Analizując przykłady zawarte w tym materiale:

  • poznasz definicję okręgu wpisanego w wielokąt,

  • skonstruujesz okrąg wpisany w trójkąt,

  • znajdziesz środek okręgu wpisanego w trójkąt,

  • wykorzystasz własności trójkąta opisanego na okręgu w zadaniach geometrycznych.

Rozwiązując ćwiczenia – sprawdzisz ukształtowane umiejętności.

Okrąg wpisany w wielokąt

Zapoznaj się z filmem, w którym dowiesz się, gdzie leży punkt znajdujący się w tej samej odległości od każdego boku trójkąta.

R1G3gwOOCA40D1
Animacja przedstawia który punkt wewnątrz trójkąta jest jednakowo odległy od wszystkich jego wierzchołków.
Przykład 1

Jak położone są boki wielokątów i okręgów na kolejnych rysunkach? Ile mają punktów wspólnych?

R1XngcsiiOue41
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Zauważmy, że jeżeli okrąg jest zawarty w wielokącie, to okrąg nie ma punktów wspólnych z bokami wielokąta lub niektóre z boków wielokąta mogą być styczne do okręgu.

Przykład 2

Co można powiedzieć o wzajemnym położeniu boków wielokątów i okręgów?
Jak nazywamy punkt wspólny prostej i okręgu?

R1EQJPKg6a6pV1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Okrąg wpisany w wielokąt
Definicja: Okrąg wpisany w wielokąt

Jeśli każdy z boków wielokąta jest styczny do okręgu, to ten wielokąt nazywamy opisanym na okręgu. Okrąg nazywamy wtedy wpisanym w wielokąt.

Odległość środka okręgu
Własność: Odległość środka okręgu

Odległość środka okręgu wpisanego w wielokąt od każdego z boków tego wielokąta jest równa promieniowi tego okręgu.

Przykład 3

Skonstruujemy okrąg wpisany w dany kąt ASB.

Opis konstrukcji:

  • Konstruujemy dwusieczną kąta ASB.

  • Na dwusiecznej zaznaczamy dowolny punkt, który oznaczamy W.

  • Przez punkt W prowadzimy prostopadłe do ramion kąta.

  • Punkt przecięcia jednej z tych prostych z ramieniem SB oznaczamy W1, a punkt przecięcia drugiej prostopadłej z ramieniem SA oznaczamy W2.

  • Odcinek WW1 jest promieniem szukanego okręgu.

  • Z punktu W kreślimy okrąg o promieniu WW1. Otrzymany okrąg jest styczny w punktach W1W2 do obu ramion kąta, jest więc szukanym okręgiem.

Poniższy film pokazuje kolejne kroki konstrukcji.

R1aTt3plFNtSf1
Animacja przedstawia jak skonstruować okrąg wpisany w kąt.

Zapoznaj się z poniższym apletem.

Zapoznaj się z opisem poniższego apletu.

R8w3bjDHRAAda11
Aplet prezentuje w pięciu krokach konstrukcję okręgu wpisanego w kąt. Dany jest kąt A S B. Skonstruujemy okrąg styczny do ramion tego kąta. Najpierw konstruujemy dwusieczną tego kąta. Na dwusiecznej kąta A S B wybieramy dowolny punkt P. Przez punkt P kreślimy prostą prostopadłą do jednego z ramion kąta. Prosta ta przecina ramię kąta w punkcie R, przez który kreślimy okrąg o środku w punkcie P. Otrzymany okrąg jest okręgiem wpisanym w kąt B S A. Istnieją inne takie okręgi.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Konstrukcja okręgu wpisanego w trójkąt

R16lev0FHUvfv1
Animacja przedstawia w jaki sposób skonstruować okrąg wpisany w dany trójkąt.

Środek okręgu jest w punkcie przecięcia dwóch dwusiecznych kątów. Można skonstruować trzecią dwusieczną, która przetnie się z pozostałymi w tym samym punkcie.

1
Przykład 4

Konstruujemy okrąg wpisany w dany trójkąt ABC.

Opis konstrukcji

  • Konstruujemy dwusieczne kątów ABCCAB trójkąta.

  • Oznaczamy O – punkt przecięcia dwusiecznych.

  • Przez punkt O prowadzimy prostopadłą do boku AB trójkąta.

  • Oznaczamy D – punkt przecięcia prostopadłej z bokiem AB.

  • Z punktu O kreślimy okrąg o promieniu DO.

  • Narysowany okrąg jest styczny do każdego z ramion trójkąta, jest więc szukanym okręgiem.

    RPa6LH7k2bmXg1
    Animacja przedstawia w sześciu krokach konstrukcję okręgu wpisanego w trójkąt. Dany jest trójkąt A B C. Skonstruujemy okrąg wpisany w trójkąt, czyli styczny do boków tego trójkąta. Konstruujemy dwusieczne kątów A B C i C A B. Niech O będzie punktem przecięcia dwusiecznych. Przez punkt O prowadzimy prostą prostopadłą do boku AB trójkąta. Niech D będzie punktem przecięcia tej prostej z bokiem AB. Z punktu O kreślimy okrąg o promieniu DO. Narysowany okrąg jest styczny do każdego z ramion trójkąta, jest więc szukanym okręgiem.
    Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Środek okręgu wpisanego w trójkąt

Punkt przecięcia dwusiecznych kąta
Twierdzenie: Punkt przecięcia dwusiecznych kąta

Dwusieczne kątów trójkąta przecinają się w jednym punkcie.

R66K0HjIZXokz1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Ważne!

W każdy trójkąt można wpisać okrąg.

Środek tego okręgu leży na przecięciu dwusiecznych kątów tego trójkąta.

RMvonQjetvjrO1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 1

Wpisz okrąg w kąt, tak aby był styczny do jednego z ramion w punkcie R.

RpYWzqikBVYOL1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R7EZcPyCihaBj
Szkicownik.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RkCrOuI1o9cyp
Ćwiczenie 1
Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Odległość środka okręgu wpisanego w kąt od każdego z ramion tego kąta jest równa promieniowi tego okręgu., 2. Promień okręgu wpisanego w kąt jest prostopadły do ramienia tego kąta., 3. Okrąg w wpisany w kąt ma trzy miejsca styczne z ramionami tego kąta., 4. Okrąg można wpisać tylko w kąt ostry.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 2

Narysuj dowolny kąt o mierze 40° i wpisz w niego okrąg.

Rr6K50FfSMTes
Szkicownik.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Opisz konstrukcję okręgu wpisanego w dowolny kąt o mierze 40°.

R6Yer9gBpNxZw
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3

Znajdź środek okręgu wpisanego w trójkąt ostrokątny, prostokątny i rozwartokątny.

R11TpK3xXt9ZH
Szkicownik.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RxwkYAgnjyT8E
Ćwiczenie 3
Ile dwusiecznych wystarczy skonstruować aby wyznaczyć środek okręgu wpisanego w trójkąt? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. dwie, 2. jedna, 3. trzy
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 4

Skonstruuj kąt α i wpisz w ten kąt okrąg, jeśli

  1. α=60°,

  2. α=45°,

  3. α=30°,

  4. α=105°.

R169qXE10fsTT
Szkicownik.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Opisz konstrukcję okręgu wpisanego w kąt α, gdy

  1. α=60°,

  2. α=45°,

  3. α=30°,

  4. α=105°.

R10YcliUEjC2A
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
R1QfkEU5oYjzV2
Ćwiczenie 5
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.

Środek okręgu wpisanego w trójkąt leży w punkcie przecięcia: Możliwe odpowiedzi: 1. wysokości tego trójkąta., 2. dwusiecznych kątów tego trójkąta., 3. symetralnych boków tego trójkąta.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R3kH8Y3QMg7rf2
Ćwiczenie 6
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.

Jeśli okrąg jest wpisany w trójkąt, to trójkąt ten jest: Możliwe odpowiedzi: 1. opisany na okręgu., 2. wpisany w okrąg., 3. równoboczny.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RswxFIDPRzSX72
Ćwiczenie 7
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.

Środek okręgu wpisanego w trójkąt leży: Możliwe odpowiedzi: 1. we wnętrzu tego trójkąta., 2. na zewnątrz trójkąta., 3. na jednym z boków trójkąta.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 8

Skonstruuj okrąg wpisany w trójkąt

  1. prostokątny,

  2. równoboczny,

  3. równoramienny,

  4. rozwartokątny.

R4pDAXTKVdhof
Szkicownik.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Opisz konstrukcję okręgu wpisanego w trójkąt

  1. prostokątny,

  2. równoboczny,

  3. równoramienny,

  4. rozwartokątny.

