Решение:
1. Какие из углов, представленных на рисунке, равны 90°?
- а) ∠LMNO: Этот угол является вписанным и опирается на диаметр (если LM - диаметр). Если LM - диаметр, то угол LMNO равен 90°. На рисунке LM выглядит как диаметр, так как проходит через центр O.
- б) ∠SKT: Этот угол является вписанным и опирается на дугу ST. Без дополнительной информации о дуге ST или угле, опирающемся на нее, мы не можем точно сказать, равен ли он 90°. На рисунке он выглядит острым.
- в) правильного варианта ответа нет.
Вывод: Угол LMNO, опираясь на диаметр LM, равен 90°.
Ответ: 1-а
2. Центральный и вписанный углы опираются на дугу окружности в 60°. Чему равен центральный и вписанный углы?
- Центральный угол равен величине дуги, на которую он опирается.
- Вписанный угол равен половине величины дуги, на которую он опирается.
Ответ: Центральный угол = 60°, Вписанный угол = 30°.
3. Четырёхугольник КМНР вписан в окружность. Угол КНР=35°, угол НКР=45°. Найдите угол КМН.
Четырёхугольник КМНР вписан в окружность, значит, это вписанный четырёхугольник. В таком четырёхугольнике сумма противоположных углов равна 180°.
- Противоположный угол к ∠КНР — это ∠КМР.
- ∠КМР + ∠КНР = 180°
- ∠КМР + 35° = 180°
- ∠КМР = 180° - 35° = 145°
В треугольнике КНР:
- ∠KRP = 180° - ∠КНР - ∠НКР = 180° - 35° - 45° = 100°.
Угол KMP и угол KRP опираются на разные дуги. Это не поможет найти угол KMN.
Рассмотрим угол KPN. Он вписанный и опирается на дугу KN. Угол KMN тоже опирается на дугу KN. Значит, ∠KPN = ∠KMN.
Рассмотрим угол MKR. Он вписанный и опирается на дугу MR. Угол MNP тоже опирается на дугу MR. Значит, ∠MKR = ∠MNP.
Сумма углов в четырёхугольнике КМНР равна 360°:
- ∠KMN + ∠MNP + ∠NPR + ∠PRK = 360°
Это не помогает.
Дано: ∠КНР = 35°, ∠НКР = 45°. Это углы треугольника КНР. Найдем ∠KRN.
- ∠KRN = 180° - 35° - 45° = 100°.
Угол КМН и угол КНР являются противоположными углами вписанного четырёхугольника КМНР. Следовательно, их сумма равна 180°.
- ∠КМН + ∠КНР = 180°
- ∠КМН + 35° = 180°
- ∠КМН = 180° - 35° = 145°
Ответ: 145°
4. Дана прямоугольная трапеция ABCD (∠A = 90°), в которую вписана окружность радиусом 9 см. Сторона CD равна 24 см. Найди среднюю линию трапеции.
Дано:
- Трапеция ABCD, ∠A = 90°, AB || CD
- Окружность вписана, r = 9 см
- CD = 24 см
Найти: Среднюю линию трапеции (m).
Решение:
- Высота трапеции: Так как в трапецию вписана окружность, ее высота равна диаметру окружности. Высота трапеции равна двум радиусам.
- h = 2 * r = 2 * 9 см = 18 см.
- Так как трапеция прямоугольная с ∠A = 90°, то высота равна боковой стороне AD. AD = 18 см.
- Сумма оснований: Для вписанной трапеции сумма боковых сторон равна сумме оснований.
- Нахождение AB: Проведем высоту BH из вершины B к основанию CD. Получим прямоугольник ABHD и прямоугольный треугольник BHC.
- BH = AD = 18 см.
- CH = CD - HD = CD - AB.
- В прямоугольном треугольнике BHC по теореме Пифагора: BC² = BH² + CH²
- Свойства вписанной окружности: Для четырехугольника, в который вписана окружность, сумма противоположных сторон равна.
