- ъглополовяща-бисектриса
- Криви
- Разстояние между две точки
- ъгъл градуси радиан
- две окръжности
- диаметър на окръжност
- периметър
- височина, перпендикуляр
- триъгълник - Талес
- триъгълник - Херон
- триъгълник - Питагор
- правоъгълен триъгълник
- успоредник
- правоъгълник
- ромб
- трапец
- правоъгълен трапец
- многоъгълник
- дъга - хорда, ъгъл и радиус
- окръжност
- цилиндър
- конус
- призма
- пирамида
Диаметър на вписана и описана окръжност
диаметър на окръжност - допирателна и разстояние от окръжност
диаметър на окръжност - вписан квадрат
радиус на вписана и описана окръжност
диаметър на окръжност и отсечка
диаметър на външновписана окръжност
вписана окръжност в равнобедрен трапец
Понятието диаметър е доста обширно и се ползва в ред области на познанието: диаметър на окръжност, диаметър на множество, диаметър на граф и т.н. Близко до понятието диаметър е друго сходно понятие – калибър. В архитектурата под калибър на колона се разбира нейния диаметър; в огнестрелните оръжия е мярка за вътрешен диаметър на цевта в инчове или милиметри. С калибър се свързва и външния диаметър на проводник или прът. Тук ще се акцентира предимно на значението му в геометрията като дай-дългата хорда в дадена окръжност, преминаваща през нейния център. Най-често срещаното означение за диаметър е малката латинска буква d. Няколко характерни свойства на диаметър в окръжност:
в една и съща окръжност радиусът е с два пъти по-малка стойност от тази на диаметъра;център на една окръжност е и среда на диаметър - разполовява го на две равни части;
окръжност се дели от своя диаметър на две равни по дължина и ъгъл дъги – всяка с ъгъл 180 градуса.
обиколка, периметър на окръжност L = pi *d;
лице на окръжност S = *pi * d * d / 4
радиус на външновписана окръжност в триъгълник:
Ra = 2*S / (-a+b+c);
Rb = 2*S / (-b+a+c);
Rc = 2*S / (-c+a+b);
радиус на вътрешновписана окръжност в триъгълник:
r = 2S / (a+b+c)
радиус на описана окръжност:
R = a*b*c / 4*S
диаметър на окръжност - допирателна и разстояние от окръжност
Имаме точка Q(x,y) и окръжност с център O(x,y). Точката Q лежи извън окръжността. Прекараната е отсечка свързваща точки Q и O, която пресича окръжността - QAOB. От т.Q е прекарана допирателна към окръжността с точка на допиране т.P. От пресечните точки на окръжността с отсечка QB са прекарани перпендикуляри към QP - AD и BC. Въведени са дължини за височина AD и височина BC. Търсим диаметър d на тази окръжност.
Алгоритъм:
Разглеждаме правоъгълен трапец ADCB - прави ъгли са ADC и DCB. Изчертаваме OP - радиус на окръжност, който е перпендикулярен на отсечка QS - допирателна към същата окръжност. OP е средна отсечка в този трапец - страна AB е диаметър на окръжността, а OP е радиус в точката на допиране. диаметър на окръжност d = OP = AD+BC
Следващата примерна програма дава решена задача за диаметър на окръжност - допирателна и разстояние от окръжност:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
double ad,bc;
#define diametyr ad+bc
int main()
{ cout<<"Imame okryvnost s centyr O(x,y) i tochka Q(x,y). Tochkata Q \n";
cout<<"e izwyn okryvnostta. Ot tochka Q sa prekrani dwe otsechki:\n";
cout<<"ednata prez t.Q, a drugata e dopiratelna w t. P \n";
cout<<"tochka A levi mevdu OQ, a tochka B na nejnoto prodylvenie.\n";
cout<<"Tyrsim diametyr d po wywedeni wisochina AD i wisochina BC.\n";
cout<<"Primer: AD = 10, BC = 20 Izhod d=30\n";
cout<<"Wywedete wisochina AD: "; cin>>ad;
cout<<"Wywedete wisochina BC: "; cin>>bc;
cout<<" diametyr na okryvnost "<<diametyr<<endl;
system ("pause");
return 0;
}// kraj na programa diametyr na okryvnost
диаметър на окръжност - вписан квадрат
Имаме окръжност. Върху неин диаметър е вписан квадрат ABCD със страна a. Двата върха на този квадрат A и B лежат върху окръжността, а другите два върха B и C върху нейния диаметър. Въведена е дължината сраната a на квадрата, търсим диаметър на тази окръжност.
Алгоритъм:
Основата AB на квадрата, лежи върху центъра на окръжността O и се разполовява от него.
Разглеждаме правоъгълния триъгълник OAD с катети a, a/2 и хипотенуза R радиуса на окръжността.
R*R = a*a + a*a/4 от теорема на Питагор
Така диаметър на окръжност d=a*sqrt(5)
Следващата примерна програма дава решена задача за диаметър на окръжност - вписан квадрат:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main ()
{double a, diametyr;
cout<<"Imame okryvnost i wpisan w neq kwadrat sys strana a.\n";
cout<<"Wyrhowete na kwadrata CD levat wyrhu tazi okryvnost, a\n";
cout<<"wyrhowe A i B wyrhu nejniq diametyr.\n";
cout<<"Tyrsim d - diametyr na okryvnost.\n";
cout<<"Primer: 10 Izhod diametyr = 22.3607\n";
cout<<"Wywedete a: ";cin>>a;
diametyr = a*sqrt(5);
cout <<" diametyr na okryvnost "<<diametyr<<endl;
system("pause");
return 0;
}//kran na programa diametyr na okryvnost
радиус на вписана и описана окръжност
Имаме триъгълник и вписана в него окръжност. Центърът на окръжността дели височината към едната страна на две отсечки с дължина m и n, където m < n са естествени числа. Търсим R - радиус на описаната около този триъгълник окръжност.
Алгоритъм:
Центърът на вписана в триъгълник окръжност лежи на пресечната точка на ъглополовящите. В равнобедрен триъгълник височината към основата е едновременно ъглополовяща и медиана. Дължината на отсечката n е и радиус на вписаната окръжност. Разглеждаме триъгълник ABC с височина CK, център на вписана окръжност О, CO : OK = m : n.
височина CK = m+nрадиус на вписана окръжност r = n
r = OM = ON = OK перпендикуляри към страните BC(OM), AC(ON), AB(OK)
В правоъгълен триъгълник ONC с хипотенуза OC
NC = sqrt(OC*OC - ON*ON) = sqrt(m*m - n*n) - от Питагорова теорема
Разглеждаме подобните правоъгълни триъгълници ONC и AKC - общ ъгъл и отношение към страните
AK/ON = KC/NC => AK= KC*ON/NC = (m+n)*r/NC
Разглеждаме правоъгълен триъгълник AKC:
AC = sqrt (KC*KC + AK*AK) - можем да ползваме за лице на триъгълник r = 2*S / (AB + AC + AC).