RAWp9AwlgrSNj
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 9

Narysuj trójkąt, w którym miary kątów wynoszą: 30°, 120°, 30°. Skonstruuj okrąg wpisany w ten trójkąt.

R1FhIQAfTO8ap
Szkicownik.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Opisz konstrukcję okręgu wpisanego w trójkąt, w którym miary kątów wynoszą: 30°, 120°, 30°.

R4sn7vODxd4eO
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 10

W trójkąt prostokątny wpisz okrąg i na trójkącie prostokątnym opisz okrąg.

Odpowiedz, gdzie w każdym przypadku leży środek tego okręgu?

Promień którego z okręgów jest większy?

R1SF5Jkw7FgLY
Szkicownik.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

W trójkąt prostokątny wpisano okrąg i na trójkącie prostokątnym opisano okrąg. Odpowiedz, gdzie w każdym przypadku leży środek tego okręgu?
Promień którego z okręgów jest większy?

RoaJUBM2skaTq
(Uzupełnij)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
R6cPGxIgUwbzb2
Ćwiczenie 11
Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. W trójkąt rozwartokątny można wpisać okrąg., 2. Środek okręgu wpisanego w trójkąt jest zarazem środkiem okręgu opisanego na tym trójkącie., 3. Wysokość w trójkącie równobocznym jest sumą długości promienia okręgu wpisanego oraz promienia okręgu opisanego na tym trójkącie.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 12

W trójkąt równoboczny ABC wpisano okrąg. Punkty styczności okręgu z bokami tego trójkąta oznaczono D,E,F tak jak na rysunku.

RTZCw9yxWTetT1
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.

Wykaż, że

AF=FB=BE=EC=CD=DA.
Ćwiczenie 13
R1GMSh14BqXye
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1Pp9AEoHOff4
W trójkąt ABC o kątach 50°, 70°, 60° wpisano okrąg. Punkty D, E, F są punktami styczności tego okręgu z ramionami trójkąta. Oblicz miary kątów. Uzupełnij luki, wpisując odpowiednie liczby w kolejności malejącej . Miary kątów, jakie tworzą między sobą promienie tego okręgu poprowadzone ze środka okręgu do punktów D, E, F wynoszą: Tu uzupełnij°, Tu uzupełnij°, Tu uzupełnij°.Miary kątów w trójkącie DEF wynoszą: Tu uzupełnij°, Tu uzupełnij°, Tu uzupełnij°.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 14
RLoEp3cZmMNbl2
W trójkąt ABC wpisano okrąg o środku w punkcie O. Okrąg ten jest styczny do boków trójkąta w punktach odpowiednio D, E, F. Miara kąta DOE jest równa 130°, a miara kąta DOF jest równa 120°. Ile wynosi miara kąta ACB? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 60°, 2. 100 °   , 3. 70 ° , 4. 90 °
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RiWCCqVFJaJKL2
Ćwiczenie 15
W trójkąt równoboczny ABC wpisano okrąg o środku w punkcie O i promieniu 10 cm. Ile wynosi wysokość trójkąta AOB poprowadzona z wierzchołka O? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 5  cm , 2. 10  cm , 3. 4  cm , 4. 15  cm
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
R1REBx5O9OJpG2
Ćwiczenie 16
Na okręgu o środku w punkcie O opisany jest trójkąt ABC. Kąt CAB jest kątem prostym. Okrąg ten jest styczny do boku AC w punkcie D, a do boku AB w punkcie E.
Dokończ zdanie, wybierając poprawną odpowiedź.

Czworokąt AEOD ma: Możliwe odpowiedzi: 1. co najmniej jeden kąt prosty., 2. dokładnie jeden kąt prosty., 3. wszystkie boki równe., 4. jeden kąt rozwarty.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RYYo6aYYoTzd32
Ćwiczenie 17
W trójkąt o bokach długości 6 cm, 10 cm, 8 cm wpisano okrąg o promieniu 2 cm. Oblicz pole tego trójkąta. Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 24 cm2, 2. Nieprawidłowa odpowiedź A, 3. Nieprawidłowa odpowiedź B
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
3
Ćwiczenie 18
RzXhm0ikTSaNQ
Oblicz promień okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny o bokach długości 5 dm, 12 dm, 13 dm. Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 2 dm, 2. 4 dm, 3. 1 dm, 4. 8 dm
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
3
Ćwiczenie 19
RR1PcuAavIRY13
Trójkąt równoboczny ABC opisany jest na okręgu o promieniu 6 cm i środku w punkcie O. Punkty E, F, G są punktami styczności okręgu i trójkąta. Punkt E leży na boku AC, punkt G na boku AB.
Uzupełnij poniższe luki. Kliknij w nie, aby rozwinąć listę, a następnie wybierz poprawną odpowiedź. Miary kątów czworokąta EAGO to 1. 15 cm, 2. 30°, 80°, 70°, 3. 50°, 40°, 60°, 210°, 4. 60°, 90°, 120°, 90°, 5. 40°, 50°, 90°, 6. 9 cm, 7. 11 cm, 8. 10 cm, 9. 12 cm, 10. 50°, 45°, 65°, 200°, 11. 40°, 110°, 140°, 70°, 12. 30°, 60°, 90°, 13. 30°, 60°, 30°, 240°, 14. 50°, 100°, 130°, 80°.Miary kątów trójkąta BOF to 1. 15 cm, 2. 30°, 80°, 70°, 3. 50°, 40°, 60°, 210°, 4. 60°, 90°, 120°, 90°, 5. 40°, 50°, 90°, 6. 9 cm, 7. 11 cm, 8. 10 cm, 9. 12 cm, 10. 50°, 45°, 65°, 200°, 11. 40°, 110°, 140°, 70°, 12. 30°, 60°, 90°, 13. 30°, 60°, 30°, 240°, 14. 50°, 100°, 130°, 80°.Miary kątów czworokąta ACBO to 1. 15 cm, 2. 30°, 80°, 70°, 3. 50°, 40°, 60°, 210°, 4. 60°, 90°, 120°, 90°, 5. 40°, 50°, 90°, 6. 9 cm, 7. 11 cm, 8. 10 cm, 9. 12 cm, 10. 50°, 45°, 65°, 200°, 11. 40°, 110°, 140°, 70°, 12. 30°, 60°, 90°, 13. 30°, 60°, 30°, 240°, 14. 50°, 100°, 130°, 80°Promień okręgu opisanego na trójkącie ABC ma długość 1. 15 cm, 2. 30°, 80°, 70°, 3. 50°, 40°, 60°, 210°, 4. 60°, 90°, 120°, 90°, 5. 40°, 50°, 90°, 6. 9 cm, 7. 11 cm, 8. 10 cm, 9. 12 cm, 10. 50°, 45°, 65°, 200°, 11. 40°, 110°, 140°, 70°, 12. 30°, 60°, 90°, 13. 30°, 60°, 30°, 240°, 14. 50°, 100°, 130°, 80°.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
1
RDOQ4pzEHQheP1
Ćwiczenie 20
W  trójkąt ABC wpisany jest okrąg o środku w punkcie O. Punkty E, F, G są punktami styczności okręgu i trójkąta. Oblicz miary zaznaczonych kątów. Przeciągnij odpowiednie wartości kątów, uzupełniając luki na rysunkach.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
RhKgq6pTFqPQw
Ćwiczenie 20
Uzupełnij zdania, przeciągając w luki odpowiednie liczby lub kliknij w lukę i wybierz odpowiedź z listy rozwijalnej. W trójkąt ABC wpisany jest okrąg o środku w punkcie O. Punkty E, F, G są punktami styczności okręgu i trójkąta. Punkt E leży na boku AC, punkt F leży na boku BC, a punkt Punkt G leży na boku AB. Miara kąta CAB wynosi 40°, natomiast miara kąta ACB wynosi 80°. Oznacza to, że miara kąta ABC wynosi 1. 140, 2. 120, 3. 100, 4. 180, 5. 90, 6. 60°.

Odcinki EO, FOGO są promieniami okręgu wpisanego w ten trójkąt i dzielą go na trzy deltoidy: AEOG, CEOFBFOG. Oznacza to, że miara kąta EOG wynosi 1. 140, 2. 120, 3. 100, 4. 180, 5. 90, 6. 60°, miara kąta EOF wynosi 1. 140, 2. 120, 3. 100, 4. 180, 5. 90, 6. 60°, a miara kąta FOG wynosi 1. 140, 2. 120, 3. 100, 4. 180, 5. 90, 6. 60°
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.