The teacher introduces the topic of the lesson: analysing angles of a circle and their properties.
Task The teacher asks the students to draw a circle and a few angles with vertices lying on the circle or inside the circle.
Then, students discuss in pairs how these angles could be classified, e.g. by position of the angle’s vertex. The brainstorming phase should be summarized with the introduction of the definitions of the central and the inscribed angleinscribed angleinscribed angle.
The angleangleangle ASC is subtended by the arc AC. The arcarcarc AC is intercepted by the angle ASC.
Points A and C cut the circle into two arcs. The AC arcarcarc is a part of the circle running from point A to point C in a counter‑clockwise direction. Arcs AC and CA are different.
Students work individually, solving the following problems. Having completed the exercises, they present the results and discuss them.
Task - The central anglecentral anglecentral angle ASC of a measuremeasuremeasure is subtended by the arcarcarc AC. Find the measure of the central angle subtended on the arc CA. - What is the largest possible measure of a central angle? - The central anglecentral anglecentral angle intercepts an arcarcarc whose length is equal to of the circle's circumferencecircumferencecircumference. What is the measuremeasuremeasure of this angleangleangle?
An extra task: Let n be a positive natural number. What is the measuremeasuremeasure of the center anglecentral anglecenter angle that intercepts an arcarcarc whose length is equal to of the circumferencecircumferencecircumference of the circle?
Definition – the inscribed angleinscribed angleinscribed angle.
The angle ABC is subtended by the arc AC. The arc AC is intercepted by the angleangleangle ABC. The vertex B does not lie on this arcarcarc.
Students work individually or in pairs, using computers. They observe how the measure of the inscribed angleinscribed angleinscribed angle changes depending on the length of the intercepted arcarcarc. Having completed the exercise, they draw conclusions.
Task Change the position of the point on a circle and observe how the measuremeasuremeasure of the inscribed angleinscribed angleinscribed angle changes. Write conclusions based on your observations.
Students work individually and then they discuss the results.
Task A square ABCD is inscribed in a circle. Find the length of the arc that is intercepted by the inscribed angleinscribed angleinscribed angle ABC? Generalize your observations. Remember that inscribed angles subtended by the same arcarcarc have equal measures.
Conclusion:
- An inscribed angleinscribed angleinscribed angle subtended by a semicircle is a right angleright angleright angle.
This property of angles subtended by a semicircle can be formulated differently: a triangle inscribed in a circle, for which one of the sides is the diameterdiameterdiameter of the circle, is the right triangle. The diameterdiameterdiameter of the circle is the hypotenuse of this triangle.
Task Highlight the arcs subtended by the angles ASC and ABC.
[Illustration 3]
An extra task: In a regular hexagon ABCDEF, the ACF angleangleangle between the diagonals AC and CF is 30°. What is the measuremeasuremeasure of the angle CFD between the diagonals CF and DF?
A hint: Enter a hexagon in a circle and consider the angles ACF and CFD as angles inscribed in a circle.
- Im dłuższy łuk, tym większa jest miara kąta wpisanego.
- Kąty wpisane oparte na tym samym łuku mają równe miary.
ma4a714ff03787e92_1528449000663_0
Kąty w okręgu
ma4a714ff03787e92_1528449084556_0
Trzeci
ma4a714ff03787e92_1528449076687_0
VIII. Planimetria. Uczeń:
5) stosuje własności kątów wpisanych i środkowych.
ma4a714ff03787e92_1528449068082_0
45 minut
ma4a714ff03787e92_1528449523725_0
Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. Stosowanie obiektów matematycznych i operowanie nimi, interpretowanie pojęć matematycznych.
Dostrzeganie regularności, podobieństw oraz analogii, formułowanie wniosków na ich podstawie i uzasadnianie ich poprawności.
ma4a714ff03787e92_1528449552113_0
1. Rozpoznawanie kąta wpisanego i kąta środkowego.
2. Stosowanie podstawowych własności kątów środkowych i wpisanych.
3. Porozumiewanie się w języku angielskim, rozwijanie matematycznych i podstawowych kompetencji naukowo‑technicznych oraz informatycznych, kształtowanie umiejętności uczenia się.
ma4a714ff03787e92_1528450430307_0
Uczeń:
- rozpoznaje kąt wpisany i kąt środkowy.
- stosuje podstawowe własności kątów środkowych i wpisanych.
ma4a714ff03787e92_1528449534267_0
1. Obserwacja.
2. Burza mózgów.
ma4a714ff03787e92_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca grupowa.
ma4a714ff03787e92_1528450127855_0
Nauczyciel informuje uczniów, że na lekcji będą rozważać kąty w okręgu i ich własności.
