10) identifies basic specific points in triangles: the incenterincenterincenter, the center of the circumscribed circle, the orthocenter, the center of gravity and applies their properties in practice.
The teacher informs the students about main goal of the lesson: to derive the formula for the area of a circumscribed polygoncircumscribed polygoncircumscribed polygon.
Students recall the definition of a circumscribed polygoncircumscribed polygoncircumscribed polygon and present the way of determining the incenterincenterincenter of the triangle.
Task Draw a triangle. Inscribe the circle into this triangle. Describe this construction.
The triangle incenterincenterincenter is an intersection point of the triangle angle bisectors. The incenter is an equidistant point from the sides of the triangle.
Students works individually or in pairs, using computers. They discover the way of calculating the area of a circumscribed polygoncircumscribed polygoncircumscribed polygon when its sides are given.
Task Open the applet. Observe the consecutive circumscribed polygons. Polygons were divided into triangles with a common vertex in the center of the circle. Note that the radii of the circle are the altitudes of these triangles, from the incenterincenterincenter to the sides of the polygon. Answer the following questions:
- How many triangles has the polygon been divided into?
- How to calculate the area of a polygon described on a circle with the radius r, if we know the length of its sides?
- How to calculate the area of a polygon described on a circle with the radius r, if we know the perimeter of this polygon?
Students work individually, solving the following problems. Having completed the exercises, they present the results and discuss them.
Task The area of a triangle equals 12 cmIndeks górny 22 and its perimeter equals 16 cm. Calculate the radius of its incircle.
Task A trapezoid with perimeter of 54 cm is circumscribed on the circle with the radius of 4 cm. One of its bases is eight times longer than other base. Find the lengths of both bases of this trapezoid.
A hint:
Compare the area of the trapezoid calculated with the following formulas and .
An extra task The circle with the radius r is inscribed into an isosceles triangle with the base a and the legs b. Provide the area of this triangle.
Students do the revision exercises. Then together they summarize the class, by formulating the conclusions to memorize.
The area of a circumscribed polygoncircumscribed polygoncircumscribed polygon is equal to its semiperimetersemiperimetersemiperimeter (half of its perimeter) multiplied by the radius of its incircle.
The area of a triangle with the sides a, b, c circumscribed on the circle with the radius r can be calculated with the following formula:
Selected words and expressions used in the lesson plan
Pole P trójkąta o bokach długości a, b, c oraz promieniu r okręgu wpisanego w ten trójkąt wyraża się wzorem:
Gdy oznaczymy połowę obwodu trójkąta jako , wzór przyjmuje postać .
m22921afdd302ddb0_1528449000663_0
Pole wielokąta opisanego na okręgu
m22921afdd302ddb0_1528449084556_0
trzeci
m22921afdd302ddb0_1528449076687_0
VIII. Planimetria. Zakres podstawowy. Uczeń:
10) wskazuje podstawowe punkty szczególne w trójkącie: środek okręgu wpisanego w trójkąt, środek okręgu opisanego na trójkącie, ortocentrum, środek ciężkości oraz korzysta z ich własności.
m22921afdd302ddb0_1528449068082_0
45 minut
m22921afdd302ddb0_1528449523725_0
Dostrzeganie regularności, podobieństw oraz analogii, formułowanie wniosków na ich podstawie i uzasadnianie ich poprawności.
m22921afdd302ddb0_1528449552113_0
1. Wyprowadzenie wzoru na pole wielokąta opisanego na okręgu.
2. Obliczanie pola trójkąta opisanego na okręgu.
3. Porozumiewanie się w języku angielskim, rozwijanie matematycznych i podstawowych kompetencji naukowo‑technicznych oraz informatycznych, kształtowanie umiejętności uczenia się.
m22921afdd302ddb0_1528450430307_0
Uczeń:
- wyprowadza wzór na pole wielokąta opisanego na okręgu,
- oblicza pole trójkąta opisanego na okręgu.
m22921afdd302ddb0_1528449534267_0
1. Analiza sytuacyjna.
2. Dyskusja.
m22921afdd302ddb0_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca grupowa.
m22921afdd302ddb0_1528450135461_0
m22921afdd302ddb0_1528450127855_0
Nauczyciel informuje uczniów, że w czasie zajęć wyprowadzą wzór na pole wielokąta opisanego na okręgu.
