Start › Klasy › Klasa 2 LO — rozszerzony › Czworokąty wpisane w okrąg

Czworokąty wpisane w okrąg

Klasa 2 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

∑Wzory 1

Promień okręgu wpisanego i opisanego
$$r=\frac{P}{p},\qquad R=\frac{abc}{4P}$$

$p$ — połowa obwodu, $P$ — pole trójkąta.

Przykład: Trójkąt 3–4–5: $P=6$, $p=6$, więc $r=1$; $R=\frac{60}{24}=2{,}5$.

📘Teoria 1

Okrąg wpisany i opisany — trójkąt i czworokąt

Gdzie leżą środki

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.

Wzory na promienie w trójkącie

$$r=\frac{P}{p},\qquad R=\frac{abc}{4P}$$

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 $\frac{r\cdot O}{2}=rp$.

Trójkąt prostokątny

$$R=\frac{c}{2},\qquad r=\frac{a+b-c}{2}$$

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: $P=30$, $p=15$, $r=\frac{30}{15}=2$ ✔

Trójkąt równoboczny

$$R=\frac{a\sqrt3}{3},\qquad r=\frac{a\sqrt3}{6},\qquad R=2r$$

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.

Czworokąt wpisany w okrąg

$$\alpha+\gamma=180^\circ,\qquad \beta+\delta=180^\circ$$

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.

Czworokąt opisany na okręgu

$$a+c=b+d$$

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.

Dwa różne twierdzenia

To najczęstsze źródło pomyłek: warunek wpisania okręgu dotyczy boków, a warunek opisania — kątów.

Kwadrat

$$R=\frac{a\sqrt2}{2},\qquad r=\frac{a}{2},\qquad \frac{R}{r}=\sqrt2$$

Okrąg opisany przechodzi przez wierzchołki (średnica = przekątna), wpisany dotyka boków (średnica = bok).

Na co uważać

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.

🧩Quizy 1

✍Zadania dodatkowe 30

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr PR13.1

Oblicz promień okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny o bokach $6$, $8$, $10$.

Zadanie nr PR13.2

Oblicz promień okręgu opisanego na trójkącie o bokach $5$, $5$, $6$.

Zadanie nr PR13.3

Trapez prostokątny o podstawach $12$ i $6$ jest opisany na okręgu. Oblicz promień tego okręgu.

Zadanie nr PR13.4

Czworokąt $ABCD$ jest wpisany w okrąg, $|\angle DAB|=70^\circ$, $|\angle ABC|=95^\circ$. Oblicz miary pozostałych kątów czworokąta.

Zadanie nr PR13.5

Trójkąt ma boki długości $13$, $14$, $15$. Oblicz jego pole oraz promienie okręgów wpisanego i opisanego.

Zadanie nr PR13.6

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 $AB$.

Zadanie nr PR13.7

Okrąg wpisany w trójkąt $ABC$ o bokach $|BC|=7$, $|CA|=8$, $|AB|=9$ jest styczny do boku $AB$ w punkcie $K$. Oblicz $|AK|$ i $|KB|$.

Zadanie nr PR13.8

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.

Zadanie nr PR13.9

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.

Zadanie nr PR13.10

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.

Zadanie nr PR13.11

W czworokącie wpisanym w okrąg kąt $70^\circ$ ma przeciwległy kąt

A $110^\circ$
B $70^\circ$
C $20^\circ$
D $290^\circ$
Zadanie nr PR13.12

Suma kątów wewnętrznych pięciokąta wypukłego jest równa

A $360^\circ$
B $540^\circ$
C $720^\circ$
D $900^\circ$
Zadanie nr PR13.13

W czworokąt $ABCD$ można wpisać okrąg. $|AB|=7$, $|BC|=5$, $|CD|=6$. Długość boku $DA$ jest równa

A $4$
B $6$
C $8$
D $18$
Zadanie nr PR13.14

Czworokąt $ABCD$ jest wpisany w okrąg i $|\angle A|=70^\circ$. Miara kąta $C$ jest równa

A $70^\circ$
B $20^\circ$
C $140^\circ$
D $110^\circ$
Zadanie nr PR13.15

Trapez równoramienny o podstawach $10$ i $4$ jest opisany na okręgu. Oblicz długość ramienia trapezu i promień tego okręgu.

Zadanie nr PR37.1

W czworokącie wpisanym w okrąg jeden z kątów ma $70^\circ$. Kąt przeciwległy ma

A $110^\circ$
B $70^\circ$
C $20^\circ$
D $290^\circ$
Zadanie nr PR37.2

Suma kątów wewnętrznych czworokąta jest równa

A $180^\circ$
B $360^\circ$
C $540^\circ$
D $90^\circ$
Zadanie nr PR37.3

Czworokąt opisany na okręgu ma boki $a=3$, $b=4$, $c=5$. Bok $d$ jest równy

A $6$
B $2$
C $4$
D $5$
Zadanie nr PR37.4

W czworokącie wpisanym w okrąg kąt $\alpha=90^\circ$. Kąt przeciwległy $\gamma$ jest równy

A $180^\circ$
B $45^\circ$
C $270^\circ$
D $90^\circ$
Zadanie nr PR37.5

W czworokącie wpisanym w okrąg jeden kąt ma $85^\circ$. Oblicz kąt przeciwległy.

Zadanie nr PR37.6

Warunkiem wpisania czworokąta w okrąg jest

A $\alpha+\gamma=180^\circ$
B $a+c=b+d$
C $\alpha+\gamma=90^\circ$
D wszystkie boki równe
Zadanie nr PR37.7

W czworokącie kąty to $100^\circ$, $80^\circ$, $110^\circ$. Czwarty kąt jest równy

A $80^\circ$
B $70^\circ$
C $90^\circ$
D $60^\circ$
Zadanie nr PR37.8

Warunkiem opisania czworokąta na okręgu jest

A $\alpha+\gamma=180^\circ$
B $a=b=c=d$
C $a+c=b+d$
D $a+b=c+d$
Zadanie nr PR37.9

Czworokąt opisany na okręgu ma boki $a=5$, $c=7$, $b=6$. Bok $d$ jest równy

A $8$
B $4$
C $7$
D $6$
Zadanie nr PR37.10

W czworokącie wpisanym w okrąg kąty przy jednym boku to $\alpha=95^\circ$ i sąsiedni $\beta=100^\circ$. Oblicz pozostałe dwa kąty.

Zadanie nr PR37.11

W czworokącie wpisanym w okrąg jeden kąt ma $80^\circ$. Kąt przeciwległy ma

A $100^\circ$
B $80^\circ$
C $10^\circ$
D $280^\circ$
Zadanie nr PR37.12

Czworokąt opisany na okręgu ma boki $a=5$, $b=6$, $c=8$. Bok $d$ jest równy

A $9$
B $7$
C $4$
D $6$
Zadanie nr PR37.13

Czworokąt opisany na okręgu ma boki $a=4$, $c=6$, $b=3$. Bok $d$ jest równy

A $5$
B $8$
C $7$
D $6$
Zadanie nr PR37.14

W czworokącie wpisanym w okrąg kąt $\alpha=90^\circ$. Kąt przeciwległy ma

A $180^\circ$
B $45^\circ$
C $270^\circ$
D $90^\circ$
Zadanie nr PR37.15

Czworokąt opisany na okręgu ma boki $a=10$, $b=4$, $c=7$. Oblicz bok $d$.

📄Zadania z arkuszy 8

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 11 · Matura 2026
W czworokącie $ABCD$ dane są: $|AB|=9$, $|AD|=10$ oraz $|\angle BAD|=60^{\circ}$. W ten czworokąt wpisano okrąg oraz na tym czworokącie opisano okrąg.
Oblicz długości boków $BC$ i $CD$ oraz pole czworokąta $ABCD$.
Zadanie nr 6 · Matura 2024

Długości podstaw trapezu równoramiennego są równe \(a\) oraz \(b\), przy czym \(a\gt b\). W ten trapez można wpisać okrąg.

Wykaż, że pole tego trapezu jest większe od \(a\cdot b\).

Zadanie nr 8 · Matura 2023
Czworokąt $ABCD$, w którym $|BC|=4$ i $|CD|=5$, jest opisany na okręgu. Przekątna $AC$ tego czworokąta tworzy z bokiem $BC$ kąt o mierze $60^{\circ}$, natomiast z bokiem $AB$ — kąt ostry, którego sinus jest równy $\frac{1}{4}$.
Oblicz obwód czworokąta $ABCD$.
Zadanie nr 14 · Matura 2021

Na okręgu jest opisany czworokąt \(ABCD\). Bok \(AD\) tego czworokąta jest dwa razy dłuższy od boku \(AB\), a przekątna \(BD\) ma długość równą \(6\). Ponadto spełnione są następujące warunki:

\(\cos(\angle ADB)=\frac{7}{8}\), \(\;|\angle BCD|=90^\circ\) oraz \(\;|AB|\gt\sqrt{15}\).

Oblicz długość boku \(BC\) tego czworokąta.

Zadanie nr 14 · Matura 2020
Podstawą ostrosłupa czworokątnego $ABCDS$ jest trapez $ABCD$ ($AB\parallel CD$). Ramiona tego trapezu mają długości $|AD|=10$ i $|BC|=16$, a miara kąta $ABC$ jest równa $30^\circ$. Każda ściana boczna tego ostrosłupa tworzy z płaszczyzną podstawy kąt $\alpha$, taki, że $\tg\alpha=\frac{9}{2}$. Oblicz objętość tego ostrosłupa.
Zadanie nr 12 · Matura 2018

Trapez prostokątny \(ABCD\) o podstawach \(AB\) i \(CD\) jest opisany na okręgu. Ramię \(BC\) ma długość \(10\), a ramię \(AD\) jest wysokością trapezu. Podstawa \(AB\) jest \(2\) razy dłuższa od podstawy \(CD\).

Oblicz pole tego trapezu.

Zadanie nr 10 · Matura 2007

Na kole opisany jest romb. Stosunek pola koła do pola rombu wynosi \(\dfrac{\pi\sqrt3}{8}\). Wyznacz miarę kąta ostrego rombu.

Zadanie nr 17 · Matura 2006

Na okręgu o promieniu \(r\) opisano trapez równoramienny \(ABCD\) o dłuższej podstawie \(AB\) i krótszej \(CD\). Punkt styczności \(S\) dzieli ramię \(BC\) tak, że \(\dfrac{|CS|}{|SB|}=\dfrac25\).

a) Wyznacz długość ramienia tego trapezu.

b) Oblicz cosinus \(|\sphericalangle CBD|\).

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

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.