Rumus keliling segiempat yang ada lingkarannya. Lingkaran yang dibatasi mengelilingi segiempat

1 . Jumlah diagonal-diagonal suatu segiempat cembung lebih besar dari jumlah kedua sisi yang berhadapan.

2 . Jika ruas-ruas tersebut menghubungkan titik tengah sisi-sisi yang berhadapan berbentuk persegi

a) sama besar, maka diagonal-diagonal segiempat tersebut tegak lurus;

b) tegak lurus, maka diagonal-diagonal segiempat tersebut sama besar.

3 . Garis bagi sudut-sudut pada sisi lateral trapesium berpotongan di garis tengahnya.

4 . Sisi-sisi jajar genjang sama panjang dan . Maka segi empat yang dibentuk oleh perpotongan garis bagi sudut-sudut jajar genjang tersebut adalah persegi panjang yang diagonal-diagonalnya sama dengan .

5 . Jika jumlah sudut salah satu alas trapesium adalah 90°, maka ruas garis yang menghubungkan titik tengah alas trapesium sama dengan selisih setengahnya.

6 . Di samping AB Dan IKLAN genjang ABCD poin yang diambil M Dan N begitu lurus MS Dan tidak bagilah jajar genjang menjadi tiga bagian yang sama besar. Menemukan M N, Jika BD=d.

7 . Ruas garis lurus yang sejajar alas trapesium, yang berada di dalam trapesium, dibagi diagonal-diagonalnya menjadi tiga bagian. Kemudian ruas-ruas yang berdekatan pada sisi-sisinya sama besar satu sama lain.

8 . Melalui titik potong diagonal trapesium dengan alasnya, ditarik garis lurus yang sejajar alasnya. Ruas garis yang terletak di antara sisi-sisi trapesium sama dengan .

9 . Trapesium dibagi oleh garis lurus yang sejajar alasnya, sama dengan dan , menjadi dua trapesium yang sama besar. Maka ruas garis yang berada di antara sisi-sisinya sama dengan .

10 . Jika salah satu kondisi berikut ini benar, maka keempat poin tersebut A, B, C Dan D berbaring di lingkaran yang sama.

A) CAD=CBD= 90°.

b) poin A Dan DI DALAM berbaring pada salah satu sisi garis lurus CD dan sudut CAD sama dengan sudut CBD.

c) lurus AC Dan BD berpotongan di suatu titik TENTANG Dan HAI OS=OV OD.

11 . Garis lurus yang menghubungkan suatu titik R perpotongan diagonal-diagonal suatu segiempat ABCD dengan dot Q persimpangan garis AB Dan CD, membagi sisinya IKLAN setengah. Kemudian dia membaginya menjadi dua dan ke samping Matahari.

12 . Setiap sisi segiempat cembung dibagi menjadi tiga bagian yang sama besar. Titik-titik pembagian yang bersesuaian pada sisi-sisi yang berhadapan dihubungkan oleh segmen-segmen. Kemudian segmen-segmen ini dibagi satu sama lain menjadi tiga bagian yang sama besar.

13 . Dua garis lurus membagi dua sisi berhadapan suatu segi empat cembung menjadi tiga bagian yang sama besar. Kemudian di antara garis-garis tersebut terletak sepertiga luas segiempat tersebut.

14 . Jika sebuah lingkaran dapat dimasukkan ke dalam segi empat, maka ruas yang menghubungkan titik-titik di mana lingkaran tersebut menyentuh sisi-sisi yang berhadapan dari segi empat tersebut melalui titik potong diagonal-diagonalnya.

15 . Jika jumlah sisi-sisi yang berhadapan pada suatu segi empat sama besar, maka dapat dibuat sebuah lingkaran pada segi empat tersebut.

16. Sifat-sifat segi empat bertulisan yang diagonal-diagonalnya saling tegak lurus. Segi empat ABCD tertulis dalam lingkaran berjari-jari R. Diagonalnya AC Dan BD saling tegak lurus dan berpotongan di suatu titik R. Kemudian

a) median segitiga ARV tegak lurus ke samping CD;

b) garis putus-putus AOC membagi segi empat ABCD menjadi dua sosok yang berukuran sama;

V) AB 2 + CD 2=4R 2 ;

G) AR 2 +BP 2 +CP 2 +DP 2 = 4R 2 dan AB 2 +BC 2 +CD 2 +AD 2 =8R 2;

e) jarak pusat lingkaran ke sisi segiempat adalah setengah sisi yang berhadapan.

e) jika garis tegak lurus turun ke samping IKLAN dari atas DI DALAM Dan DENGAN, melintasi diagonal AC Dan BD di poin E Dan F, Itu BCFE- belah ketupat;

g) segiempat yang titik-titik sudutnya merupakan proyeksi suatu titik R pada sisi-sisi segi empat ABCD,- keduanya tertulis dan dijelaskan;

h) segi empat yang dibentuk oleh garis singgung lingkaran luar segiempat tersebut ABCD, digambar pada simpul-simpulnya, dapat ditulisi dalam lingkaran.

17 . Jika A, b, c, d- sisi-sisi segi empat yang berurutan, S adalah luasnya, maka , dan persamaan hanya berlaku untuk segi empat bertulisan yang diagonal-diagonalnya saling tegak lurus.

18 . Rumus Brahmagupta. Jika sisi-sisi segiempat siklik sama panjang a, b, c Dan D, lalu wilayahnya S dapat dihitung dengan menggunakan rumus,

Di mana - setengah keliling segiempat.

19 . Jika berbentuk segi empat dengan sisi-sisinya A, b, c, d dapat ditulisi dan dapat digambarkan sebuah lingkaran disekelilingnya, maka luasnya sama dengan .

20 . Titik P terletak di dalam persegi ABCD, dan sudutnya PAB sama dengan sudut RVA dan setara 15°. Lalu segitiga DPC- sama sisi.

21 . Jika untuk segi empat siklik ABCD kesetaraan terpenuhi CD = IKLAN + SM, lalu garis bagi sudut-sudutnya A Dan DI DALAM berpotongan di samping CD.

22 . Kelanjutan dari sisi yang berlawanan AB Dan CD segi empat siklik ABCD berpotongan di suatu titik M, dan para pihak IKLAN Dan Matahari- pada intinya N. Kemudian

a) garis bagi sudut AMD Dan D.N.C. saling tegak lurus;

b) lurus MQ Dan NQ memotong sisi segi empat pada titik sudut belah ketupat;

c) titik potong Q Garis bagi tersebut terletak pada ruas yang menghubungkan titik tengah diagonal-diagonal segiempat tersebut ABCD.

23 . teorema Ptolemy. Jumlah hasil kali dua pasang sisi berhadapan pada suatu segi empat siklik sama dengan hasil kali diagonal-diagonalnya.

24 . teorema Newton. Pada setiap segiempat berbatas, titik tengah diagonal dan pusat lingkaran terletak pada satu garis lurus.

25 . teorema Monge. Garis-garis yang ditarik melalui titik tengah sisi-sisi suatu segi empat yang tegak lurus terhadap sisi-sisi yang berhadapan berpotongan di satu titik.

27 . Empat lingkaran, dibangun pada sisi-sisi segiempat cembung sebagai diameter, menutupi seluruh segi empat.

29 . Dua sudut berhadapan pada suatu segiempat cembung adalah tumpul. Maka diagonal yang menghubungkan titik-titik sudut tersebut lebih kecil dari diagonal lainnya.

30. Pusat-pusat persegi yang dibangun pada sisi-sisi jajar genjang di luarnya membentuk persegi itu sendiri.

Suatu segi empat dikatakan berada dalam lingkaran jika semua titik sudutnya terletak pada lingkaran. Lingkaran seperti itu dibatasi pada segiempat.

Sama seperti tidak semua segi empat dapat digambarkan mengelilingi lingkaran, demikian pula tidak setiap segiempat dapat dituliskan dalam lingkaran.

Segi empat cembung yang terdapat dalam lingkaran mempunyai sifat jumlah sudut-sudut yang berhadapan adalah 180°. Jadi, jika diberikan segiempat ABCD yang sudut A berhadapan dengan sudut C, dan sudut B berhadapan dengan sudut D, maka ∠A + ∠C = 180° dan ∠B + ∠D = 180°.

Secara umum, jika sepasang sudut yang berhadapan pada suatu segiempat berjumlah 180°, maka pasangan lainnya akan berjumlah sama. Hal ini menunjukkan bahwa pada segi empat cembung jumlah sudutnya selalu sama dengan 360°. Fakta ini juga mengikuti fakta bahwa untuk poligon cembung jumlah sudut ditentukan dengan rumus 180° * (n – 2), dengan n adalah jumlah sudut (atau sisi).

Sifat segi empat siklik dapat dibuktikan dengan cara berikut. Misalkan sebuah segiempat ABCD berada pada lingkaran O. Kita perlu membuktikan bahwa ∠B + ∠D = 180°.

Sudut B tertulis dalam lingkaran. Seperti yang Anda ketahui, sudut tersebut sama dengan setengah busur tempatnya berada. Dalam hal ini sudut B ditopang oleh busur ADC yang artinya ∠B = ½◡ADC. (Karena busur sama dengan sudut antara jari-jari yang membentuknya, kita dapat menulis bahwa ∠B = ½∠AOC, yang daerah dalamnya memuat titik D.)

Sudut D pada segi empat bertumpu pada busur ABC, yaitu D = ½◡ABC.

Karena sisi-sisi sudut B dan D memotong lingkaran di titik yang sama (A dan C), kedua sisi tersebut membagi lingkaran menjadi dua busur saja - ◡ADC dan ◡ABC. Karena jumlah lingkaran penuh adalah 360°, maka ◡ADC + ◡ABC = 360°.

Dengan demikian diperoleh persamaan sebagai berikut:

∠B = ½◡ADC
∠D = ½◡ABC
◡ADC + ◡ABC = 360°

Mari kita nyatakan jumlah sudutnya:

∠B + ∠D = ½◡ADC + ½◡ABC

Mari kita keluarkan ½ dari tanda kurung:

∠B + ∠D = ½(◡ADC + ◡ABC)

Mari kita ganti jumlah busur dengan nilai numeriknya:

∠B + ∠D = ½ * 360° = 180°

Diketahui bahwa jumlah sudut-sudut yang berhadapan pada segiempat bertulisan adalah 180°. Inilah yang perlu dibuktikan.

Fakta bahwa segi empat bertulis mempunyai sifat ini (jumlah sudut-sudut yang berhadapan adalah 180°) tidak berarti bahwa segi empat mana pun yang jumlah sudut-sudutnya berhadapan adalah 180° dapat dimasukkan ke dalam sebuah lingkaran. Meskipun pada kenyataannya hal ini benar. Fakta ini disebut tes segi empat tertulis dan dirumuskan sebagai berikut: jika jumlah sudut-sudut yang berhadapan pada suatu segi empat cembung adalah 180°, maka dapat digambarkan sebuah lingkaran di sekelilingnya (atau tertulis dalam lingkaran).

Anda dapat membuktikan pengujian segi empat bertulisan dengan kontradiksi. Misalkan terdapat segi empat ABCD yang sudut-sudut berhadapannya B dan D berjumlah 180°. Dalam hal ini sudut D tidak terletak pada lingkaran. Kemudian ambil titik E pada garis yang memuat ruas CD sedemikian rupa sehingga terletak pada lingkaran. Hasilnya adalah segi empat siklik ABCE. Segi empat ini mempunyai sudut yang berhadapan B dan E, yang berarti besar sudutnya adalah 180°. Ini mengikuti sifat-sifat segiempat tertulis.

Ternyata ∠B + ∠D = 180° dan ∠B + ∠E = 180°. Akan tetapi, sudut D segiempat ABCD terhadap segitiga AED adalah sudut luar, dan oleh karena itu lebih besar dari sudut E segitiga ini. Jadi, kita telah sampai pada suatu kontradiksi. Artinya, jika jumlah sudut-sudut yang berhadapan pada suatu segiempat berjumlah 180°, maka segi empat tersebut selalu dapat dimasukkan dalam lingkaran.

Artikel ini berisi kumpulan informasi minimum tentang lingkaran yang diperlukan agar berhasil lulus Ujian Negara Terpadu dalam matematika.

Lingkar adalah himpunan titik-titik yang terletak pada jarak yang sama dari suatu titik tertentu, yang disebut pusat lingkaran.

Untuk setiap titik yang terletak pada lingkaran, persamaan terpenuhi (Panjang segmen sama dengan jari-jari lingkaran.

Ruas garis yang menghubungkan dua titik pada lingkaran disebut akord.

Tali busur yang melalui pusat lingkaran disebut tali busur diameter lingkaran() .

Lingkar:

Luas lingkaran:

Busur lingkaran:

Bagian lingkaran yang terletak di antara dua titik disebut busur lingkaran. Dua titik pada lingkaran menentukan dua busur. Akordnya membentuk dua busur: dan . Tali busur yang sama membentuk busur yang sama.

Sudut antara dua jari-jari disebut sudut tengah :

Untuk mencari panjang busur, kita membuat perbandingan:

a) sudut dinyatakan dalam derajat:

b) sudut dinyatakan dalam radian:

Diameter tegak lurus tali busur , bagilah tali busur ini dan busur-busur yang dibentuknya menjadi dua:

Jika akord Dan lingkaran berpotongan di suatu titik , maka hasil kali segmen tali busur yang membaginya dengan suatu titik adalah sama satu sama lain:

Bersinggungan dengan lingkaran.

Garis lurus yang mempunyai satu titik persekutuan dengan lingkaran disebut garis singgung ke lingkaran. Garis lurus yang mempunyai dua titik yang sama pada lingkaran disebut garis potong

Garis singgung lingkaran tegak lurus terhadap jari-jari yang ditarik ke titik singgung tersebut.

Jika dua garis singgung ditarik dari suatu titik ke sebuah lingkaran, maka ruas garis singgung sama besar satu sama lain dan pusat lingkaran terletak pada garis bagi sudut dengan titik sudut di titik ini:


Jika garis singgung dan garis potong ditarik dari suatu titik ke sebuah lingkaran, maka kuadrat panjang suatu ruas garis singgung sama dengan hasil kali seluruh ruas garis potong dan bagian luarnya :

Konsekuensi: hasil kali seluruh ruas suatu garis potong dan bagian luarnya sama dengan hasil kali seluruh ruas garis potong lain dan bagian luarnya:


Sudut dalam lingkaran.

Besar derajat sudut pusat sama dengan besar derajat busur tempatnya bertumpu:

Sudut yang titik sudutnya terletak pada lingkaran dan sisi-sisinya terdapat tali busur disebut sudut tertulis . Sudut tertulis diukur dengan setengah busur tempatnya bertumpu:

∠∠

Sudut yang tertulis di bawah diameter adalah siku-siku:

∠∠∠

Sudut-sudut tertulis yang dibatasi oleh satu busur adalah sama besar :

Sudut-sudut bertulisan yang berada di bawah satu tali busur adalah sama besar atau jumlahnya sama

∠∠

Titik-titik sudut segitiga yang mempunyai alas tertentu dan sudut-sudut yang sama besar pada titik sudutnya terletak pada lingkaran yang sama:


Sudut antara dua tali busur (sudut dengan titik sudut di dalam lingkaran) sama dengan setengah jumlah nilai sudut busur lingkaran yang terdapat di dalam sudut tertentu dan di dalam sudut vertikal.

∠ ∠∠(⌣ ⌣ )

Sudut antara dua garis potong (sudut yang titik sudutnya di luar lingkaran) sama dengan selisih setengah nilai sudut busur lingkaran yang terdapat di dalam sudut tersebut.


∠ ∠∠(⌣ ⌣ )

Lingkaran tertulis.

Lingkaran itu disebut tertulis dalam poligon , jika menyentuh sisi-sisinya. Pusat lingkaran tertulis terletak pada titik potong garis bagi sudut poligon.

Tidak semua poligon dapat memuat lingkaran.

Luas poligon yang di dalamnya terdapat lingkaran dapat dicari dengan menggunakan rumus

di sini adalah setengah keliling poligon, dan merupakan jari-jari lingkaran yang tertulis.

Dari sini radius lingkaran tertulis sama

Jika sebuah lingkaran terletak pada segi empat cembung, maka jumlah panjang sisi-sisi yang berhadapan adalah sama . Sebaliknya: jika pada segiempat cembung jumlah panjang sisi-sisi yang berhadapan sama besar, maka dapat dibuat lingkaran pada segiempat tersebut:

Anda dapat menuliskan lingkaran ke dalam segitiga apa pun, dan hanya satu. Pusat lingkaran dalam terletak pada titik potong garis-garis bagi sudut-sudut dalam segitiga.


Jari-jari lingkaran tertulis sama dengan . Di Sini

Lingkaran yang dibatasi.

Lingkaran itu disebut dijelaskan tentang poligon , jika melewati semua simpul poligon. Pusat lingkaran terletak pada titik potong garis-bagi tegak lurus sisi-sisi poligon. Jari-jari dihitung sebagai jari-jari lingkaran yang dibatasi oleh segitiga yang dibatasi oleh tiga titik sudut dari poligon tertentu:

Sebuah lingkaran dapat digambarkan mengelilingi segiempat jika dan hanya jika jumlah sudut-sudut yang berhadapan sama dengan .

Di sekitar segitiga apa pun Anda dapat menggambarkan sebuah lingkaran, dan hanya satu. Pusatnya terletak pada titik potong garis-bagi tegak lurus sisi-sisi segitiga:

radius keliling dihitung menggunakan rumus:

Dimana panjang sisi-sisi segitiga dan luasnya.

teorema Ptolemy

Pada segi empat siklik, hasil kali diagonal-diagonalnya sama dengan jumlah hasil kali sisi-sisi yang berhadapan:

Bahan dari Wikipedia - ensiklopedia gratis

  • Dalam geometri Euclidean, segi empat tertulis adalah segi empat yang semua titik sudutnya terletak pada lingkaran yang sama. Lingkaran ini disebut lingkaran terbatas segiempat, dan simpul-simpulnya dikatakan terletak pada lingkaran yang sama. Pusat lingkaran dan jari-jarinya disebut berturut-turut tengah Dan radius lingkaran terbatas. Istilah lain untuk segi empat ini: sebuah segi empat terletak pada satu lingkaran, sisi-sisi segiempat terakhir adalah tali busur lingkaran. Segi empat cembung biasanya diasumsikan sebagai segi empat cembung. Rumus dan properti yang diberikan di bawah ini valid dalam kasus cembung.
  • Mereka mengatakan itu jika sebuah lingkaran dapat digambar mengelilingi segiempat, Itu segi empat tertulis dalam lingkaran ini, dan sebaliknya.