Uczniowie przypominają definicję wielokąta opisanego na okręgu. Ilustrują sposób wyznaczania środka okręgu wpisanego w trójkąt.
Polecenie Narysuj dowolny trójkąt. Wpisz w niego okrąg. Opisz przeprowadzoną przez siebie konstrukcję.
Środek okręgu wpisanego w trójkąt leży w punkcie przecięcia dwusiecznych kątów tego trójkąta. Środek okręgu wpisanego jest równooddalony od boków trójkąta.
Definicja Wielokątem opisanym na okręgu nazywamy taki wielokąt, którego wszystkie boki są styczne do okręgu.
m22921afdd302ddb0_1528446435040_0
Uczniowie pracują indywidualnie lub w parach, korzystając z komputerów. Odkrywają sposób na obliczenie pola wielokąta o danych bokach opisanego na okręgu.
Polecenie Otwórz aplet. Obserwuj kolejne wielokąty opisane na okręgu. Wielokąty zostały podzielone na trójkąty o wspólnym wierzchołku w środku okręgu. Zauważ, że promienie okręgu są wysokościami tych trójkątów opuszczonymi ze środka okręgu do boków wielokąta. Odpowiedz na poniższe pytania:
- Na ile trójkątów podzielono wielokąt?
- Jak obliczyć pole wielokąta opisanego na okręgu o promieniu r, jeśli znamy długości jego boków?
- Jak obliczyć pole wielokąta opisanego na okręgu o promieniu r, jeśli znamy obwód tego wielokąta?
Wniosek:
Pole dowolnego wielokąta opisanego na okręgu jest równe iloczynowi połowy obwodu wielokąta i promienia tego okręgu.
Polecenie Sprawdź prawdziwość wyprowadzonego wzoru dla pola kwadratu i pola sześciokąta foremnego.
W szczególności prawdziwe jest następujące twierdzenie:
Twierdzenie - Pole trójkąta. Pole P trójkąta o bokach długości a, b, c oraz promieniu r okręgu wpisanego w ten trójkąt wyraża się wzorem:
Gdy oznaczymy połowę obwodu trójkąta jako , wzór przyjmuje postać .
Uczniowie pracują indywidualne rozwiązując zadania wykorzystujące poznane twierdzenie. Następnie rozwiązania są dyskutowane na forum klasy.
Polecenie Pole trójkąta jest równe 12 cmIndeks górny 22, a jego obwód – 16 cm. Oblicz promień okręgu wpisanego w ten trójkąt.
Polecenie Na okręgu o promieniu 4 cm opisano trapez o obwodzie 54 cm. Jedna z jego podstaw jest ośmiokrotnie dłuższa od drugiej. Znajdź długości obu podstaw trapezu.
Wskazówka:
Porównaj pole trapezu obliczone ze wzoru oraz .
Polecenie dla chętnych W trójkąt równoramienny o podstawie a i ramieniu b wpisano okrąg o promieniu r. Znajdź pole tego trójkąta.
m22921afdd302ddb0_1528450119332_0
Uczniowie wykonują ćwiczenia utrwalające. Wspólnie podsumowują zajęcia, formułując najważniejsze zależności do zapamiętania.
Pole dowolnego wielokąta opisanego na okręgu jest równe iloczynowi połowy obwodu wielokąta i promienia tego okręgu.
Pole trójkąta o bokach a, b, c opisanego na okręgu o promieniu r wyraża się wzorem: