Корице уџбеника

V.1. Централни И Периферијски Угао

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

а) Теме \( C \) мора истовремено да задовољи два услова: угао код \( C \) је прав, па \( C \) лежи на кружници над пречником \( AB \) (периферијски угао над пречником је прав); растојање тачке \( C \) од \( AB \) је \( h_c \), па \( C \) лежи на правој паралелној са \( AB \) на растојању \( h_c \). Теме \( C \) је пресек те кружнице и те праве. б) Полупречник кружнице је \( \frac{c}{2} \), па је највеће растојање њених тачака од \( AB \) баш \( \frac{c}{2} \). Ако је \( h_c \gt \frac{c}{2} \), права и кружница се не секу и задатак нема решења.

Детаљно решење

а) Објашњење конструкције

Тражи се правоугли троугао \( ABC \) коме је хипотенуза \( AB = c \), а висина из темена правог угла на хипотенузу једнака \( h_c \). Теме \( C \) траћемо као пресек два скупа тачака. Први услов — прав угао код темена \( C \). Угао код темена \( C \) је прав, што значи да се дуж \( AB \) из тачке \( C \) види под правим углом. По последици теореме о централном и периферијском углу, периферијски углови над пречником су прави, па су све тачке из којих се \( AB \) види под правим углом управо тачке кружнице над пречником \( AB \). Зато на слици прво конструишемо симетралу дужи \( AB \), њоме одређујемо средиште \( S \) дужи \( AB \) и цртамо црвену кружницу \( k(S, SA) \) — теме \( C \) мора бити на тој кружници (и различито од \( A \) и \( B \)). Други услов — висина једнака \( h_c \). Висина из \( C \) на хипотенузу је растојање тачке \( C \) од праве \( AB \). Скуп свих тачака једне полуравни које су од праве \( AB \) удаљене тачно \( h_c \) јесте права паралелна са \( AB \) на растојању \( h_c \) — то је зелена права на слици. Она се добија тако што се на нормалу на \( AB \) (на пример на већ конструисану симетралу дужи \( AB \)) нанесе дуж \( h_c \), а кроз добијену тачку повуче нормала на ту нормалу, тј. паралела са \( AB \). Пресек. Теме \( C \) мора задовољити оба услова, па је оно пресечна тачка црвене кружнице и зелене праве. Спајањем \( C \) са \( A \) и са \( B \) добија се тражени троугао \( ABC \).

б) Када задатак нема решења

Полупречник конструисане кружнице је \( \frac{c}{2} \), а њен центар \( S \) лежи на правој \( AB \). Зато је највеће растојање тачке кружнице од праве \( AB \) баш \( \frac{c}{2} \) (достиже се у крајевима пречника нормалног на \( AB \)). Зелена права на растојању \( h_c \) сећи ће кружницу само ако је \( h_c \) мање од \( \frac{c}{2} \): • ако је \( h_c \lt \frac{c}{2} \) — права сече кружницу у две тачке и решење постоји (добијени троуглови су подударни);
• ако је \( h_c = \frac{c}{2} \) — права додирује кружницу у једној тачки и добија се једнакокрако-правоугли троугао, решење постоји;
• ако је \( h_c \) веће од \( \frac{c}{2} \) — права и кружница немају заједничких тачака и задатак нема решења. Дакле, задатак нема решења за изборе дужи код којих је \( h_c \gt \frac{c}{2} \), тј. када је \( 2h_c \gt c \).

Кратак запис решења:

\( C \) је пресек кружнице над пречником \( AB \) (прав угао над пречником) и паралеле са \( AB \) на растојању \( h_c \). Решења нема када је \( h_c \gt \frac{c}{2} \).

