Napsaný úhel definice kružnice, věty, příklady

872
Anthony Golden

The vepsaný úhel kruhu Je to ten, který má svůj vrchol na obvodu a jeho paprsky jsou k němu šikmé nebo tečné. V důsledku toho bude vepsaný úhel vždy konvexní nebo plochý..

Na obrázku 1 je znázorněno několik úhlů zapsaných v jejich příslušných obvodech. Úhel ∠EDF je zapsán tím, že jeho vrchol D na obvodu a jeho dva paprsky [DE) a [DF) protínající obvod. 

Obrázek 1. Různé úhly zapsané na jejich příslušných obvodech. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Podobně je vepsán úhel ∠HGI, který má svůj vrchol na obvodu a jeho strany se k němu sešikují.

Úhly ∠KJR a ∠UST jsou také zapsány na obvodu. První má sečnu a druhou tečnu, zatímco druhá má své dvě strany tečné k obvodu, tvořící rovinu vepsaného úhlu (180 °).

Někteří autoři nazývají částečně vepsaný úhel, který má jedna z jeho stran tečna k obvodu, ale v tomto článku je považován za vepsaný..

Každý vepsaný úhel definuje nebo subtenduje oblouk s ním spojený. Například na obrázku 2 je vepsaný úhel ∠ABC úměrný oblouku A⌒C délky d.

Stejný obrázek ukazuje úhel ∠DOE, který není vepsán do obvodu, protože jeho vrchol nemá svůj obvod, ale ve středu O.

Obrázek 2. Vepsaný úhel ∠ABC a středový úhel ∠DOE. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Rejstřík článků

  • 1 Středový úhel
  • 2 věty
    • 2.1 - Věta 1 (vepsaný úhel a středový úhel)
    • 2.2 - Věta 2
    • 2.3 - Věta 3
  • 3 příklady
    • 3.1 - Příklad 1
    • 3.2 - Příklad 2
  • 4 Odkazy

Středový úhel

Kromě zapsaného úhlu, v obvodu středový úhel, což je ten, jehož vrchol je ve středu obvodu a jehož strany protínají obvod.

Míra v radiánech středního úhlu je kvocient mezi subtending obloukem, to znamená obloukem obvodu mezi stranami úhlu a poloměrem obvodu.

Pokud je obvod jednotný (poloměr 1), pak délka oblouku ve stejných jednotkách poloměru je mírou úhlu v radiánech.

A když je požadována míra úhlu ve stupních, pak je míra v radiánech vynásobena faktorem 180 ° / π.

Přístroje pro měření úhlů vždy používají středový úhel a délka oblouku jím podřízeného je přímo kalibrována ve stupních. To znamená, že kdykoli se měří úhel, měří se v pozadí délka oblouku, která je podřízena středním úhlem.

Obrázek 3. Různé středové úhly obvodu. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Věty

- Věta 1 (vepsaný úhel a střední úhel)

Míra zapsaného úhlu je polovinou míry středového úhlu, pokud oba úhly mají stejný oblouk.

Obrázek 4. Vepsaný úhel ∠ABC a středový úhel ∠AOC, které tvoří stejný oblouk A⌒C. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Na obrázku 4 jsou znázorněny dva úhly ∠ABC a ∠AOC, které protínají stejný oblouk obvodu A⌒C.

Pokud je míra vepsaného úhlu α, pak míra β středního úhlu je dvojnásobkem míry vepsaného úhlu (β = 2 α), protože obě mají stejný oblouk míry d.

Demonstrace 1a

Abychom dokázali větu 1, začneme ukázáním několika konkrétních případů, dokud se nedostaneme k obecnému případu.

Předpokládejme vepsaný úhel, ve kterém jedna z jeho stran prochází středem obvodu, jak je znázorněno na obrázku 5.

Obrázek 5. Vepsaný úhel ∠ABC se stranou [BA) procházející O a středovým úhlem ∠AOC. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

V tomto případě se vytvoří rovnoramenný trojúhelník COB, protože [OC] = [OB].

V rovnoramenném trojúhelníku jsou úhly sousedící se základnou stejné, proto ∠BCO = ∠ABC = α. Na druhé straně ∠COB = 180º - β.

Vzhledem k součtu vnitřních úhlů trojúhelníku COB máme:

α + α + (180 ° - β) = 180 °

Z čehož vyplývá, že 2 α = β, nebo co je ekvivalentní: α = β / 2. To se shoduje s tím, co uvádí věta 1: míra vepsaného úhlu je polovina středního úhlu, pokud oba úhly mají stejný akord [AC].

Demonstrace 1b

Obrázek 6. Pomocná konstrukce, která ukazuje, že α = β / 2. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

V tomto případě máme vepsaný úhel ∠ABC, ve kterém je střed O obvodu v úhlu.

K prokázání věty 1 je v tomto případě nakreslen pomocný paprsek [BO), takže máme dva zapsané úhly ∠ABO a ∠OBC sousedící s uvedeným paprskem.

Podobně máme středové úhly β1 a βdva sousedící s uvedeným paprskem. Tímto způsobem máme stejnou situaci jako v důkazu 1a, takže lze konstatovat, že αdva = βdva / 2 a α1 = β1 /dva. Protože α = α1 + αdva a β = β1 + βdva z toho tedy vyplývá, že α = α1 + αdva = β1 / 2 + βdva / 2 = (β1 + βdva) / 2 = β / 2.

Na závěr α = β / 2, který splňuje větu 1.

- Věta 2

Pokud dva nebo více vepsaných úhlů svírá stejný oblouk, pak mají stejnou míru.

Obrázek 7. Vepsané úhly stejné míry α, protože subtendují stejný oblouk A⌒C. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

- Věta 3

Vepsané úhly, které podstupují akordy stejné míry, jsou stejné.

Obrázek 8. Vepsané úhly, které nahrazují akordy stejné míry, mají stejnou míru β. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Příklady

- Příklad 1

Ukažte, že vepsaný úhel, který tvoří průměr, je pravý úhel.

Řešení

Středový úhel ∠AOB spojený s průměrem je rovinný úhel, jehož míra je 180 °.

Podle věty 1 má každý úhel zapsaný v obvodu, který svírá stejný akord (v tomto případě průměr), jako měřítko polovinu středního úhlu, který svírá stejný akord, což je pro náš příklad 180 ° / 2 = 90 °.

Obrázek 9. Každý vepsaný úhel, který odpovídá průměru, je pravý úhel. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

- Příklad 2

Přímka (BC) tečna A k obvodu C určuje vepsaný úhel ∠BAC (viz obrázek 10).

Ověřte, že věta 1 o zapsaných úhlech je splněna.

Obrázek 10. Vepsaný úhel BAC a jeho centrální konvexní úhel AOA. Zdroj: F. Zapata s Geogebrou.

Řešení

Úhel ∠BAC je vepsaný, protože jeho vrchol je na obvodu a jeho strany [AB) a [AC) jsou tečné k obvodu, takže definice vepsaného úhlu je splněna.

Napsaný úhel ∠BAC na druhé straně obepíná oblouk A, A, což je celý obvod. Středový úhel, který svírá oblouk A⌒A, je konvexní úhel, jehož měřítkem je plný úhel (360 °).

Vepsaný úhel, který svírá celý oblouk, měří polovinu příslušného středového úhlu, tj. ∠BAC = 360 ° / 2 = 180 °.

Se všemi výše uvedenými skutečnostmi je ověřeno, že tento konkrétní případ splňuje větu 1.

Reference

  1. Baldor. (1973). Geometrie a trigonometrie. Středoamerický kulturní úvodník.
  2. E. A. (2003). Prvky geometrie: s cvičeními a geometrií kompasu. University of Medellin.
  3. Geometrie 1. ESO. Úhly na obvodu. Obnoveno z: edu.xunta.es/
  4. Celá věda. Navrhovaná cvičení úhlů v obvodu. Obnoveno z: francesphysics.blogspot.com
  5. Wikipedia. Vepsaný úhel. Obnoveno z: es.wikipedia.com

Zatím žádné komentáře