Klasa 1 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
Okrąg opisany — środek w przecięciu symetralnych boków, bo każdy punkt symetralnej jest równo oddalony od końców odcinka, a więc od wierzchołków.
Okrąg wpisany — środek w przecięciu dwusiecznych kątów, bo punkt dwusiecznej jest równo oddalony od ramion kąta, a więc od boków.
$$r=\frac{P}{p},\qquad R=\frac{abc}{4P}$$
gdzie $p=\frac{a+b+c}{2}$ to połowa obwodu.
Pierwszy wzór wynika z podziału trójkąta na trzy mniejsze o wspólnym wierzchołku w środku okręgu — każdy ma wysokość $r$, więc łączne pole to $\frac{r\cdot O}{2}=rp$.
$$R=\frac{c}{2},\qquad r=\frac{a+b-c}{2}$$
Przeciwprostokątna jest średnicą okręgu opisanego — to twierdzenie Talesa czytane wstecz: kąt oparty na średnicy ma $90^\circ$.
Dla trójkąta $5$, $12$, $13$: $R=6{,}5$ oraz $r=\frac{5+12-13}{2}=2$. Kontrola wzorem ogólnym: $P=30$, $p=15$, $r=\frac{30}{15}=2$ ✔
$$R=\frac{a\sqrt3}{3},\qquad r=\frac{a\sqrt3}{6},\qquad R=2r$$
Oba środki to ten sam punkt — przecięcie wysokości, które dzieli każdą z nich w stosunku $2:1$ od wierzchołka. Stąd $R=\frac23h$ i $r=\frac13h$.
Konsekwencja dla pól: koło opisane ma pole czterokrotnie większe, bo pola zależą od kwadratu promienia.
$$\alpha+\gamma=180^\circ,\qquad \beta+\delta=180^\circ$$
Przeciwległe kąty muszą się dopełniać. Sama poprawna suma wszystkich kątów ($360^\circ$) nie wystarcza — kąty $36^\circ$, $72^\circ$, $108^\circ$, $144^\circ$ sumują się do $360^\circ$, ale $36+108=144\neq180$, więc takiego czworokąta nie da się wpisać w okrąg.
Okrąg zawsze da się opisać na prostokącie i kwadracie; na rombie tylko wtedy, gdy jest kwadratem.
$$a+c=b+d$$
Sumujemy boki przeciwległe. Trapez o podstawach $4$ i $10$ oraz ramionach po $7$ spełnia warunek, bo $4+10=7+7$.
W romb okrąg da się wpisać zawsze — wszystkie boki są równe, więc warunek zachodzi automatycznie.
To najczęstsze źródło pomyłek: warunek wpisania okręgu dotyczy boków, a warunek opisania — kątów.
$$R=\frac{a\sqrt2}{2},\qquad r=\frac{a}{2},\qquad \frac{R}{r}=\sqrt2$$
Okrąg opisany przechodzi przez wierzchołki (średnica = przekątna), wpisany dotyka boków (średnica = bok).
Nie zamieniaj symetralnych z dwusiecznymi. Przy warunku $a+c=b+d$ pilnuj, które boki są przeciwległe. I sprawdzaj sensowność wyniku: $R$ musi być większe od połowy najdłuższego boku.
$p$ — połowa obwodu, $P$ — pole trójkąta.
Przykład: Trójkąt 3–4–5: $P=6$, $p=6$, więc $r=1$; $R=\frac{60}{24}=2{,}5$.
Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.
Kąt wpisany oparty na średnicy okręgu ma miarę:
Oblicz długość okręgu o promieniu $5$ cm (przyjmij $\pi\approx3{,}14$).
Oblicz pole koła o promieniu $6$ cm.
W czworokącie wpisanym w okrąg jeden z kątów ma $70^\circ$. Ile ma kąt leżący naprzeciw niego?
Oblicz długość łuku okręgu o promieniu $6$ cm odpowiadającego kątowi środkowemu $60^\circ$.
Oblicz pole wycinka koła o promieniu $10$ cm odpowiadającego kątowi $90^\circ$.
Promień okręgu opisanego na trójkącie prostokątnym o przeciwprostokątnej $10$ wynosi:
Dwa kąty wpisane w okrąg są oparte na tym samym łuku. Pierwszy ma $42^\circ$. Ile ma drugi? Uzasadnij.
Czworokąt można wpisać w okrąg, gdy:
W okrąg wpisano czworokąt o kątach $x$, $100^\circ$, $2x$ i $80^\circ$ (w kolejności). Wyznacz $x$.
Styczna do okręgu w punkcie styczności tworzy z promieniem poprowadzonym do tego punktu kąt:
Trójkąt równoboczny ma bok $6$. Oblicz promień okręgu opisanego na tym trójkącie. Skorzystaj ze wzoru $R=\frac{a\sqrt3}{3}$.
Oblicz pole pierścienia kołowego ograniczonego okręgami o promieniach $5$ cm i $3$ cm (o wspólnym środku).
W okręgu o promieniu $10$ cm poprowadzono cięciwę w odległości $6$ cm od środka. Oblicz długość tej cięciwy.
Oblicz pole odcinka koła (część między cięciwą a łukiem) dla ćwiartki koła o promieniu $4$ cm, gdzie cięciwą jest bok trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych będących promieniami.
Na trójkącie prostokątnym o przyprostokątnych $6$ i $8$ opisano okrąg oraz wpisano okrąg. Oblicz promienie obu okręgów. Skorzystaj ze wzoru na promień okręgu wpisanego $r=\frac{a+b-c}{2}$.
Oblicz promień okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny o bokach $6$, $8$, $10$.
Oblicz promień okręgu opisanego na trójkącie o bokach $5$, $5$, $6$.
Trapez prostokątny o podstawach $12$ i $6$ jest opisany na okręgu. Oblicz promień tego okręgu.
Czworokąt $ABCD$ jest wpisany w okrąg, $|\angle DAB|=70^\circ$, $|\angle ABC|=95^\circ$. Oblicz miary pozostałych kątów czworokąta.
Trójkąt ma boki długości $13$, $14$, $15$. Oblicz jego pole oraz promienie okręgów wpisanego i opisanego.
Z punktu $P$ poprowadzono dwie styczne do okręgu o środku $O$ i promieniu $5$, styczne w punktach $A$ i $B$. $|PO|=13$. Oblicz długość odcinka stycznej $PA$ oraz długość cięciwy $AB$.
Okrąg wpisany w trójkąt $ABC$ o bokach $|BC|=7$, $|CA|=8$, $|AB|=9$ jest styczny do boku $AB$ w punkcie $K$. Oblicz $|AK|$ i $|KB|$.
Deltoid $ABCD$, w którym $|AB|=|AD|=6$ i $|CB|=|CD|$, jest wpisany w okrąg, a $|\angle BAD|=60^\circ$. Oblicz długości boków $BC$ i $CD$ oraz promień okręgu wpisanego w ten deltoid.
Trójkąt prostokątny ma przyprostokątne $a$ i $b$ oraz przeciwprostokątną $c$. Wykaż, że $r+R=\frac{a+b}{2}$, gdzie $r$ i $R$ — promienie okręgów wpisanego i opisanego.
Czworokąt $ABCD$ jest wpisany w okrąg. $|AB|=3$, $|BC|=5$, $|CD|=8$, $|\angle ABC|=120^\circ$ oraz $|AD|\gt |AB|$. Oblicz $|AC|$, promień okręgu, $|AD|$ oraz pole czworokąta.
Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.
Czworokąt wypukły \(ABCD\) jest wpisany w okrąg o promieniu \(4\). Kąty \(BAD\) i \(BCD\) są proste (zobacz rysunek). Przekątne \(AC\) i \(BD\) tego czworokąta przecinają się w punkcie \(E\) tak, że \(|BE|=3\cdot|DE|\) oraz \(|BD|=2\cdot|AE|\).
Oblicz długości boków czworokąta \(ABCD\). Zapisz obliczenia.