Најважније из лекције

  • Централни угао (\( \alpha \)): Теме је у центру круга.
  • Периферијски угао (\( \beta \)): Теме је на кружници.
  • Кључна формула: \( \alpha = 2\beta \) (централни угао је увек дупло већи од периферијског над истим луком).
  • Важна правила: Периферијски угао над пречником је увек прав (\( 90^\circ \)). Сви периферијски углови над истим луком имају исту меру.
Централни угао круга јесте угао чије је теме центар круга, а краци садрже полупречнике круга.
Ако краци централног угла секу кружницу у тачкама \(A\) и \(B\), кажемо да је тај угао над луком \( \widehat{AB} \).
Круг са центром O. Приказан је централни угао \(\alpha\) чије се теме налази у центру круга, а његови краци секу кружницу у тачкама A и B, дефинишући тако кружни лук AB.
Периферијски угао круга јесте конвексан угао чије теме припада кружници, а краци садрже тетиве круга.
Круг са центром O. Приказан је периферијски угао \(\beta\) чије се теме T налази било где на самој кружници, а краци секу кружницу у тачкама C и D, дефинишући кружни лук CD.
Сваком кружном луку одговара тачно један централни угао, док му одговара бесконачно много периферијских углова.
Централни угао круга два пута је већи од периферијског угла над истим луком.
\[ \alpha = 2\beta \] где је \( \alpha \) централни, а \( \beta \) периферијски угао над истим луком.
Ако је централни угао над неким луком \( 120^\circ \), периферијски угао над истим луком износиће половину те вредности: \[ \beta = 120^\circ : 2 = 60^\circ \] Обрнуто, ако је периферијски угао \( 50^\circ \), централни угао је: \[ \alpha = 2 \cdot 50^\circ = 100^\circ \]
Ако је централни угао над кружним луком \( 74^\circ \), колико износи периферијски угао над тим истим луком?
Периферијски угао је дупло мањи од централног.
\( \beta = \alpha : 2 \)
\( \beta = 74^\circ : 2 = 37^\circ \)
Периферијски угао над пречником круга је прав (\( 90^\circ \)).
Објашњење: Централни угао који одговара пречнику је опружен угао (\( 180^\circ \)). Како је периферијски угао дупло мањи, он износи \( 180^\circ : 2 = 90^\circ \).
Сви периферијски углови над истим луком су међусобно једнаки.
Објашњење: Пошто сви они одговарају једном истом централном углу над тим луком, сви морају имати исту меру (половину тог централног угла).
Односи лукова и углова: У истом кругу (или круговима једнаких полупречника), већем централном углу одговара већи лук, а једнаким угловима одговарају једнаки лукови (и обрнуто).

Задаци за вежбање

Лак: Периферијски угао над луком \( \widehat{AB} \) износи \( 42^\circ \). Колика је мера централног угла над истим луком?
Централни угао је два пута већи од периферијског.
\( \alpha = 2 \cdot \beta \)
\( \alpha = 2 \cdot 42^\circ = 84^\circ \)
Одговор: Централни угао износи \( 84^\circ \).
Средњи: Збир централног и периферијског угла над истим кружним луком износи \( 135^\circ \). Одреди мере ових углова.
Нека је \( \alpha \) централни, а \( \beta \) периферијски угао.
Познато нам је: \( \alpha + \beta = 135^\circ \)
Према теореми важи: \( \alpha = 2\beta \)
Заменом добијамо: \( 2\beta + \beta = 135^\circ \)
\( 3\beta = 135^\circ \implies \beta = 45^\circ \)
Сада рачунамо централни угао: \( \alpha = 2 \cdot 45^\circ = 90^\circ \)
Одговор: Периферијски угао је \( 45^\circ \), а централни је \( 90^\circ \).
Тежак: Тетива круга једнака је његовом полупречнику. Одреди меру мањег централног и одговарајућег периферијског угла над том тетивом.
Ако спојимо крајеве тетиве са центром круга, добијамо троугао чије су странице два полупречника (\(r\)) и тетива (која је такође једнака \(r\)).
Тај троугао је једнакостраничан.
Унутрашњи углови једнакостраничног троугла су \( 60^\circ \). Угао код центра круга је управо тражени централни угао.
Дакле, \( \alpha = 60^\circ \).
Периферијски угао над истом тетивом (луком) је дупло мањи:
\( \beta = 60^\circ : 2 = 30^\circ \).
Одговор: Централни угао је \( 60^\circ \), а периферијски \( 30^\circ \).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: