Корице уџбеника

IV.5. Уписана Кружница Троугла

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

Конструкција троугла \( ABC \) (став УСУ): 1. \( AB = 4 \text{ cm} \) 2. \( \angle BAx = 60^\circ \) 3. \( \angle ABy = 45^\circ \) (симетрала угла од \( 90^\circ \)) 4. \( \{C\} = Ax \cap By \) Цртеж треба да садржи:
1. Дуж AB = 4 cm.
2. Конструкцију угла од 60° у темену A и угла од 45° (симетрала правог угла) у темену B. Пресек је теме C.
3. Конструкцију симетрала углова код темена A и B. Њихов пресек је тачка S (центар уписане кружнице).
4. Нормалу из тачке S на страницу AB. Подножје нормале је тачка D.
5. Кружницу са центром у S и полупречником r = SD. Конструкција уписане кружнице: 1. \( s_{\alpha} \) (симетрала \( \angle BAC \)) 2. \( s_{\beta} \) (симетрала \( \angle ABC \)) 3. \( \{S\} = s_{\alpha} \cap s_{\beta} \) (центар уписане кружнице) 4. \( SD \perp AB, D \in AB \) (полупречник \( r = SD \)) 5. \( k(S, r = SD) \)

Детаљно решење

Анализа

За конструкцију троугла \( ABC \) користимо став УСУ (угао-страница-угао), јер су задати страница \( c = AB = 4 \text{ cm} \) и два угла на њој, \( \alpha = \angle BAC = 60^\circ \) и \( \beta = \angle CBA = 45^\circ \). Уписана кружница троугла има центар у пресеку симетрала унутрашњих углова троугла, а њен полупречник је растојање од центра до било које странице троугла.
Цртеж треба да садржи: 1. Дуж AB = 4 cm. 2. Конструкцију угла од 60° у темену A и угла од 45° (симетрала правог угла) у темену B. Пресек је теме C. 3. Конструкцију симетрала углова код темена A и B. Њихов пресек је тачка S (центар уписане кружнице). 4. Нормалу из тачке S на страницу AB. Подножје нормале је тачка D. 5. Кружницу са центром у S и полупречником r = SD.

Конструкција троугла

1. Цртамо дуж \( AB = 4 \text{ cm} \). 2. У темену \( A \) конструишемо угао од \( 60^\circ \). Повлачимо полуправу \( Ax \). 3. У темену \( B \) конструишемо угао од \( 45^\circ \) (тако што прво конструишемо прав угао од \( 90^\circ \), а затим његову симетралу). Повлачимо полуправу \( By \). 4. Пресек полуправа \( Ax \) и \( By \) је теме \( C \).

Конструкција уписане кружнице

1. Конструишемо симетралу \( s_{\alpha} \) угла код темена \( A \). 2. Конструишемо симетралу \( s_{\beta} \) угла код темена \( B \). 3. Тачка пресека ове две симетрале је центар уписане кружнице \( S \). 4. Из тачке \( S \) конструишемо нормалу на страницу \( AB \). Тачку додира нормале и странице обележавамо са \( D \). 5. Дуж \( SD \) је полупречник \( r \) уписане кружнице. 6. Описујемо кружницу са центром у \( S \) и полупречником \( r = SD \). Ова кружница ће додиривати све три странице троугла \( ABC \).

Кратак запис решења:

1. \( AB = 4 \text{ cm} \) 2. \( \angle A = 60^\circ \), \( \angle B = 45^\circ \rightarrow \Delta ABC \) 3. \( s_A \cap s_B = \{S\} \) (центар) 4. \( SD \perp AB \rightarrow r = SD \) 5. Цртамо \( k(S, SD) \)

