12.4 Koła i kąty
Kartkówka
Grupa A
Zadanie 1 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x
61
Kąt środkowy pełny wynosi $360^\circ$. Kąt środkowy, który dopełnia podany kąt refleksyjny $238^\circ$, opiera się na tym samym łuku co kąt wpisany $x$.
Niech $\alpha_c$ będzie miarą kąta środkowego, który opiera się na tym samym łuku co kąt wpisany $x$.
\[ \alpha_c = 360^\circ - 238^\circ \]
\[ \alpha_c = 122^\circ \]
Zgodnie z twierdzeniem o kącie środkowym i wpisanym, kąt wpisany jest równy połowie kąta środkowego opartego na tym samym łuku.
\[ x = \frac{\alpha_c}{2} \]
Podstawiając obliczoną wartość kąta środkowego:
\[ x = \frac{122^\circ}{2} \]
\[ x = 61^\circ \]
Zadanie 2 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x
69,5
Kąty środkowe oparte na łuku, którego końce wyznaczają wierzchołki kąta wpisanego $x$, wynoszą $85^\circ$ i $54^\circ$.
Suma tych kątów środkowych daje miarę kąta środkowego $\alpha$ opartego na łuku, który wyznacza kąt $x$:
\[ \alpha = 85^\circ + 54^\circ = 139^\circ \]
Zgodnie z twierdzeniem o kącie wpisanym i środkowym opartych na tym samym łuku, kąt wpisany jest równy połowie kąta środkowego:
\[ x = \frac{1}{2} \cdot \alpha \]
Podstawiamy wartość $\alpha$:
\[ x = \frac{1}{2} \cdot 139^\circ \]
Otrzymujemy miarę kąta $x$:
\[ x = 69.5^\circ \]
Zadanie 3 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x
158
Oznaczmy kąt wpisany jako $\alpha$. Z rysunku wynika, że kąt $\alpha$ składa się z dwóch mniejszych kątów.
\[ \alpha = 41^\circ + 38^\circ \]
\[ \alpha = 79^\circ \]
Kąt $x$ jest kątem środkowym opartym na tym samym łuku co kąt wpisany $\alpha$. Z twierdzenia o kącie wpisanym i środkowym wiemy, że kąt środkowy jest dwukrotnie większy od kąta wpisanego opartego na tym samym łuku.
\[ x = 2 \cdot \alpha \]
Podstawiamy obliczoną wartość kąta $\alpha$:
\[ x = 2 \cdot 79^\circ \]
\[ x = 158^\circ \]
Zadanie 4 (2 pkt)
Oblicz miarę kąta środkowego, opartego na łuku okręgu o promieniu $r$, jeśli długość tego łuku jest równa $d$.
a) $r = 1, d = \frac{\pi}{2}$
b) $r = 2, d = \pi$
a) Miara kąta środkowego wynosi $\alpha = \frac{\pi}{2} \text{ rad}$.
b) Miara kąta środkowego wynosi $\alpha = \frac{\pi}{2} \text{ rad}$.
Wzór na długość łuku okręgu to $d = r \cdot \alpha$, gdzie $d$ to długość łuku, $r$ to promień okręgu, a $\alpha$ to miara kąta środkowego wyrażona w radianach. Przekształcając wzór, otrzymujemy:
\[ \alpha = \frac{d}{r} \]
a) Obliczenie miary kąta dla $r=1$ i $d=\frac{\pi}{2}$:
\[ \alpha = \frac{d}{r} \]
\[ \alpha = \frac{\frac{\pi}{2}}{1} \]
\[ \alpha = \frac{\pi}{2} \]
b) Obliczenie miary kąta dla $r=2$ i $d=\pi$:
\[ \alpha = \frac{d}{r} \]
\[ \alpha = \frac{\pi}{2} \]
\[ \alpha = \frac{\pi}{2} \]
Zadanie 5 (2 pkt)
Punkty $A, B, C$ należą do okręgu. Wiedząc, że kąty trójkąta $ABC$ są równe: $|\angle A| = 40^\circ$, $|\angle B| = 60^\circ$, $|\angle C| = 80^\circ$, oblicz stosunek długości łuków, na jakie punkty $A, B, C$ podzieliły okrąg.
Stosunek długości łuków, na jakie punkty $A, B, C$ podzieliły okrąg, wynosi $2:3:4$.
Zgodnie z twierdzeniem o kącie wpisanym i kącie środkowym opartym na tym samym łuku, miara kąta środkowego jest dwukrotnie większa od miary kąta wpisanego.
Obliczamy miary kątów środkowych odpowiadających poszczególnym łukom:
Kąt środkowy odpowiadający łukowi $BC$ (naprzeciw kąta $A$):
\[ \alpha_{BC} = 2 \cdot |\angle A| \]
\[ \alpha_{BC} = 2 \cdot 40^\circ = 80^\circ \]
Kąt środkowy odpowiadający łukowi $AC$ (naprzeciw kąta $B$):
\[ \alpha_{AC} = 2 \cdot |\angle B| \]
\[ \alpha_{AC} = 2 \cdot 60^\circ = 120^\circ \]
Kąt środkowy odpowiadający łukowi $AB$ (naprzeciw kąta $C$):
\[ \alpha_{AB} = 2 \cdot |\angle C| \]
\[ \alpha_{AB} = 2 \cdot 80^\circ = 160^\circ \]
Sprawdzenie sumy kątów środkowych, która powinna wynosić $360^\circ$:
\[ 80^\circ + 120^\circ + 160^\circ = 360^\circ \]
Długości łuków są proporcjonalne do miar kątów środkowych, na których się opierają. Zatem stosunek długości łuków będzie równy stosunkowi miar tych kątów.
\[ \text{Stosunek} = \alpha_{BC} : \alpha_{AC} : \alpha_{AB} \]
\[ \text{Stosunek} = 80^\circ : 120^\circ : 160^\circ \]
Aby uprościć stosunek, dzielimy wszystkie liczby przez ich największy wspólny dzielnik, którym jest $40^\circ$.
\[ \text{Stosunek} = \frac{80}{40} : \frac{120}{40} : \frac{160}{40} \]
\[ \text{Stosunek} = 2:3:4 \]
Grupa B
Zadanie 1 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x.
84
Zadanie 2 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x.
58
Zadanie 3 (2 pkt)
Dany jest okrąg o środku w punkcie $O$. Korzystając z danych na rysunku, wyznacz miarę kąta x
162
Zadanie 4 (2 pkt)
Oblicz miarę kąta środkowego, opartego na łuku okręgu o promieniu $r$, jeśli długość tego łuku jest równa $d$.
a) $r = 3, d = \pi$
b) $r = 4, d = 3\pi$
a) Miara kąta środkowego wynosi $\alpha = \frac{\pi}{3} \text{ rad}$.
b) Miara kąta środkowego wynosi $\alpha = \frac{3\pi}{4} \text{ rad}$.
Zadanie 5 (2 pkt)
Punkty $A, B, C$ należą do okręgu. Wiedząc, że kąty trójkąta $ABC$ są równe: $|\angle A| = 20^\circ$, $|\angle B| = 50^\circ$, $|\angle C| = 110^\circ$, oblicz stosunek długości łuków, na jakie punkty $A, B, C$ podzieliły okrąg.
Stosunek długości łuków, na jakie punkty $A, B, C$ podzieliły okrąg, wynosi $2:5:11$.
