольного треугольника
c — гипотенуза
Формула радиуса описанной окружности прямоугольного треугольника (R):
a — боковые стороны трапеции
c — нижнее основание
b — верхнее основание
d — диагональ
p — полупериметр треугольника DBC
p = (a+d+c)/2
Формула радиуса описанной окружности равнобокой трапеции, (R)
Радиус описанной окружности квадрата равен половине его диагонали
a — сторона квадрата
d — диагональ
Формула радиуса описанной окружности квадрата (R):
Радиус описанной окружности прямоугольника равен половине его диагонали
a, b — стороны прямоугольника
d — диагональ
Формула радиуса описанной окружности прямоугольника (R):
a — сторона многоугольника
N — количество сторон многоугольника
Формула радиуса описанной окружности правильного многоугольника, (R):
a — сторона шестиугольника
d — диагональ шестиугольника
Радиус описанной окружности правильного шестиугольника (R):
Ромб — это параллелограмм, у которого все стороны равны. При этом трапеция обладает всеми свойствами четырехугольника и параллелограмма. Поэтому запоминать надо свойства, которые характерны для ромба.
Свойства ромба:
- Противоположные углы равны. На рисунке: ∠BAC=∠DAC=∠BCA=∠DCA, ∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠CDB.
- Диагонали точкой пересечения делятся пополам. На рисунке: точка E.
- Диагонали ромба пересекаются под прямым углом. На рисунке: AC⊥BD
- Диагонали ромба являются биссектрисами его углов.
Признаки ромба:
- Если диагонали четырёхугольника перпендикулярны и делятся точкой пересечения пополам, то этот четырёхугольник – ромб. На рисунке: AC⊥BD,AO=CO,BO=DO
- Если диагонали четырёхугольника лежат на биссектрисах его углов, то этот четырёхугольник – ромб. На рисунке: ∠BAC=∠DAC,∠BCA=∠DCA∠ABD=∠CBD,∠ADB=∠CDB.
- Если четырёхугольник — это параллелограмм и в него можно вписать окружность, то этот четырёхугольник – ромб. На рисунке: AB||CD,BC||AD,ABCD – описанный.
Ромб и окружность
В ромб можно вписать окружность. Центром этой окружности является точка пересечения диагоналей ромба.
Радиус окружности, вписанной в ромб, можно найти по формуле: или
где: a — длина стороны, d1, d2 –диагонали.
Четырёхугольник можно описать окружностью, если сумма его противолежащих углов равна 180°. Таким образом, ромб, вписанный в окружность – это квадрат. Центр окружности совпадает с точкой пересечения диагоналей.
Основные формулы для ромба:
Периметр: Площадь по стороне и высоте:
Площадь по диагоналям:
Радиус окружности, вписанной в ромб:
или
Площадь по стороне и радиусу вписанной окружности:
Площадь по стороне и углу:
где a — длина стороны, d1, d2 –диагонали, P-периметр, S-площадь,
h -высота, проведенная к противоположной стороне
α — угол между сторонами ромба.
Краткое содержание:
- Что такое радиус
- Радиус и диаметр
- Примеры задач
- Формулы для радиуса описанной окружности
- Найти радиус описанной окружности треугольника по сторонам
- Найти радиус описанной окружности равностороннего треугольника по стороне или высоте
- Найти радиус описанной окружности равнобедренного треугольника по сторонам
- Найти радиус описанной окружности прямоугольного треугольника по катетам
- Радиус описанной окружности трапеции по сторонам и диагонали
- Найти радиус описанной окружности около квадрата
- Радиус описанной окружности прямоугольника по сторонам
- Радиус описанной окружности правильного многоугольника
- Радиус описанной окружности правильного шестиугольника
- Формулы для радиуса вписанной окружности
- Радиус вписанной окружности в треугольник
- Радиус вписанной окружности в равносторонний треугольник
- Радиус вписанной окружности равнобедренный треугольник
- Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник
- Радиус вписанной окружности в равнобочную трапецию
- Радиус вписанной окружности в квадрат
- Радиус вписанной окружности в ромб
- Радиус вписанной окружности в правильный многоугольник
- Радиус вписанной окружности в шестиугольник
- Примеры задач
- Обсуждение
Здравствуйте мои дорогие подписчики и гости сайта 9111.ru!
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.
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.
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.
А именно:
Длина диаметра равна удвоенной длине радиуса.
Примеры задач
Задание 1
Длина окружности равняется 87,92 см. Найдите ее радиус.
Решение:
Используем первую формулу (через периметр):
Задание 2
Найдите радиус круга, если его площадь составляет 254,34 см 2.
Решение:
Воспользуемся формулой, выраженной через площадь фигуры:
Формулы для радиуса описанной окружности
Найти радиус описанной окружности треугольника по сторонам
Формула радиуса описанной окружности треугольника (R ) :
Найти радиус описанной окружности равностороннего треугольника по стороне или высоте
Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через его сторону:
Формула радиуса описанной окружности равностороннего треугольника через высоту:
Найти радиус описанной окружности равнобедренного треугольника по сторонам
Зная стороны равнобедренного треугольника, можно по формуле, найти, радиус описанной окружности около этого треугольника.
Формула радиуса описанной окружности равнобедренного треугольника (R):
Найти радиус описанной окружности прямоугольного треугольника по катетам
Радиус описанной окружности прямоугольного треугольника равен половине его гипотенузы.
Формула радиуса описанной окружности прямоугольного треугольника (R):
Радиус описанной окружности трапеции по сторонам и диагонали
Формула радиуса описанной окружности равнобокой трапеции, (R)
Найти радиус описанной окружности около квадрата
Радиус описанной окружности квадрата равен половине его диагонали
Формула радиуса описанной окружности квадрата (R):
Радиус описанной окружности прямоугольника по сторонам
Радиус описанной окружности прямоугольника равен половине его диагонали
Формула радиуса описанной окружности прямоугольника (R):
Радиус описанной окружности правильного многоугольника
Формула радиуса описанной окружности правильного многоугольника, (R):
Радиус описанной окружности правильного шестиугольника
Радиус описанной окружности правильного шестиугольника (R):
Формулы для радиуса вписанной окружности
Радиус вписанной окружности в треугольник
Формула радиуса вписанной окружности в треугольник (r):
Радиус вписанной окружности в равносторонний треугольник
Формула для радиуса вписанной окружности в равносторонний треугольник (r):
Радиус вписанной окружности равнобедренный треугольник
1. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: стороны и угол
Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через стороны (r ) :
Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через сторону и угол (r ) :
2. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: сторона и высота
Формула радиуса вписанной окружности в равнобедренный треугольник через сторону и высоту (r ) :
Радиус вписанной окружности в прямоугольный треугольник
Формула радиуса вписанной окружности в прямоугольный треугольник (r):
Радиус вписанной окружности в равнобочную трапецию
Формула радиуса вписанной окружности равнобочной трапеции (r):
Радиус вписанной окружности в квадрат
Формула радиуса вписанной окружности в квадрат (r):
Радиус вписанной окружности в ромб
1. Формулы радиуса вписанной окружности если известны: диагональ, стороны и угол
Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагонали (r ) :
Формула радиуса вписанной окружности в ромб через сторону и угол (r ) :
Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагональ и угол (r ) :
Формула радиуса вписанной окружности в ромб через диагональ и сторону (r ) :
2. Радиус вписанной окружности ромба, равен половине его высоты
Формула радиуса вписанной окружности в ромб (r ) :
Радиус вписанной окружности в правильный многоугольник
Формула радиуса вписанной окружности в правильный многоугольник, (r):
Радиус вписанной окружности в шестиугольник
Формула радиуса вписанной окружности в шестиугольник, (r):
Примеры задач
Задание 1
Дан треугольник со сторонами 5, 7 и 10 см. Вычислите радиус вписанной в него окружности.
Решение
Сперва вычислим площадь треугольника. Для этого применим формулу Герона:
Остается только применить соответствующую формулу для вычисления радиуса круга:
Задание 2
Боковые стороны равнобедренного треугольника равны 16 см, а основание 7 см. Найдите радиус вписанной в фигуру окружности.
Решение
Воспользуемся подходящей формулой, подставив в нее известные значения:
Всем спасибо и приятного просмотра! Если понравилась публикация подписывайтесь и ставьте палец вверх!
Источники:
- https://KtoNaNovenkogo.ru/voprosy-i-otvety/radius-chto-ehto-takoe-kak-najti-radius-okruzhnosti-formula.html
- https://MicroExcel.ru/radius-kruga/
- https://www-formula.ru/2011-09-24-00-42-22
- https://www-formula.ru/2011-09-24-00-40-48
- https://MicroExcel.ru/radius-vpisannogo-v-treugolnik-kruga/
Окружность вписана в n-угольник, если она касается всех сторон этого n-угольника (рис. 8.106).
Окружность описана около n-угольника, если все вершины n-угольника лежат на окружности (рис. 8.107).
Свойства вписанной окружности
1. Окружность можно вписать в любой треугольник.
2. Окружность можно вписать в четырехугольник, если суммы длин его противолежащих сторон равны.
Например, на рисунке 8.106 .
Так, окружность можно вписать в квадрат и в ромб, но нельзя вписать в параллелограмм и в прямоугольник.
Свойства описанной окружности
1. Окружность можно описать около любого треугольника.