Kriteria umum prasasti segi empat

  • Dikelilingi segiempat cembung \pi radian), yaitu:
\sudut A+\sudut C = \sudut B + \sudut D = 180^\circ

atau dalam notasi gambar:

\alpha + \gamma = \beta + \delta = \pi = 180^(\circ).

  • Lingkaran dapat digambarkan di sekeliling segiempat mana pun yang keempat garis bagi sisi-sisinya berpotongan di satu titik (atau mediatrik sisi-sisinya, yaitu garis tegak lurus sisi-sisi yang melalui titik tengahnya).
  • Anda dapat menggambarkan sebuah lingkaran di sekeliling segi empat mana pun yang memiliki satu sudut luar yang berdekatan sudut dalam yang diberikan, sama persis dengan sudut dalam lain yang berhadapan diberikan sudut dalam. Pada hakikatnya kondisi ini merupakan kondisi antiparalelisme dua sisi segiempat yang berhadapan. Pada Gambar. Di bawah ini adalah sudut luar dan sudut dalam yang berdekatan dari segi lima hijau.
\displaystyle AX\cdot XC = BX\cdot XD.
  • Persimpangan X mungkin internal atau eksternal lingkaran. Dalam kasus pertama, kita memperoleh segiempat siklik adalah ABCD, dan dalam kasus terakhir kita memperoleh segiempat tertulis ABDC. Ketika berpotongan di dalam lingkaran, persamaan menyatakan bahwa produk dari panjang segmen di mana titik tersebut X membagi satu diagonal, sama dengan hasil kali panjang ruas-ruas yang terdapat titik tersebut X membagi diagonal lainnya. Kondisi ini dikenal sebagai "teorema akord berpotongan". Dalam kasus kita, diagonal-diagonal segi empat yang tertulis adalah tali busur lingkaran.
  • Kriteria lain untuk inklusi. Segi empat cembung ABCD sebuah lingkaran ditulis jika dan hanya jika
\tan(\frac(\alpha)(2))\tan(\frac(\gamma)(2))=\tan(\frac(\beta)(2))\tan(\frac(\delta)( 2))=1.

Kriteria khusus untuk prasasti segi empat

Segi empat bertulisan sederhana (tanpa perpotongan sendiri) adalah segiempat cembung. Suatu lingkaran dapat digambarkan mengelilingi segi empat cembung jika dan hanya jika jumlah sudut-sudut yang berhadapan sama dengan 180° ( \pi radian). Anda dapat menggambarkan lingkaran di sekitar:

  • antiparallelogram apa pun
  • persegi panjang apa pun (kasus khusus adalah persegi)
  • trapesium sama kaki apa pun
  • segiempat apa pun yang mempunyai dua sudut siku-siku yang berhadapan.

Properti

Rumus dengan diagonal

ef=ac+bd; \frac(e)(f) = \frac(a\cdot d+b\cdot c)(a\cdot b+c\cdot d).

Pada rumus terakhir pasangan sisi yang berdekatan pembilangnya A Dan D, B Dan C istirahatkan ujungnya pada panjang diagonal e. Pernyataan serupa juga berlaku untuk penyebutnya.

  • Rumus panjang diagonal(konsekuensi ):
e = \sqrt(\frac((ac+bd)(iklan+bc))(ab+cd)) Dan f = \sqrt(\frac((ac+bd)(ab+cd))(iklan+bc))

Rumus dengan sudut

Untuk segiempat siklik yang mempunyai barisan sisi-sisinya A , B , C , D, dengan setengah keliling P dan sudut A antara para pihak A Dan D, fungsi sudut trigonometri A diberikan oleh rumus

\cos A = \frac(a^2 + d^2 - b^2 - c^2)(2(iklan + bc)), \sin A = \frac(2\sqrt((p-a)(p-b)(p-c)(p-d)))((ad+bc)), \tan \frac(A)(2) = \sqrt(\frac((p-a)(p-d))((p-b)(p-c))).

Sudut θ diantara diagonal-diagonalnya terdapat :hal.26

\tan \frac(\theta)(2) = \sqrt(\frac((p-b)(p-d))((p-a)(p-c))).

  • Jika sisi berlawanan A Dan C berpotongan pada suatu sudut φ , maka itu sama
\cos(\frac(\varphi)(2))=\sqrt(\frac((p-b)(p-d)(b+d)^2)((ab+cd)(iklan+bc))),

Di mana P ada setengah keliling. : hal.31

Jari-jari lingkaran yang dibatasi pada segi empat

Rumus Parameshvara

Jika berbentuk segi empat yang sisi-sisinya berurutan A , B , C , D dan setengah keliling P tertulis dalam lingkaran, maka jari-jarinya sama dengan rumus Parameshwar:P. 84

R= \frac(1)(4) \sqrt(\frac((ab+cd)(ad+bc)(ac+bd))((p-a)(p-b)(p-c)(p-d))).

Ini diturunkan oleh ahli matematika India Parameshwar pada abad ke-15 (c. 1380–1460)

  • Segi empat cembung (lihat gambar sebelah kanan) dibentuk oleh empat data Garis lurus Mikel, dituliskan dalam lingkaran jika dan hanya jika titik Mikel M suatu segiempat terletak pada suatu garis yang menghubungkan dua dari enam titik potong garis-garis tersebut (yang bukan titik sudut segiempat tersebut). Yaitu kapan M terletak pada E.F..

Kriteria bahwa suatu segiempat yang terdiri dari dua segitiga terletak pada suatu lingkaran tertentu

f^2 = \frac((ac+bd)(iklan+bc))((ab+cd)).
  • Kondisi terakhir memberikan ekspresi diagonal F segi empat yang terdapat dalam lingkaran yang panjang keempat sisinya ( A, B, C, D). Rumus ini segera menyusul ketika mengalikan dan menyamakan satu sama lain bagian kiri dan kanan rumus yang menyatakan esensi Teorema pertama dan kedua Ptolemy(Lihat di atas).

Kriteria bahwa suatu segiempat yang dipotong oleh garis lurus dari suatu segitiga terdapat pada lingkaran tertentu

  • Sebuah garis lurus, antiparalel dengan sisi segitiga dan memotongnya, memotong segi empat darinya, yang di sekelilingnya selalu dapat digambarkan sebuah lingkaran.
  • Konsekuensi. Di sekitar antiparallelogram, di mana dua sisi berlawanan antiparalel, selalu mungkin untuk menggambarkan sebuah lingkaran.

Luas segiempat yang tertulis dalam lingkaran

Variasi rumus Brahmagupta

S=\sqrt((p-a)(p-b)(p-c)(p-d)), dimana p adalah setengah keliling segi empat. S= \frac(1)(4) \sqrt(- \begin(vmatrix)

a & b & c & -d \\ b & a & -d & c \\ c & -d & a & b \\ -d & c & b & a \end(vmatrix))

Rumus luas lainnya

S = \tfrac(1)(2)(ab+cd)\sin(B) S = \tfrac(1)(2)(ac+bd)\sin(\theta),

Di mana θ salah satu sudut antara diagonalnya. Asalkan sudutnya A bukan garis lurus, luas juga dapat dinyatakan sebagai :p.26

S = \tfrac(1)(4)(a^2-b^2-c^2+d^2)\tan(A). \displaystyle S=2R^2\sin(A)\sin(B)\sin(\theta),

Di mana R adalah jari-jari lingkaran luar. Sebagai konsekuensi langsungnya, kita mengalami ketimpangan

S\le 2R^2,

di mana persamaan mungkin terjadi jika dan hanya jika segi empat tersebut berbentuk persegi.

segi empat Brahmagupta

Segi Empat Brahmagupta adalah segi empat yang terletak di dalam lingkaran yang panjang sisinya bilangan bulat, diagonal-diagonalnya bilangan bulat, dan luasnya bilangan bulat. Semua kemungkinan segi empat Brahmagupta yang memiliki sisi A , B , C , D, dengan diagonal e , F, dengan luas S, dan jari-jari lingkaran yang dibatasi R dapat diperoleh dengan menghilangkan penyebut ekspresi berikut yang melibatkan parameter rasional T , kamu, Dan ay :

sebuah= b=(1+u^2)(v-t)(1+tv) c=t(1+u^2)(1+v^2) d=(1+v^2)(u-t)(1+tu) e=u(1+t^2)(1+v^2) f=v(1+t^2)(1+u^2) S=uv 4R=(1+u^2)(1+v^2)(1+t^2).

Contoh

  • Segiempat tertentu yang terdapat pada lingkaran adalah: persegi panjang, persegi, trapesium sama kaki atau sama kaki, antijajar genjang.

Segi empat yang tertulis dalam lingkaran dengan diagonal-diagonalnya tegak lurus (segiempat ortodiagonal yang tertulis)

Sifat-sifat segiempat yang terletak pada lingkaran yang diagonal-diagonalnya tegak lurus

Keliling dan luas

Untuk segi empat yang terletak di dalam lingkaran yang diagonal-diagonalnya tegak lurus, misalkan perpotongan diagonal-diagonalnya membagi salah satu diagonalnya menjadi beberapa segmen yang panjangnya P 1 dan P 2, dan membagi diagonal lainnya menjadi segmen-segmen panjang Q 1 dan Q 2. Maka (Persamaan pertama adalah Proposisi 11 Archimedes" Kitab Lemmas)

D^2=p_1^2+p_2^2+q_1^2+q_2^2=a^2+c^2=b^2+d^2,

Di mana D- diameter lingkaran. Hal ini benar karena diagonal-diagonalnya tegak lurus terhadap tali busur lingkaran. Dari persamaan tersebut diperoleh jari-jari lingkaran yang dibatasi R dapat ditulis sebagai

R=\tfrac(1)(2)\sqrt(p_1^2+p_2^2+q_1^2+q_2^2)

atau dalam bentuk sisi-sisi segi empat

R=\tfrac(1)(2)\sqrt(a^2+c^2)=\tfrac(1)(2)\sqrt(b^2+d^2).