- AB + CD = AD + BC
- AB + 24 = 18 + BC
- BC = AB + 24 - 18 = AB + 6
- Подставляем в теорему Пифагора:
- (AB + 6)² = 18² + (24 - AB)²
- AB² + 12AB + 36 = 324 + 576 - 48AB + AB²
- 12AB + 12AB = 324 + 576 - 36
- 60AB = 864
- AB = 864 / 60 = 14.4 см.
- Средняя линия трапеции: Средняя линия равна полусумме оснований.
- m = (AB + CD) / 2
- m = (14.4 + 24) / 2 = 38.4 / 2 = 19.2 см.
Ответ: 19.2 см
5. К окружности с центром в точке О проведены касательная МН и секущая МО. Найдите радиус окружности, если МН = 4 см, МО = 5 см.
Дано:
- Окружность с центром O.
- MH - касательная к окружности в точке H.
- MO - секущая.
- MH = 4 см.
- MO = 5 см.
Найти: Радиус окружности (r).
Решение:
- Свойство касательной: Радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной. Следовательно, ∠MHO = 90°.
- Прямоугольный треугольник: Треугольник MHO является прямоугольным, где MH - катет, OH - катет (радиус окружности), а MO - гипотенуза.
- Теорема Пифагора: В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.
- MO² = MH² + OH²
- 5² = 4² + r²
- 25 = 16 + r²
- r² = 25 - 16
- r² = 9
- r = √9
- r = 3 см.
Ответ: 3 см
6. Четырёхугольник ABCD вписан в окружность. Известно, что ∠DBC = 27°, ∠ABD=61° и ∠BDC=73°. Найдите углы четырёхугольника.
Дано:
- Четырёхугольник ABCD вписан в окружность.
- ∠DBC = 27°
- ∠ABD = 61°
- ∠BDC = 73°
Найти: Углы четырёхугольника (∠A, ∠B, ∠C, ∠D).
Решение:
- Углы, опирающиеся на одну дугу:
- Угол BAC опирается на дугу BC, на которую опирается и ∠BDC. Следовательно, ∠BAC = ∠BDC = 73°.
- Угол CAD опирается на дугу CD, на которую опирается и ∠CBD. Следовательно, ∠CAD = ∠CBD = 27°.
- Угол ACB опирается на дугу AB, на которую опирается и ∠ADB.
- Угол ACD опирается на дугу AD, на которую опирается и ∠ABD. Следовательно, ∠ACD = ∠ABD = 61°.
- Нахождение углов четырёхугольника:
- ∠A: ∠A = ∠BAC + ∠CAD = 73° + 27° = 100°.
- ∠B: ∠B = ∠ABD + ∠DBC = 61° + 27° = 88°.
- ∠C: ∠C = ∠ACB + ∠ACD. Нам нужно найти ∠ACB. Угол ACB опирается на дугу AB. Угол ADB также опирается на дугу AB. Чтобы найти ∠ADB, рассмотрим треугольник BDC. Сумма углов в треугольнике BDC: ∠DBC + ∠BDC + ∠BCD = 180°. Здесь ∠BCD - это не угол четырехугольника, а угол треугольника.
- Рассмотрим треугольник ABD. ∠ADB = 180° - ∠ABD - ∠BAD (Если бы мы знали ∠BAD).
- Свойство вписанного четырёхугольника: Сумма противоположных углов равна 180°.
- ∠C: ∠C = 180° - ∠A = 180° - 100° = 80°.
- ∠D: ∠D = 180° - ∠B = 180° - 88° = 92°.
- Проверка: Сумма углов четырёхугольника = 100° + 88° + 80° + 92° = 360°.
- Дополнительные проверки:
- В треугольнике BDC: ∠CBD = 27°, ∠BDC = 73°. Угол BCD = 180° - 27° - 73° = 80°. Этот угол является ∠C четырехугольника. Это совпадает с нашим результатом.
- В треугольнике ABD: ∠ABD = 61°. Угол ADB = ∠D - ∠BDC = 92° - 73° = 19°. Угол BAD = ∠A = 100°. Сумма углов в треугольнике ABD = 61° + 19° + 100° = 180°. Это неверно, потому что ∠BAD = ∠A = 100°, а ∠ADB = 19°. Значит, ∠A = ∠BAC + ∠CAD = 73° + 27° = 100°.
- Пересчет углов:
- ∠A = 100° (из ∠BAC + ∠CAD)
- ∠B = 88° (из ∠ABD + ∠DBC)
- ∠C = 180° - ∠A = 180° - 100° = 80°.
- ∠D = 180° - ∠B = 180° - 88° = 92°.
- Проверка на основе данных углов:
- ∠DBC = 27° (дан). Угол DAC = 27° (опираются на одну дугу DC).
- ∠ABD = 61° (дан). Угол ACD = 61° (опираются на одну дугу AD).
- ∠BDC = 73° (дан). Угол BAC = 73° (опираются на одну дугу BC).
- Суммируем углы:
- ∠A = ∠BAC + ∠CAD = 73° + 27° = 100°.
- ∠B = ∠ABD + ∠DBC = 61° + 27° = 88°.
- ∠C = ∠ACB + ∠ACD. Угол ACB опирается на дугу AB. Угол ADB = ∠D - ∠BDC = 92° - 73° = 19°. Значит, ∠ACB = 19°. ∠C = 19° + 61° = 80°.
- ∠D = ∠ADB + ∠BDC = 19° + 73° = 92°.
Ответ: ∠A = 100°, ∠B = 88°, ∠C = 80°, ∠D = 92°.
7*. В окружности радиуса 12 см проведён диаметр и на нём взята точка А на расстоянии 6 см от центра. Найдите радиус второй окружности, которая касается диаметра в точке А и изнутри касается данной окружности.
Дано:
- Большая окружность с центром O, радиус R = 12 см.
- Диаметр MN.
- Точка A на MN, OA = 6 см.
- Маленькая окружность касается MN в точке A и большой окружности изнутри.
Найти: Радиус меньшей окружности (r).
Решение:
- Расположение точек: Точка A находится на диаметре MN. Расстояние от центра O до A равно 6 см. Так как радиус большой окружности R = 12 см, точка A находится между центром O и одной из точек на окружности (например, N).
- Касание окружностей: Меньшая окружность касается большой окружности изнутри. Это означает, что центры O и O' (центр меньшей окружности) и точка касания лежат на одной прямой.
- Касание диаметра: Меньшая окружность касается диаметра MN в точке A. Это означает, что радиус меньшей окружности O'A перпендикулярен диаметру MN.
- Геометрическая конфигурация: Пусть O' - центр меньшей окружности. Тогда O'A = r (радиус меньшей окружности). Поскольку O'A перпендикулярно MN, и O лежит на MN, то O'A будет перпендикулярно OA.
- Расстояние между центрами: Расстояние между центрами двух касающихся окружностей равно разности их радиусов (так как касание внутреннее).
- Треугольник OO'A: Рассмотрим треугольник OO'A. У нас есть:
- OA = 6 см.
- O'A = r.
- OO' = 12 - r.
- Так как O'A перпендикулярно OA (поскольку O'A перпендикулярно диаметру MN, на котором лежит OA), то треугольник OO'A является прямоугольным с прямым углом при вершине A.
- Применяем теорему Пифагора:
- OO'² = OA² + O'A²
- (12 - r)² = 6² + r²
- 144 - 24r + r² = 36 + r²
- 144 - 24r = 36
- 144 - 36 = 24r
- 108 = 24r
- r = 108 / 24
- r = 4.5 см.
Ответ: 4.5 см