Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 02 Радиусы и хорды

Задание

Радиус окружности равен \(\displaystyle 2 \small.\) Найдите величину острого вписанного угла, опирающегося на хорду длины \(\displaystyle 2\sqrt{3} \small.\) Ответ дайте в градусах.

Решение

Пусть \(\displaystyle O\) – центр окружности, \(\displaystyle OA=OC=2\) – ее радиусы, \(\displaystyle AC=2\sqrt{3}\) – данная по условию хорда, \(\displaystyle \angle ABC\) – вписанный острый угол, опирающийся на хорду \(\displaystyle AC \small.\)

В задаче требуется найти \(\displaystyle \angle ABC \small.\)

Рассмотрим треугольник \(\displaystyle OAC \small.\)

Треугольник \(\displaystyle OAC\) равнобедренный, так как \(\displaystyle OA=OC \small.\)

Проведем высоту \(\displaystyle OH\) треугольника \(\displaystyle OAC \small.\) 

Так как высота \(\displaystyle OH\) равнобедренного треугольника \(\displaystyle AOC \small,\) опущенная на основание, является и медианой, то

\(\displaystyle CH=\frac{1}{2}\cdot AC=\frac{1}{2} \cdot 2\sqrt {3}=\sqrt{3} \small.\)

Рассмотрим треугольник \(\displaystyle OCH \small.\)

В треугольнике \(\displaystyle OCH \small: \)

  • угол \(\displaystyle OHC\) прямой, 
  • \(\displaystyle OC=2 \small,\)
  • \(\displaystyle CH=\sqrt{3} \small.\)

По теореме Пифагора

\(\displaystyle OC^2=OH^2+CH^2\small.\)

Значит, 

\(\displaystyle OH^2=OC^2-CH^2 \small,\)

\(\displaystyle OH^2=2^2-(\sqrt{3})^2=4-3=1=1^2\small.\)

 

Поскольку длина отрезка положительна, то \(\displaystyle OH=1\small.\)

В прямоугольном треугольнике \(\displaystyle OCH\) катет, лежащий против угла \(\displaystyle OCH \small,\) равен половине гипотенузы. Значит, 

\(\displaystyle \angle OCH =30^{\circ}\small .\)

Так как сумма углов треугольника \(\displaystyle OCH\) равна \(\displaystyle 180^{\circ}\small ,\) то  

\(\displaystyle \angle COH =180^{\circ} - \angle OCH -\angle OHC =180^{\circ}-30^{\circ}-90^{\circ}=60^{\circ}\small .\)

 

Поскольку высота равнобедренного треугольника, опущенная на основание, является также и биссектрисой, то 

\(\displaystyle \angle AOC =2 \cdot \angle COH =2\cdot 60^{\circ}=120^{\circ}\small .\)

 

Угол \(\displaystyle AOC \) центральный, опирающийся на ту же дугу, что и вписанный угол \(\displaystyle ABC \small.\)

Так как \(\displaystyle \angle ABC\) острый, то \(\displaystyle \angle ABC < 90^{\circ} {\small ,}\) и по правилу

Правило

Связь величин вписанного и центрального углов

  • \(\displaystyle \angle AOC =2 \cdot \angle ABC \small, \) если \(\displaystyle \angle ABC\leqslant 90^{\circ} \small,\)

  • \(\displaystyle \angle AOC =2 \cdot (180^{\circ}-\angle ABC) \small, \) если \(\displaystyle \angle ABC>90^{\circ} \small.\)

\(\displaystyle \angle AOC =2 \cdot \angle ABC{\small .} \)

Следовательно,

\(\displaystyle \angle ABC =\frac{1}{2}\cdot \angle AOC=\frac{1}{2}\cdot 120^{\circ}= 60^{\circ}{\small .} \)

Ответ: \(\displaystyle 60 {\small .}\)