Најважније из лекције

  • Симетрале сва три угла троугла секу се у једној тачки — означавамо је са \( S \).
  • Тачка \( S \) једнако је удаљена од све три странице троугла: \( SD = SE = SF \).
  • Уписана кружница троугла је кружница која додирује све три странице троугла; њен центар је тачка \( S \), а полупречник \( r \) је растојање од \( S \) до странице.
  • Конструкција: довољно је конструисати симетрале два угла (њихов пресек је \( S \)), спустити нормалу из \( S \) на једну страницу и нацртати кружницу са центром \( S \) и тим полупречником.
  • Центар уписане кружнице увек је унутар троугла. Ако је кружница уписана у троугао, троугао је описан око те кружнице. Код једнакостраничног троугла центри уписане и описане кружнице су иста тачка.
Симетрала угла је права која садржи теме угла и дели тај угао на два једнака дела.
Свака тачка на симетрали угла једнако је удаљена од оба крака тог угла. Зато, ако нека тачка припада симетрали угла, њена растојања до оба крака су једнака.
Симетрале сва три угла троугла секу се у једној тачки.
Нека су \( s_\alpha \), \( s_\beta \) и \( s_\gamma \) симетрале углова \( \alpha \), \( \beta \) и \( \gamma \) троугла \( ABC \), а тачка \( S \) пресек симетрала \( s_\alpha \) и \( s_\beta \). Нека су \( D \), \( E \) и \( F \) подножја нормала из тачке \( S \) на странице \( AB \), \( BC \) и \( CA \).
Пошто \( S \) припада симетрали угла \( \alpha \), једнако је удаљена од страница \( AB \) и \( CA \), па је \( SD = SF \).
Пошто \( S \) припада симетрали угла \( \beta \), једнако је удаљена од страница \( AB \) и \( BC \), па је \( SD = SE \).
Одатле је \( SF = SE \), што значи да је тачка \( S \) једнако удаљена и од кракова угла \( \gamma \). Дакле, тачка \( S \) припада и симетрали \( s_\gamma \).
Тачка \( S \) је једнако удаљена од све три странице троугла: \( SD = SE = SF \).
Оштроугли троугао ABC са уцртане три симетрале углова које се секу у једној тачки S у унутрашњости троугла. Из тачке S спуштене су нормале на све три странице: на страницу AB у тачки D, на страницу BC у тачки E и на страницу CA у тачки F. Дужи SD, SE и SF су једнаке и представљају полупречнике уписане кружнице, која додирује све три странице троугла у тачкама D, E и F.
Уписана кружница троугла јесте кружница која додирује све три странице троугла.
Центар уписане кружнице троугла је тачка у којој се секу симетрале углова троугла (тачка \( S \)).
Полупречник уписане кружнице троугла јесте дуж чији је један крај центар уписане кружнице, а други подножје нормале из те тачке на страницу троугла.
Центар уписане кружнице обично се обележава са \( S \), а полупречник уписане кружнице са \( r \).
Ако је кружница уписана у троугао, онда се каже да је тај троугао описан око те кружнице.
Центар уписане кружнице троугла увек припада унутрашњој области троугла (налази се унутар троугла), било да је троугао оштроугли, тупоугли или правоугли.
За конструкцију центра уписане кружнице довољно је конструисати симетрале два угла троугла (трећа симетрала пролази кроз исту тачку).
Нека је дат троугао \( ABC \). Уписану кружницу конструишемо у три корака:
КоракШта радимо
1.Конструишемо симетрале углова \( BAC \) и \( CBA \). Њихов пресек означимо са \( S \) (то је центар уписане кружнице).
2.Конструишемо нормалу из тачке \( S \) на праву \( AB \). Подножје нормале означимо са \( D \).
3.Цртамо кружницу са центром \( S \) и полупречником \( SD \).
У једнакостраничном троуглу центар уписане и центар описане кружнице поклапају се — то је иста тачка.
Дат је правоугли троугао \( ABC \) са правим углом код темена \( A \). Тачка \( S \) је центар уписане кружнице троугла и важи \( \angle SBA = 30^\circ \). Колики је угао \( \angle ASB \)?

Права \( AS \) је симетрала правог угла код темена \( A \), па је \( \angle BAS = 90^\circ : 2 = 45^\circ \).
Посматрамо троугао \( ABS \). Збир унутрашњих углова троугла је \( 180^\circ \), па је: \[ \angle BAS + \angle SBA + \angle ASB = 180^\circ \] \[ 45^\circ + 30^\circ + \angle ASB = 180^\circ \] \[ \angle ASB = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ \]
Правоугли троугао ABC са правим углом код темена A. Теме A је доле лево, теме B доле десно, а теме C горе. Тачка S је центар уписане кружнице и налази се унутар троугла. Уцртана је дуж AS (симетрала правог угла) и дуж BS. Код темена B означен је угао од 30 степени између дужи BA и BS.

Задаци за вежбање

Лак задатак: Дате су две слике троугла са кружницом. На првој слици кружница се налази унутар троугла и додирује све три његове странице. На другој слици троугао се налази унутар кружнице, а сва три темена троугла припадају кружници. На којој слици је кружница уписана у троугао?
Уписана кружница троугла је она која се налази унутар троугла и додирује све три странице троугла.
То је прва слика.
На другој слици кружница пролази кроз темена троугла — то је описана кружница троугла.
Одговор: Кружница је уписана у троугао на првој слици.
Средњи задатак: Које од следећих тврђења је тачно?
а) Центар уписане кружнице троугла је пресек симетрала страница троугла.
б) Центар уписане кружнице троугла је пресек симетрала углова троугла.
в) Полупречник уписане кружнице троугла је дуж чији је један крај центар уписане кружнице, а други теме троугла.
Центар уписане кружнице троугла је тачка у којој се секу симетрале углова троугла (не симетрале страница — оне дају центар описане кружнице).
Полупречник уписане кружнице иде од центра до странице троугла (до подножја нормале на страницу), а не до темена.
Дакле, тачно је само тврђење под б).
Одговор: б).
Тежак задатак: У једнакокраком троуглу \( ABC \) (где је \( AB = AC \)) углови на основици једнаки су \( 80^\circ \), а \( S \) је центар уписане кружнице троугла. Одреди меру угла \( \angle BSC \).
Углови на основици су углови код темена \( B \) и \( C \), па је \( \angle ABC = \angle ACB = 80^\circ \).
Центар уписане кружнице \( S \) лежи на симетралама углова, па праве \( BS \) и \( CS \) полове углове \( B \) и \( C \): \[ \angle SBC = 80^\circ : 2 = 40^\circ, \qquad \angle SCB = 80^\circ : 2 = 40^\circ \] Посматрамо троугао \( BSC \). Збир његових унутрашњих углова је \( 180^\circ \): \[ \angle SBC + \angle SCB + \angle BSC = 180^\circ \] \[ 40^\circ + 40^\circ + \angle BSC = 180^\circ \] \[ \angle BSC = 180^\circ - 80^\circ = 100^\circ \] Одговор: \( \angle BSC = 100^\circ \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: