Задачи на отрезки связанные с окружностью

Углы и отрезки, связанные с окружностью

Просмотр содержимого документа
«Углы и отрезки, связанные с окружностью»

Углы и отрезки, связанные с окружностью

ВС ┴ ОА , ВЕ – касательная.

2. Так как ВО =ОС – радиусы, то ∆ВОС – равнобедренный,

значит OD – биссектриса ∆ВОС, поэтому ے АОВ= ے АОС.

5. Следовательно, луч ВА является биссектрисой ے СВЕ.

М – точка касания окружностей,

АВ, А₁В₁ — секущие, АВ∩А₁В₁=М

Доказать, что АА₁ II ВВ₁.

1. Проведём прямую МК общую касательную к окружностям.

3. Но ے КМВ₁ = ے А₁МК₁ как вертикальные углы, то ے А₁АМ = ے МВВ₁.

4. Следовательно АА₁ II ВВ₁, так как ے А₁АМ и ے МВВ₁ накрест

Дано: АС – касательная к окр. (О₁; R₁), BD – касательная к окр. (О₂; R₂)

Доказать, что а) AD II BC; б) AB² = AD · BC; в) BD² : AC² = AD : BC.

б) 3) ∆ABD ̴ ∆ABC по I признаку подобия треугольников, то

Дано: ABCD – четырёхугольник, М ϵ (ABCD),

М – точка окружностей описанных около

∆ АВМ и ∆CDM, (ABM) ∩ (CDM) = M.

Доказать, что ے AMD = ے ABM + ے MCD.

1). Проведём через точку М касательную к окружности, описанной около ∆АВМ.

4). Следовательно КМ является касательной к окружности, описанной около ∆MCD.

5). Поэтому ے AMD = ے AMK + ے KMD = ے ABM + ے MCD.

окр. ∩ BC = P, Q, BP = CQ,

АВ, АС – касательные.

Доказать, что ∆АВС равнобедренный.

1). По теореме о касательной и секущей имеем

ВМ² = ВР·BQ, CN² = CQ·CP.

2). Так как BP = CQ, то BM² = BP·BQ = BP·(BP + PQ) = CQ·(CQ + PQ) = CQ·CP = CN², значит ВМ = СN.

3). ∆АОМ = ∆АОN по общей гипотенузе АО и катетам

MO = NO – радиусы, MO ┴ AB, NO ┴ AC, значит AM = AN.

4). Поэтому AB = AM + BM = AN + CN = AC, т.е. АВ = АС.

5). Следовательно ∆АВС равнобедренный.

Дано: окр. (О; R), AB ∩ CD = E,

Доказать, что EC = EB или EC = EA, ED = EB или ED = EA.

1). По теореме о пересечения хорд имеем AE · EB = CE · DE.

2). Так как хорды AB = CD, то выразим DE через AB,

DE = AE + EB – CE, AE · EB = CE · (AE + EB – CE),

AE·EB = CE·AE + CE·EB – CE²,

AE·EB – CE·AE – CE·EB + CE² = 0,

AE·(EB – CE) – CE·(EB – CE) = 0, (EB – CE)·(AE – CE) = 0.

3). Значит либо EB – CE = 0 или либо AE – CE = 0.

4). Следовательно EB = CE или AE = CE, тогда EB = ED или EA = ED.

Дано: окр. (О; R), КА – хорда,

КВ – касательная, ОN ﬩ OA,

ON ∩ KA = M, OM ∩ KB = N.

Читайте также:  Душевой поддон прямоугольный установка

Доказать, что NK = NM.

1). Так как ОК- радиус, КВ – касательная, то ОК ﬩ КВ и КА ∩ ON = M, значит ے NKM = 90 ° — ے AKO.

2). ∆АОМ – равнобедренный (ОА = ОК – радиусы), то ے ОКА = ے ОАК.

3). ∆АОМ, ے АОМ = 90 °, (ON ﬩ OA) , то ے АМО = 90 ° – ے МАО.

4). Значит ے NKM = ے AMO.

5). Но ے АМО = ے NMK как вертикальные углы, значит ے NKM = ے NMK.

6). Следовательно ∆KMN равнобедренный, а значит NK = NM.

Дано: окр. (О; R), АВ, АС, В ₁ С ₁ — хорды, АВ ∩ В ₁ С ₁ = М,

АС ∩ В ₁ С ₁ = N, ᴗАВ ₁ = ᴗ В ₁ В, ᴗ АС ₁ = ᴗ С ₁ С.

Доказать, что AM =AN.

2). Но ᴗАВ ₁ = ᴗ В ₁ В и ᴗ АС ₁ = ᴗ С ₁ С, значит ے АМС ₁ = ے ANB ₁ .

3). Следовательно ∆AMN равнобедренный, поэтому AM =AN.

Дано: окр. (О; R), А, В, С, D ϵ окр.,

ВМ – биссектриса ∆АВС, ВМ ϵ BD.

Доказать, что ے AMD = ے BAD.

1). Так как ВМ – биссектриса ∆АВС, то ے АВМ = ے МВС.

2). Так как вписанные углы ے DBC и ے DAC опираются на одну и ту же ᴗ СD, то ے DВC = ے DAС.

3). Следовательно ے АВМ = ے МВС = ے DAС.

4). Из теоремы о сумме углов ∆АMD и ∆ABD, имеем ے AMD = 180 ° — ے DAМ – ے МDA, ے BAD = 180 ° –

– ے ABD – ے BDA, т.е. ے BAD = 180 ° – ے DAM – ے MDA.

5). Следовательно ے AMD = ے BAD.

Дано: ∆АВС, АА ₁ , ВВ ₁ – высоты.

Доказать, что А, В, А ₁ , В ₁ ϵ окр. (О; R).

1). Возьмем точку К ϵ АВ, так что АК = КВ.

2). Так как ∆АВВ ₁ , ے В ₁ = 90 ° , то КВ ₁ = КА = КВ.

3). Так как у прямоугольного треугольника центр описанной окружности лежит на середине гипотенузы, т.е. в точке К, то точки А, В, В ₁ ϵ окр. (К; КВ ₁).

4). Так как ∆АВА₁, ے А ₁ = 90 ° , то КА ₁ = КА = КВ.

5). Значит точки А, В, А ₁ ϵ окр. (К; КА ₁).

6). Следовательно точки А, В, А ₁ , В ₁ ϵ окр. (К; КВ ).

Дано: АВСD – вписанный четырёхугольник, АС ﬩ ВD – диагонали.

Доказать, что AB² + CD² = BC² + AD² = d².

1). Обозначим ے CAD = φ, тогда ے ADB = 90° – φ.

3). Выразим и сложим АВ = 2Rcos φ , CD = 2Rsin φ, тогда AB² + CD² = 4R².

4). По теореме Пифагора из треугольников имеем AB² + CD² = (BK² + AK²) + (CK² + DK²) = (BK² + CK²) + (AK² + DK²) = BC² + AD² = 4R² = d².

Источник

Отрезки и прямые, связанные с окружностью. Теорема о бабочке

Отрезки и прямые, связанные с окружностью
Свойства хорд и дуг окружности
Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих
Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих
Теорема о бабочке
Читайте также:  Прямоугольная рамка с узорами

Отрезки и прямые, связанные с окружностью

Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности

Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью

Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности

Отрезок, соединяющий две любые точки окружности

Хорда, проходящая через центр окружности.

Диаметр является самой длинной хордой окружности

Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку.

Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания

Прямая, пересекающая окружность в двух точках

Фигура Рисунок Определение и свойства
Окружность
Круг
Радиус
Хорда
Диаметр
Касательная
Секущая
Окружность

Множество точек плоскости, находящихся на одном и том же расстоянии от одной точки — центра окружности

Круг

Конечная часть плоскости, ограниченная окружностью

Радиус

Отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой окружности

Хорда

Отрезок, соединяющий две любые точки окружности

Диаметр

Хорда, проходящая через центр окружности.

Диаметр является самой длинной хордой окружности

Касательная

Прямая, имеющая с окружностью только одну общую точку.

Касательная перпендикулярна к радиусу окружности, проведённому в точку касания

Секущая

Прямая, пересекающая окружность в двух точках

Свойства хорд и дуг окружности

Фигура Рисунок Свойство
Диаметр, перпендикулярный к хорде Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам.
Диаметр, проходящий через середину хорды Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам.
Равные хорды Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности.
Хорды, равноудалённые от центра окружности Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны.
Две хорды разной длины Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности.
Равные дуги У равных дуг равны и хорды.
Параллельные хорды Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны.
Диаметр, перпендикулярный к хорде

Диаметр, перпендикулярный к хорде, делит эту хорду и стягиваемые ею две дуги пополам.

Диаметр, проходящий через середину хорды

Диаметр, проходящий через середину хорды, перпендикулярен к этой хорде и делит стягиваемые ею две дуги пополам.

Равные хорды

Если хорды равны, то они находятся на одном и том же расстоянии от центра окружности.

Хорды, равноудалённые от центра окружности

Если хорды равноудалены (находятся на одном и том же расстоянии) от центра окружности, то они равны.

Две хорды разной длины

Большая из двух хорд расположена ближе к центру окружности.

Равные дуги

У равных дуг равны и хорды.

Параллельные хорды

Дуги, заключённые между параллельными хордами, равны.

Теоремы о длинах хорд, касательных и секущих

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Фигура Рисунок Теорема
Пересекающиеся хорды
Касательные, проведённые к окружности из одной точки
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки
Секущие, проведённые из одной точки вне круга

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Пересекающиеся хорды
Касательные, проведённые к окружности из одной точки
Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки
Секущие, проведённые из одной точки вне круга
Пересекающиеся хорды

Произведения длин отрезков, на которые разбита каждая из хорд, равны:

Касательные, проведённые к окружности из одной точки

Если к окружности из одной точки проведены две касательных, то длины отрезков касательных от этой точки до точек касания с окружностью равны.

Касательная и секущая, проведённые к окружности из одной точки

Секущие, проведённые из одной точки вне круга

Доказательства теорем о длинах хорд, касательных и секущих

Теорема 1 . Предположим, что хорды окружности AB и CD пересекаются в точке E (рис.1).

Тогда справедливо равенство

Доказательство . Заметим, что углы BCD и BAD равны как вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу. Углы BEC и AED равны как вертикальные. Поэтому треугольники BEC и AED подобны. Следовательно, справедливо равенство

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Теорема 2 . Предположим, что из точки A , лежащей вне круга, к окружности проведены касательная AB и секущая AD (рис.2).

Точка B – точка касания с окружностью, точка C – вторая точка пересечения прямой AD с окружностью. Тогда справедливо равенство

Доказательство . Заметим, что угол ABC образован касательной AB и хордой BC , проходящей через точку касания B . Поэтому величина угла ABC равна половине угловой величины дуги BC . Поскольку угол BDC является вписанным углом, то величина угла BDC также равна половине угловой величины дуги BC . Следовательно, треугольники ABC и ABD подобны (угол A является общим, углы ABC и BDA равны). Поэтому справедливо равенство

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Теорема 3 . Предположим, что из точки A , лежащей вне круга, к окружности проведены секущие AD и AF (рис.3).

Точки C и E – вторые точки пересечения секущих с окружностью. Тогда справедливо равенство

Доказательство . Проведём из точки A касательную AB к окружности (рис. 4).

Точка B – точка касания. В силу теоремы 2 справедливы равенства

откуда и вытекает требуемое утверждение.

Теорема о бабочке

Теорема о бабочке . Через середину G хорды EF некоторой окружности проведены две произвольные хорды AB и CD этой окружности. Точки K и L – точки пересечения хорд AC и BD с хордой EF соответственно (рис.5). Тогда отрезки GK и GL равны.

Доказательство . Существует много доказательств этой теоремы. Изложим доказательство, основанное на теореме синусов, которое, на наш взгляд, является наиболее наглядным. Для этого заметим сначала, что вписанные углы A и D равны, поскольку опираются на одну и ту же дугу. По той же причине равны и вписанные углы C и B . Теперь введём следующие обозначения:

Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику CKG , получим

Воспользовавшись теоремой синусов, применённой к треугольнику AKG , получим

Воспользовавшись теоремой 1, получим

Воспользовавшись равенствами (1) и (2), получим

Проводя совершенно аналогичные рассуждения для треугольников BGL и DGL , получим равенство

откуда вытекает равенство

что и завершает доказательство теоремы о бабочке.

Источник

Читайте также:  Как рассчитать прямоугольный треугольник по двум сторонам
Поделиться с друзьями
Объясняем