Wierzchołki \(A\) i \(B\) trójkąta prostokątnego \(ABC\) leżą na osi \(Oy\) układu współrzędnych. Okrąg wpisany w ten trójkąt jest styczny do boków \(AB\), \(BC\) i \(CA\) w punktach – odpowiednio – \(P=(0,10)\), \(Q=(8,6)\) i \(R=(9,13)\).
Oblicz współrzędne wierzchołków \(A\), \(B\) i \(C\) tego trójkąta.
Trapez równoramienny \(ABCD\) o ramieniu długości \(6\) wpisany jest w okrąg, przy czym dłuższa podstawa \(AB\) trapezu, o długości \(12\), jest średnicą tego okręgu. Przekątne \(AC\) i \(BD\) trapezu przecinają się w punkcie \(P\).
Oblicz pole koła wpisanego w trójkąt \(ABP\).

W trójkąt prostokątny o przyprostokątnych długości \(15\) i \(20\) wpisano okrąg.
Oblicz długość odcinka łączącego wierzchołek kąta prostego tego trójkąta z punktem wspólnym okręgu i przeciwprostokątnej.
Podstawą ostrosłupa \(ABCDS\) jest trapez \(ABCD\). Przekątna \(AC\) tego trapezu ma długość \(8\sqrt{3}\), jest prostopadła do ramienia \(BC\) i tworzy z dłuższą podstawą \(AB\) tego trapezu kąt o mierze \(30^\circ\). Każda krawędź boczna tego ostrosłupa ma tę samą długość \(4\sqrt{5}\).
Oblicz odległość spodka wysokości tego ostrosłupa od jego krawędzi bocznej \(SD\).

Podstawą ostrosłupa \(ABCS\) jest trójkąt równoramienny \(ABC\), w którym \(|AB|=30\), \(|BC|=|AC|=39\) i spodek wysokości ostrosłupa należy do jego podstawy. Każda wysokość ściany bocznej poprowadzona z wierzchołka \(S\) ma długość 26. Oblicz objętość tego ostrosłupa.
Dany jest trójkąt ostrokątny \(ABC\), w którym \(|AC|=5\) i \(|AB|=8\). Pole tego trójkąta jest równe \(10\sqrt{3}\).
Oblicz promień okręgu opisanego na tym trójkącie.
Punkty \(A=(7,8)\) i \(B=(-1,2)\) są wierzchołkami trójkąta \(ABC\), w którym \(|\sphericalangle BCA|=90^\circ\).
a) Wyznacz współrzędne wierzchołka \(C\), wiedząc, że leży on na osi \(OX\).
b) Napisz równanie obrazu okręgu opisanego na trójkącie \(ABC\) w jednokładności o środku w punkcie \(P=(1,0)\) i skali \(k=-2\).
Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.