Polecenie Nauczyciel prosi uczniów, by narysowali okrąg i kilka kątów, których wierzchołki leżą na okręgu lub na części płaszczyzny ograniczonej tym okręgiem. Następnie uczniowie zastanawiają się w parach, w jaki sposób można byłoby dokonać klasyfikacji tych kątów, na przykład ze względu na położenie wierzchołka kąta.
Podsumowaniem burzy mózgów powinno być wprowadzenie definicji kąta wpisanego oraz kąta środkowego.
ma4a714ff03787e92_1528446435040_0
Definicja kąta środkowego. - Kątem środkowym okręgu nazywamy kąt, którego wierzchołek jest środkiem okręgu.
[Ilustracja 1]
Kąt ASC oparty jest na łuku AC. Łuk AC zawarty jest we wnętrzu kąta ASC.
Punkty A i C dzielą okrąg na dwa łuki. Łukiem AC danego okręgu nazwiemy fragment tego okręgu biegnący od punktu A do punktu C w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Łuki AC i CA to dwa różne łuki.
Uczniowie indywidualnie wykonują ćwiczenia, które są następnie wspólnie omawiane i dyskutowane.
Polecenie - Kąt środkowy ASC oparty na łuku AC ma miarę . Podaj miarę kąta środkowego opartego na łuku CA. - Jaka może być największa miara kąta środkowego? - Kąt środkowy oparty jest na łuku, którego długość jest równa długości okręgu. Jak jest miara tego kąta?
Polecenie dla chętnych: Niech n będzie liczbą naturalną dodatnią. Jaka jest miara kąta środkowego opartego na łuku, którego długość jest równa długości okręgu?
Definicja kąta wpisanego. - Kątem wpisanym w okrąg nazywamy kąt, którego wierzchołek leży na okręgu, a jego ramionami są półproste zawierające dwie cięciwy tego okręgu.
[Ilustracja 2]
Kąt ABC oparty jest na łuku AC. Łuk AC zawarty jest we wnętrzu kąta ABC. Wierzchołek B tego kąta nie leży na łuku AC.
Uczniowie pracują indywidualnie lub w parach, korzystając z komputerów. Obserwują, jak zmienia się miara kąta wpisanego w zależności od długości łuku, na którym jest oparty ten kąt. Zapisują wnioski.
Polecenie Zmieniaj położenie punktu na okręgu i obserwuj jak zmienia się miara kąta wpisanego. Zapisz wnioski z obserwacji.
[Geogebra aplet]
Wnioski:
- Im dłuższy łuk, tym większa jest miara kąta wpisanego.
- Kąty wpisane oparte na tym samym łuku mają równe miary.
Uczniowie indywidualnie wykonują ćwiczenie, które następnie wspólnie omawiają.
Polecenie W okrąg wpisano kwadrat ABCD. Na łuku jakiej długości oparty jest kąt wpisany ABC?
Uogólnij obserwację, pamiętając, że kąty wpisane oparte na tym samym łuku mają równe miary.
Wniosek:
- Kąt wpisany oparty na półokręgu jest kątem prostym.
Własność kąta opartego na półokręgu można sformułować inaczej. Trójkąt wpisany w okrąg, którego jeden bok jest średnicą okręgu jest trójkątem prostokątnym. Średnica okręgu jego przeciwprostokątną tego trójkąta.
Polecenie Zaznacz łuki, na których oparte są kąty ASC i ABC.
[Ilustracja 3]
Polecenie dla chętnych: W sześciokącie foremnym ABCDEF kąt ACF między przekątnymi AC i CF ma miarę 30°. Jaka jest miara kąta CFD między przekątnymi CF i DF?
Wskazówka: Wpisz sześciokąt w okrąg i rozpatrz kąty ACF i CFD jako kąty wpisane w okrąg.
ma4a714ff03787e92_1528450119332_0
Uczniowie wykonują ćwiczenia podsumowujące.
Uczniowie wspólnie podsumowują zajęcia, formułując najważniejsze definicje i zależności do zapamiętania.
- Kątem środkowym okręgu nazywamy kąt, którego wierzchołek jest środkiem okręgu.
- Kątem wpisanym w okrąg nazywamy kąt, którego wierzchołek leży na okręgu, a jego ramionami są półproste zawierające dwie cięciwy tego okręgu.
- Kąty wpisane oparte na tym samym łuku mają równe miary.
- Kąt wpisany oparty na półokręgu jest kątem prostym.