Hal ini juga mengikuti hal tersebut

a^2+b^2+c^2+d^2=8R^2.

  • Untuk segi empat ordiagonal tertulis, teorema Brahmagupta berlaku:

Jika suatu segi empat siklik mempunyai diagonal-diagonal tegak lurus yang berpotongan di suatu titik M, lalu dua pasang antimediatris melewati suatu titik M.

Komentar. Dalam teorema di bawah ini anti-mediatrix memahami segmen tersebut F.E. segi empat pada gambar di sebelah kanan (dengan analogi dengan garis bagi yang tegak lurus (mediatrix) terhadap sisi segitiga). Garis tersebut tegak lurus pada salah satu sisinya dan pada saat yang sama melewati titik tengah sisi yang berlawanan dari segiempat tersebut.

Tulis ulasan pada artikel "Segi Empat tertulis dalam lingkaran"

Catatan

  1. Bradley, Christopher J. (2007), Aljabar Geometri: Koordinat Kartesius, Areal, dan Proyektif,Persepsi tinggi, hal. 179, ISBN 1906338000, OCLC
  2. . Segiempat tertulis.
  3. Siddons, AW & Hughes, RT (1929) Trigonometri, Cambridge University Press, hal. 202, O.C.L.C.
  4. Durell, CV & Robson, A. (2003), , Kurir Dover, ISBN 978-0-486-43229-8 ,
  5. Alsina, Claudi & Nelsen, Roger B. (2007), "", Forum Geometricorum Jilid 7: 147–9 ,
  6. Johnson, Roger A., Geometri Euclidean Tingkat Lanjut, Dover Publ., 2007 (asal 1929).
  7. Hoehn, Larry (Maret 2000), "Lingkaran segi empat siklik", Lembaran Matematika T.84 (499): 69–70
  8. .
  9. Pengadilan Altshiller, Nathan (2007), Geometri Perguruan Tinggi: Pengantar Geometri Modern Segitiga dan Lingkaran(Edisi ke-2nd), Kurir Dover, hal. 131, 137–8, ISBN 978-0-486-45805-2, OCLC
  10. Honsberger, Ross (1995), , Episode dalam Geometri Euclidean Abad Kesembilan Belas dan Kedua Puluh, jilid. 37, Perpustakaan Matematika Baru, Cambridge University Press, hal. 35–39, ISBN 978-0-88385-639-0
  11. Weisstein, Eric W.(Bahasa Inggris) di situs web Wolfram MathWorld.
  12. Bradley, Christopher (2011), ,
  13. .
  14. Coxeter, Harold Scott MacDonald & Greitzer, Samuel L. (1967), , Geometri Ditinjau Kembali, Asosiasi Matematika Amerika, hal. 57, 60, ISBN 978-0-88385-619-2
  15. .
  16. Andreescu, Titu & Enescu, Bogdan (2004), , Harta Karun Olimpiade Matematika, Springer, hal. 44–46, 50, ISBN 978-0-8176-4305-8
  17. .
  18. Buchholz, RH & MacDougall, JA (1999), "", Buletin Masyarakat Matematika Australia T.59 (2): 263–9 , DOI 10.1017/S0004972700032883
  19. .
  20. Johnson, Roger A., Geometri Euclidean Tingkat Lanjut, Penerbitan Dover. Co., 2007
  21. , Dengan. 74.
  22. .
  23. .
  24. .
  25. Peter, Thomas (September 2003), “Memaksimalkan luas segiempat”, Jurnal Matematika Perguruan Tinggi Jilid 34 (4): 315–6
  26. Prasolov, Victor, ,
  27. Alsina, Claudi & Nelsen, Roger (2009), , , Asosiasi Matematika Amerika, hal. 64, ISBN 978-0-88385-342-9 ,
  28. Sastry, K.R.S. (2002). "" (PDF). Forum Geometricorum 2 : 167–173.
  29. Posamentier, Alfred S. & Salkind, Charles T. (1970), , Masalah Menantang dalam Geometri(Edisi ke-2nd), Kurir Dover, hal. 104–5, ISBN 978-0-486-69154-1
  30. .
  31. .
  32. .

Lihat juga

POLYGON TERTULIS DAN LINGKARAN,

§ 106. SIFAT-SIFAT SETENGAH YANG TERTULIS DAN DIJELASKAN.

