Окружностью называется множество точек, расположенных на одинаковом расстоянии от данной точки, которая называется центром окружности.
Для любой точки , лежащей на окружности выполняется равенство ( Длина отрезка равна радиусу окружности.
Отрезок, соединяющий две точки окружности называется хордой.
Хорда, проходящая через центр окружности называется диаметром окружности ().
Длина окружности:
Площадь круга:
Дуга окружности:
Часть окружности, заключенная между двумя ее точками называется дугой окружности. Две точки окружности определяют две дуги. Хорда стягивает две дуги: и . Равные хорды стягивают равные дуги.
Угол между двумя радиусами называется центральным углом:
Чтобы найти длину дуги , составляем пропорцию:
а) угол дан в градусах:
Отсюда
б) угол дан в радианах:
Отсюда
Диаметр, перпендикулярный хорде, делит эту хорду и дуги, которые она стягивает пополам:
Если хорды и окружности пересекаются в точке , то произведения отрезков хорд, на которые они делятся точкой равны между собой:
Касательная к окружности.
Прямая, имеющая с окружностью одну общую точку называется касательной к окружности. Прямая, имеющая с окружностью две общие точки называется секущей.
Касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведенному к точке касания.
Если из данной точки проведены к окружности две касательные, то отрезки касательных равны между собой и центр окружности лежит на биссектрисе угла с вершиной в этой точке:
Если из данной точки проведены к окружности касательная и секущая, то квадрат длины отрезка касательной равен произведению всего отрезка секущей на его внешнюю часть:
Следствие: произведение всего отрезка одной секущей на его внешнюю часть равно произведению всего отрезка другой секущей на его внешнюю часть:
Углы в окружности.
Градусная мера центрального угла равна градусной мере дуги, на которую он опирается:
∠ ⌣
Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны содержат хорды, называется вписанным углом. Вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается:
∠∠
Вписанный угол, опирающийся на диаметр, прямой:
∠∠∠
Вписанные углы, опирающиеся на одну дугу, равны:
∠∠∠
Вписанные углы, опирающиеся на одну хорду равны или их сумма равна
∠∠
∠∠∠
Вершины треугольников с заданным основанием и равными углами при вершине лежат на одной окружности:
Угол между двумя хордами (угол с вершиной внутри окружности) равен полусумме угловых величин дуг окружности, заключенных внутри данного угла и внутри вертикального угла.
∠ ∠∠( ⌣ ⌣ )
Угол между двумя секущими (угол с вершиной вне окружности) равен полуразности угловых величин дуг окружности, заключенных внутри угла.
∠ ∠∠( ⌣ ⌣ )
Вписанная окружность.
Окружность называется вписанной в многоугольник, если она касается его сторон. Центр вписанной окружности лежит в точке пересечения биссектрис углов многоугольника.
Не во всякий многоугольник можно вписать окружность.
Площадь многоугольника, в который вписана окружность можно найти по формуле
,
здесь - полупериметр многоугольника, - радиус вписанной окружности.
Отсюда радиус вписанной окружности равен
Если в выпуклый четырехугольник вписана окружность, то суммы длин противоположных сторон равны. Обратно: если в выпуклом четырехугольнике суммы длин противоположных сторон равны, то в четырехугольник можно вписать окружность:
В любой треугольник можно вписать окружность, притом только одну. Центр вписанной окружности лежит в точке пересечения биссектрис внутренних углов треугольника.
Радиус вписанной окружности равен . Здесь
Описанная окружность.
Окружность называется описанной около многоугольника, если она проходит через все вершины многоугольника. Центр описанной окружности лежит в точке пересечения серединных перпендикуляров сторон многоугольника. Радиус вычисляется как радиус окружности, описанной около треугольника, определенного любыми тремя вершинами данного многоугольника:
Около четырехугольника можно описать окружность тогда и только тогда, когда сумма его противоположных углов равна .
∠+∠=∠+∠
Около любого треугольника можно описать окружность, притом только одну. Ее центр лежит в точке пересечения серединных перпендикуляров сторон треугольника:
Радиус описанной окружности вычисляется по формулам:
Где - длины сторон треугольника, - его площадь.
Теорема Птолемея
Во вписанном четырехугольнике произведение диагоналей равно сумме произведений его противоположных сторон: