Равные углы на общей дуге
Два угла равны, если они вписаны в одну окружность и опираются на одну дугу. Угол между касательной и хордой равен вписанному углу на дугу внутри него. Равные хорды стягивают равные дуги, а две параллельные хорды дают вписанную равнобедренную трапецию. Если окружности нет в условии, её сначала находят по признакам вписанного четырёхугольника.
Два угла равны, если опираются на одну дугу
Чтобы доказать равенство углов или отрезков, найдите окружность, на которой лежат их вершины и концы. Затем найдите дугу, на которую опираются оба угла.
- Вписанные углы, которые опираются на одну дугу, равны, если их вершины лежат по одну сторону от хорды (одна дуга).
- Угол между касательной и хордой, проведённой в точку касания, равен вписанному углу на дугу внутри этого угла.
- Равные хорды одной окружности стягивают равные дуги. На равные дуги опираются равные вписанные углы.
- Концы двух параллельных хорд — вершины вписанной трапеции. Она равнобедренная: её боковые стороны равны и диагонали равны.
- Если окружности нет в условии, сначала докажите, что четыре точки лежат на одной окружности (признаки).
- Каждое равенство в доказательстве пишите с причиной: какая окружность, какая дуга, по одну ли сторону от хорды лежат вершины.
Вписанные углы на одну дугу
Точки и лежат на окружности по одну сторону от хорды . Тогда : оба угла равны половине дуги , которая не содержит эти точки. Если и лежат по разные стороны от , то . Поэтому в доказательстве проверьте сторону и назовите окружность.
Одна точка может быть вершиной углов двух окружностей. Если угол острый, центр описанной окружности треугольника даёт центральный угол . Если через , и провести вторую окружность, угол станет её вписанным углом. Он равен другим вписанным углам этой окружности на дугу .
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Дан остроугольный треугольник Известно, что Точка - центр описанной окружности треугольника Вокруг треугольника описана окружность, которая пересекает сторону в точке
а) Докажите, что треугольники и подобны.
б) Найдите если и
Угол между касательной и хордой
Прямая касается окружности в точке , — хорда. Угол равен половине дуги , которая лежит внутри этого угла. Поэтому он равен вписанному углу , если точка лежит на другой дуге .
Причина для острого угла : радиус перпендикулярен касательной, а треугольник равнобедренный. Поэтому . Касательная может быть скрыта в условии: прямая, перпендикулярная диаметру в его конце, касается окружности.
Касательная и вписанный угол на одну дугу
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
В трапеции угол прямой. Окружность, построенная на большем основании как на диаметре, пересекает меньшее основание в точках и
а) Докажите, что
б) Диагонали трапеции пересекаются в точке Найдите площадь треугольника если а
Равные хорды и равные дуги
В одной окружности равные хорды стягивают равные дуги, и обратно: равные дуги стягиваются равными хордами. Причина — треугольники и с вершиной в центре равны по трём сторонам, поэтому равны центральные углы. На равные дуги опираются равные вписанные углы.
Дуги складываются. Если , то дуги и равны, и хорды . Равные вписанные углы на равные дуги часто оказываются накрест лежащими, и тогда прямые параллельны.
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Четырехугольник вписан в окружность радиуса Известно, что
а) Докажите, что прямые и параллельны.
б) Найдите
Две параллельные хорды
Если две хорды окружности параллельны, их концы — вершины вписанной трапеции. Вписанная трапеция равнобедренная: её боковые стороны равны и диагонали равны. Так доказывают равенство отрезков с концами на окружности.
Ищите хорды, которые лежат на сторонах параллелограмма или трапеции. Порядок точек на окружности показывает, какие отрезки — боковые стороны трапеции, а какие — диагонали.
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Окружность проходит через вершины и параллелограмма пересекает сторону в точках и и пересекает продолжение стороны за точку в точке
а) Докажите, что
б) Найдите отношение если
Окружность, которой нет на рисунке
Часто в условии нет окружности, на которой лежат нужные углы. Тогда найдите четыре точки на одной окружности по признаку вписанного четырёхугольника. Самый частый признак — два прямых угла, которые опираются на один отрезок. Затем найдите вписанные углы этой окружности на одну дугу.
Одна задача может потребовать двух таких окружностей. В примере первая окружность доказывает пункт а), а вторая даёт угол для пункта б).
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
В квадрате точки и - середины сторон и соответственно. Отрезки и пересекаются в точке
а) Докажите, что
б) Найдите радиус окружности, описанной около треугольника если сторона
Проверьте себя
00