V geometrii je řada základních tvarů a jedním z nich je kružnice. Kružnice má vlastnost, že jakýkoli její průměr rozděluje kružnici na dvě stejné části. V tomto článku se podíváme na vepsaný trojúhelník, zvláštní tvar, který je popsán kolem většího kruhu.
Vepsaný trojúhelník je trojúhelník, který má všechny vrcholy položené na kružnici větší velikosti. Vepsané trojúhelníky jsou důležitým předmětem výzkumu v geometrii a mají své jedinečné vlastnosti a vlastnosti.
Jednou z klíčových charakteristik vepsaného trojúhelníku je jeho úhel. Jak zjistíte hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku do většího obvodu? K tomu existuje zvláštní pravidlo, díky kterému lze snadno určit úhel trojúhelníku na základě oblouku vytvořeného tímto úhlem na kružnici.
Co je úhel vepsaného trojúhelníku
Pro pochopení úhlu vepsaného trojúhelníku je důležité znát některé definice:
| Středový úhel | Úhel, který spočívá na oblouku kružnice a má vrchol ve středu kružnice. |
| Horda | Úsek, který spojuje dva body kružnice. Jorda je také o průměru kružnice, pokud prochází jejím středem. |
| Otvírací úhel | Úhel tvořený dvěma hordy protínajícími se na kružnici. |
Úhel vepsaného trojúhelníku lze měřit libovolnou jednotkou, například stupni. Je důležité si uvědomit, že úhel vepsaného trojúhelníku je vždy menší než polovina otvíracího úhlu.
Znalost úhlu vepsaného trojúhelníku může být užitečná při řešení různých geometrických problémů a při studiu teorie kružnic a jejich vlastností.
Definice a vlastnosti
Úhel vepsaného trojúhelníku sousedícího s obloukem kružnice, na kterém leží vrcholy trojúhelníku, se nazývá centrální roh. Středový úhel vepsaného trojúhelníku je polovina oblouku, o který se opírá. To znamená, pokud oblouk, o který je úhel opřen, tvoří úhel
α, pak hodnota centrálního úhlu bude α / 2.
Skládaný trojúhelník má i další zajímavé vlastnosti:
- Součet úhlů vepsaného trojúhelníku je 180 stupňů;
- Semiperimetr vepsaného trojúhelníku se rovná poloměru kružnice, na které leží;
- Tečny vedené z vrcholů vepsaného trojúhelníku k obvodu se protínají v jednom bodě zvaném průsečík tři tečny.
Tyto vlastnosti vepsaného trojúhelníku pomáhají při řešení problémů s geometrií spojených s kružnicemi a trojúhelníky.
Jak najít úhel vepsaného trojúhelníku
Úhel vepsaného trojúhelníku lze nalézt pomocí vlastností vepsaného úhlu a kružnice.
1. Prvním krokem je určit, jaký úhel je třeba najít v zadaném trojúhelníku.
2. Poté pomocí jedné z vlastností zadaného úhlu najděte oblouk odpovídající tomuto rohu. Oblouk odpovídající vepsanému úhlu se rovná polovině středového úhlu vytvořeného tímto obloukem.
3. Jakmile je oblouk nalezen, lze najít délku tohoto oblouku.
4. Podle vzorce, který spojuje délku oblouku, poloměr kružnice a středový úhel, lze nalézt velikost úhlu v zadaném trojúhelníku.
Je důležité si uvědomit, že kód měření úhlu se zde řídí stejnými pravidly jako v jiných geometrických výpočtech.
Sázky s menším úhlem se někdy používají kolem kružnice, a proto mohou být pro konkrétní oblouk vyžadovány přesné geometrické výpočty.
Metody řešení
K nalezení hodnoty úhlu vepsaného trojúhelníku do většího kružnice existuje několik metod.
1. Věta sinus. Tato věta umožňuje vyjádřit hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku prostřednictvím příslušných délek stran. Pro použití věty je nutné znát délky stran trojúhelníku a poloměr kružnice. Poté můžete použít vzorec:
| sin (úhel) = (délka strany 1 / poloměr) = (délka strany 2 / poloměr) = (délka strany 3 / poloměr) |
2. Kosinová věta. Tato věta také umožňuje vyjádřit hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku prostřednictvím délek stran a poloměru kružnice. Vzorec bude mít následující podobu:
| cos (úhel) = (délka strany 1^2 + Délka strany 2^2-Délka strany 3^2) /(2 * Délka strany 1 * Délka strany 2) |
3. Úhly týkající se jednoho oblouku. Podle geometrických vlastností kružnice jsou úhly, které se dotýkají stejného oblouku, stejné. Vytvořením pomocných čar a použitím této vlastnosti lze najít hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku.
Volba metody řešení závisí na dostupných datech a preferencích výzkumníka.
Úhel vepsaného trojúhelníku a kružnice
Vepsaný trojúhelník je definován jako trojúhelník, jehož všechny vrcholy leží na kružnici.
Jeden z úhlů vepsaného trojúhelníku, nazývaný úhel vepsání, je polovina centrálního úhlu odpovídajícího tomuto oblouku kružnice.
Když najdeme úhel vepsaného trojúhelníku, můžeme použít větu o rozích na kružnici (nebo větu o stejných centrálních úhlech), která tvrdí, že úhel tvořený hordou je polovina úhlu od středu opřeného o stejný oblouk.
To znamená, že abychom našli hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku, musíme najít hodnotu příslušného centrálního úhlu a rozdělit jej na polovinu.
Postup nalezení hodnoty úhlu vepsaného trojúhelníku:
- Najděte středový úhel opírající se o stejný oblouk, který tvoří stranu vepsaného trojúhelníku.
- Rozdělte hodnotu středového úhlu na polovinu, abyste získali hodnotu úhlu vepsaného trojúhelníku.
Díky teorému o rozích na kružnici můžeme najít hodnoty úhlů vepsaného trojúhelníku pomocí centrálního úhlu a oblouku kružnice, o kterou se opírá.
Poměr úhlu a oblouku kružnice
Poměr mezi úhlem a obloukem kružnice je důležitý při práci s vloženými trojúhelníky. Pokud má vepsaný trojúhelník úhel, jehož střed je na kružnici větší velikosti, pak existuje závislost mezi velikostí tohoto úhlu a délkou oblouku, která odpovídá tomuto úhlu.
Pro začátek je nutné definovat pojem velikosti úhlu vepsaného trojúhelníku na základě příslušného vztahu k obvodu oblouku. Úhel vepsaného trojúhelníku je polovinou oblouku, který spojuje konce tohoto úhlu na kružnici. Obvodový oblouk je tedy rozdělen úhlem na dvě stejné části.
Dále je třeba věnovat pozornost poměru velikosti úhlu a délky oblouku kružnice, který je založen na tomto ohledu. Pokud je délka oblouku kružnice rovna jedné, pak velikost úhlu vepsaného trojúhelníku odpovídá jednotkové hodnotě trigonometrické funkce sinusu. To znamená, že úhel bude arcsin(1/2), což je přibližně 30 stupňů.
Při známé délce oblouku kružnice lze tedy určit velikost úhlu vepsaného trojúhelníku. K tomu se používá odpovídající trigonometrická funkce. Pokud je například délka oblouku kružnice dvě, pak bude velikost úhlu rovna dvěma úhlovým jednotkám, což odpovídá přibližně 60 stupňům.
| Délka obvodu oblouku | Velikost úhlu vepsaného trojúhelníku |
|---|---|
| 1 | 30° |
| 2 | 60° |
| 3 | 90° |
Při znalosti délky oblouku kružnice lze tedy vypočítat velikost úhlu vepsaného trojúhelníku pomocí poměru mezi úhlem a obloukem kružnice.