2. Окружность можно описать около четырехугольника, если суммы его противолежащих углов равны.
Например, на рисунке 8.107 .
Так, окружность можно описать около квадрата и прямоугольника, но нельзя описать около параллелограмма и ромба.
Расположение центров окружностей, описанных около треугольника:
1) центр окружности расположен на пересечении серединных перпендикуляров к сторонам треугольника;
2) если треугольник остроугольный, то центр окружности расположен в этом треугольнике:
а) в равностороннем треугольнике центром окружности является точка пересечения высот, биссектрис, медиан треугольника (центры вписанной и описанной окружностей совпадают (рис. 8.108);
б) в равнобедренном треугольнике центр окружности расположен на биссектрисе, проведенной из вершины треугольника к его основанию (рис. 8.109);
3) если треугольник прямоугольный, то центр окружности расположен на середине гипотенузы (рис. 8.110);
4) если треугольник тупоугольный, то центр окружности расположен вне треугольника (рис. 8.111).
Расположение центров окружностей, вписанных в треугольник:
1) центр окружности, вписанной в треугольник, расположен в этом треугольнике (рис. 8.112 – 8.115);
2) центром окружности является точка пересечения биссектрис треугольника;
3) в равностороннем треугольнике центром окружности является точка пересечения высот, биссектрис, медиан треугольника.
Формулы для вычисления радиусов вписанной и описанной окружностей
Радиус окружности, описанной около многоугольника, как правило, обозначают , а радиус окружности, вписанной в многоугольник, обозначают
:
1) для равностороннего треугольника со стороной :
, (8.34)
; (8.35)
2) для произвольного треугольника со сторонами и площадью
:
, (8.36)
; (8.37)
3) для прямоугольного треугольника с катетами и гипотенузой
:
, (8.38)
; (8.39)
4) для квадрата со стороной и диагональю
:
, (8.40)
; (8.41)
5) для прямоугольника с диагональю :
; (8.42)
6) для ромба с высотой :
; (8.43)
7) для трапеции с высотой , при условии, что в трапецию можно вписать окружность:
. (8.44)
Если около трапеции можно описать окружность, то, проведя диагональ трапеции и рассмотрев один из полученных треугольников со сторонами и площадью
, по формуле
найдем радиус окружности описанной около треугольника, а значит и около трапеции (рис. 8.116);
для правильного шестиугольника со стороной
:
, (8.45)
. (8.46)
Правильный шестиугольник состоит из шести правильных треугольников (рис. 8.117) и точка является центром вписанной в него и описанной около него окружностей.
Пример 1. Найдите сторону квадрата, если известно, что разность между площадью квадрата и площадью вписанного в него круга равна .
Решение. Так как площадь круга радиуса находят по формуле 8.32, а площадь квадрата со стороной
находят по формуле
, то согласно условию задачи запишем:
,
.
А так как , то
,
,
,
,
.
Ответ: .
Пример 2. Площадь прямоугольника равна 4, а разность длин его смежных сторон рана 3. Найдите радиус окружности, описанной около этого прямоугольника.
Решение. Площадь прямоугольника со смежными сторонами и
находят по формуле
.
Пусть , тогда
(рис. 8.118).
Получим: ,
, откуда
, следовательно,
,
.
По теореме Пифагора найдем диагональ прямоугольника: ,
. Согласно формуле 8.42
.
Ответ: .
Пример 3. Найдите радиус окружности, вписанной в ромб, если его диагонали равны 6 и 8.
Решение. По теореме Пифагора найдем сторону ромба (рис. 8.119):
,
,
.
По формуле найдем площадь ромба:
.
Но площадь ромба можно найти и по формуле , а так как
, то
. Тогда
, а
.
Ответ: 2,4.
Пример 4. Найдите длину окружности, вписанной в правильный треугольник, если его площадь равна .
Решение. Площадь правильного треугольника со стороной находят по формуле:
.
Зная площадь треугольника, найдем его сторону: ,
,
.
По формуле 8.35 найдем радиус окружности, вписанной в этот треугольник: .
По формуле 8.30 найдем длину окружности: .
Ответ: .
Пример 5. Радиус окружности, описанной около равнобедренного прямоугольного треугольника равен 2. Найдите радиус окружности, вписанной в этот треугольник.
Решение. Радиус окружности, описанной около прямоугольного треугольника с гипотенузой находят по формуле 8.38. Тогда
.
Так как треугольник равнобедренный, то его катеты и
раны и по теореме Пифагора
, откуда
,
.
Радиус окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, находят по формуле 8.39. В нашем случае ,
.
Ответ: .
Пример 6. Один из катетов прямоугольного треугольника равен 8, а радиус окружности, вписанной в треугольник равен 3. Найдите площадь треугольника.