Teorema 1. Jumlah sudut-sudut yang berhadapan pada segi empat siklik adalah 180°.

Misalkan sebuah segi empat ABCD tertulis dalam lingkaran dengan pusat O (Gbr. 412). Hal ini diperlukan untuk membuktikannya / SEBUAH+ / C = 180° dan / B+ / D = 180°.

/ A, seperti tertulis pada lingkaran O, berukuran 1/2 BCD.
/ C, seperti yang tertulis di lingkaran yang sama, berukuran 1/2 BURUK.

Akibatnya, jumlah sudut A dan C diukur dengan setengah jumlah busur BCD dan BAD; jika dijumlahkan, busur-busur ini membentuk lingkaran, yaitu 360°.
Dari sini / SEBUAH+ / C = 360°: 2 = 180°.

Demikian pula terbukti / B+ / D = 180°. Namun, hal ini dapat disimpulkan dengan cara lain. Kita tahu bahwa jumlah sudut dalam suatu segi empat cembung adalah 360°. Jumlah sudut A dan C sama dengan 180°, artinya jumlah dua sudut lainnya pada segi empat juga tetap 180°.

Teorema 2(balik). Jika pada suatu segiempat jumlah dua sudut yang berhadapan sama besar 180° , maka sebuah lingkaran dapat digambarkan mengelilingi segi empat tersebut.

Misalkan jumlah sudut-sudut yang berhadapan pada segi empat ABCD sama dengan 180°, yaitu
/ SEBUAH+ / C = 180° dan / B+ / D = 180° (gambar 412).

Mari kita buktikan bahwa sebuah lingkaran dapat dibatasi di sekitar segiempat tersebut.

Bukti. Melalui 3 titik sudut pada segi empat ini dapat dibuat sebuah lingkaran, misalnya melalui titik A, B, dan C. Dimana letak titik D?

Titik D hanya dapat mengambil salah satu dari tiga posisi berikut: berada di dalam lingkaran, berada di luar lingkaran, berada di keliling lingkaran.

Misalkan titik sudut berada di dalam lingkaran dan menempati posisi D" (Gbr. 413). Maka pada segi empat ABCD" kita akan mendapatkan:

/ B+ / D" = 2 D.

Melanjutkan sisi AD" ke perpotongan dengan lingkaran di titik E dan menghubungkan titik E dan C, kita memperoleh segi empat siklik ABCE, di mana, dengan teorema langsung

/ B+ / E = 2 D.

Dari kedua persamaan tersebut berikut ini:

/ D" = 2 D - / B;
/ E = 2 D - / B;

/ D" = / E,

tapi ini tidak mungkin, karena / D", karena berada di luar segitiga CD"E, harus lebih besar dari sudut E. Oleh karena itu, titik D tidak boleh berada di dalam lingkaran.

Terbukti juga bahwa titik D tidak dapat mengambil posisi D" di luar lingkaran (Gbr. 414).

Perlu diketahui bahwa titik sudut D harus terletak pada keliling lingkaran, yaitu bertepatan dengan titik E, yang berarti bahwa sebuah lingkaran dapat dibatasi di sekitar segiempat ABCD.

Konsekuensi. 1. Sebuah lingkaran dapat digambarkan di sekitar persegi panjang apa pun.

2. Sebuah lingkaran dapat digambarkan di sekitar trapesium sama kaki.

Dalam kedua kasus tersebut, jumlah sudut yang berhadapan adalah 180°.

Teorema 3. Pada segi empat berbatas, jumlah sisi-sisi yang berhadapan adalah sama. Misalkan segi empat ABCD digambarkan di sekitar lingkaran (Gbr. 415), yaitu sisi-sisinya AB, BC, CD dan DA bersinggungan dengan lingkaran tersebut.

Perlu dibuktikan bahwa AB + CD = AD + BC. Mari kita nyatakan titik singgung dengan huruf M, N, K, P. Berdasarkan sifat-sifat garis singgung lingkaran dari satu titik (§ 75), kita peroleh:

AR = AK;
VR = VM;
DN = DK;
CN = CM.

Mari kita tambahkan persamaan ini suku demi suku. Kita mendapatkan:

AR + BP + DN + CN = AK + VM + DK + SM,

yaitu AB + CD = AD + BC yang perlu dibuktikan.

Latihan.

1. Pada suatu segi empat bertulisan, dua sudut berhadapan mempunyai perbandingan 3:5,
dan dua sudut lainnya mempunyai perbandingan 4:5. Tentukan besar sudut-sudut tersebut.

2. Pada suatu segi empat, jumlah dua sisi yang berhadapan adalah 45 cm. Perbandingan dua sisi sisanya adalah 0,2: 0,3. Temukan panjang sisi-sisi ini.