Решение. Рассмотрим прямоугольный треугольник . Точка
является центром вписанной в треугольник окружности (рис. 8.120).
Так как радиусы вписанной в треугольник окружности перпендикулярны сторонам треугольника в точках касания, то имеем квадрат со стороной 3. Если катет
, а сторона квадрата
, то
.
Пусть отрезок . По свойству касательных
и
.
Тогда по теореме Пифагора или
, откуда
,
.
Найдем катет :
.
Найдем площадь треугольника: ,
.
Ответ: 60.
Пример 7. Окружность, центр которой расположен на большей стороне треугольника, делит эту сторону на отрезки 4 и 8 и касается двух других его сторон, длина одной из которых равна 6. Найдите радиус окружности, вписанной в этот треугольник (рис.8.121).
Решение. Согласно свойству биссектрисы треугольника запишем: , откуда
.
Радиус окружности, вписанной в треугольник, найдем по формуле 8.37.
В свою очередь по формуле Герона найдем площадь треугольника. Так как
, то
.
Тогда .
Ответ: .
Пример 8. В прямоугольную трапецию вписана окружность радиуса 3, которая в точке касания делит ее боковую сторону на отрезки 4 и 5. Найдите площадь трапеции.
Решение. Согласно условию задачи и рисунку 8.122, запишем: ,
.
По свойству четырехугольника, описанного около окружности, получим: ,
,
.
Согласно формуле найдем площадь трапеции:
.
Ответ: 45.
Пример 9. Длины оснований равнобедренной трапеции относятся как , а длина ее высоты равна 17. Вычислите площадь круга, описанного около трапеции, если известно, что средняя линия трапеции равна ее высоте.
Решение. Рассмотрим равнобедренную трапецию (рис. 8.123) и проведем диагональ трапеции
.
Радиус окружности, описанной около треугольника , найдем по формуле 8.36:
,
.
Зная, что и вводя коэффициент пропорциональности
, получим
,
.
Так как длина средней линии трапеции равна высоте трапеции, то , откуда
. Тогда
,
.
Поскольку четырехугольник является прямоугольником, то
, тогда
.
Согласно теореме Пифагора запишем:
,
;
,
.
По формуле 8.36 найдем радиус окружности, описанной около треугольника , а, следовательно, и около трапеции
:
.
Согласно формуле 8.32 найдем площадь круга: .
Ответ: .
Пример 10. В правильный шестиугольник вписана окружность и около него описана окружность. Найдите площадь образовавшегося кольца, если сторона шестиугольника равна .
Решение. По формуле 8.45 найдем радиус окружности, описанной около правильного шестиугольника: .
По формуле 8.46 найдем радиус окружности, вписанной в этот шестиугольник. Так как , то
.
Площадь круга находят по формуле 8.32. Тогда , а
.
Найдем площадь кольца: ,
.
Ответ: .
1. В любой треугольник можно вписать окружность и около любого треугольника можно описать окружность.
2. Не во всякий четырехугольник можно вписать окружность. Например, окружность можно вписать в ромб и квадрат, но нельзя вписать в параллелограмм и прямоугольник.
3. Не около всякого четырехугольника можно описать окружность. Например, окружность можно описать около квадрата и прямоугольника, но нельзя описать около параллелограмма и ромба.
4. Не во всякую трапецию можно писать окружность и не около всякой трапеции можно описать окружность. Описать окружность можно только около равнобедренной трапеции.
5. Если многоугольник правильный (все его стороны и все его углы равны между собой), то в него всегда можно вписать окружность и около него всегда можно описать окружность. Причем, центры этих окружностей совпадают.
Длину окружности радиуса находят по формуле:
. (8.30)
Площадь круга радиуса находят по формуле:
. (8.32)
В ромбе радиус вписанной окружности связан непосредственно со стороной через синус угла α. Сам радиус по определению представляет собой половину высоты ромба, которая равна стороне ромба, умноженной на синус угла α из образованного прямоугольного треугольника. (рис.115.1)
sinα=2r/a
Высота в таком случае получается равна двум радиусам, а площадь- двум радиусам, умноженным на сторону ромба.
h=2r
S=2ar
Периметр ромба остается неизменно равным четырем его сторонам.
P=4a
Угол β можно найти через полученный синус, который дает два значения – острого угла α, и тупого угла α+90˚. Диагонали ромба рассчитываются по теореме косинусов из равнобедренных треугольников, как квадратный корень из удвоенной суммы или разности (в зависимости от угла, противолежащего диагонали) квадрата стороны и его произведения на косинус угла.
d_1=√(2(a^2-cosα ) )
d_1=√(2(a^2+cosα))