Ъгъл ACK = atan (AK / KC) - ако тръгнем в тази посока ще ползваме синусова теорема 2*R = a / sin(A) = b / sin(B) = c / sin (C)
лице на триъгълник Sabc = 2*AK*KC/2
радиус на описана окръжност R = AB*AC*AC/(4*S)
Следващата примерна програма дава решена задача за радиус на описаната около триъгълник окръжност:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{double m,n,A,NC,h,a,b,c,r,R;
cout<<"Imame triygylnik s wpisana okryvnost. Centyrt na tazi okryvnost \n";
cout<<"deli wisochinata na dwe otsechki s dylvina m i n, kydeto m>n.\n";
cout<<"Tyrsim R - radius na opisana okryvnost.\n";
cout<<"Primer: m=10, n=6 Izhod: R = 12.5\n";
cout<<"Wywedete m: ";cin>>m;
cout<<"Wywedete n: ";cin>>n;
r=n;//radius na wpisana okryvnost ON=r=OK
h=m+r;//wisochina w triygylnik
NC=sqrt(m*m-r*r);//triygylnik ONC
cout<<"bedro w trygylnik ONC NC = "<<NC<<endl;
//podobie na triygylnik AKC i ONC AK/ON= CK/NC ON=r OC=m CK=h AK=0.5*AB
a=(h*r)/NC;//0.5 * dylvina na osnowa ot podobni triygylnici
cout<<"dylvina na osnowa AB: "<<2*a<<endl;
c=b=sqrt(a*a+h*h);
cout<<"bedro w triygylnik ABC: "<<c<<endl;
R= 2*a*b*c/(4*a*h);//radius na opisanata okryvnost
cout<<"radius na opisana okryvnost R = "<<R<<endl;
A=2*atan(a/h);//ygyl sreshu osnowata
R=a/sin(A);//radius na opisana okryvnost 2*R=2*a/sin(A)
cout<<" sinusowa teorema radius na opisana okryvnost R = "<<R<<endl;
system("pause");
return 0;
}//programa radius opisana okryvnost
диаметър на окръжност и отсечка
Име окръжност с въведени координати за център O(x,y) и радиус Ro. Отсечка AB с въведени координати за начало A(x,y) и край B(x,y) лежи изцяло извън окръжността O. Трябва да се построи окръжност, чийто център Q лежи в средата на отсечката AB и се допира външно до окръжността с център O. Търсим координати на нейния център и стойност на диаметър Dq.
Алгоритъм:
Координатите за център на новата окръжност са средна стойност на координатите за начало и край на отсечката.
координати за център на окръжност по абсицаса Qx=(Ax+Bx)/2
координати за център на окръжност по ордината Qy=(Ay+By)/2
изчисляваме междуцентровото разстояние OQ - по теоремата на Питагор
OQ = sqrt( (Ox-Qx)*(Ox-Qx) + (Oy-Qy)*(Oy-Qy))
диаметър на новата окръжност Dq = 2*(OQ - Ro)
Следващата примерна програма дава решена задача за диаметър на окръжност и отсечка:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{ double Ro,Ox,Oy,Ax,Ay,Bx,By,Qx,Qy,Dq,OQ;
cout<<"Wywedeni sa koordinati za centyr na okryvnost Ox,Oy, kakto i\n";
cout<<"nejniq radius Ro. Wywedeni sa sysho koordinati za nachalo\n";
cout<<"i kraj na otsechka Ax,Ay,Bx,By. Tyrsim centyr Qx,Qy i diametyr Dq\n";
cout<<"na okryvnost s centyr sredata na AB i dopirasha se do okryvnost O(x,y)\n";
cout<<"Primer: Ro=5 Dx=0 Dy=5 Ax=10 Ay=0 Bx=10 By=10 Izhod Qx=10 Qy=5 Dq=10\n";
cout<<"Wywedete radius Ro: ";cin>>Ro;
cout<<" koordinati za centyr Ox: "; cin>>Ox;
cout<<" koordinati za centyr Oy: "; cin>>Oy;
cout<<" nachalo otsechka Ax: "; cin>>Ax;
cout<<" nachalo otsechka Ay: "; cin>>Ay;
cout<<" kraj otsechka Bx: "; cin>>Bx;
cout<<" kraj otsechka By: "; cin>>By;
Qx= (Ax+Bx) / 2;//centyr na okryvnost po abscisa
Qy= (Ay+By) / 2;//centyr na okryvnost po ordinata
cout<<"koordinati na centyr po abscisa: "<<Qx<<endl;
cout<<"koordinati na centyr po ordinata: "<<Qy<<endl;
OQ=sqrt((Qx-Ox)*(Qx-Ox) + (Qy-Oy)*(Qy-Oy));
cout<<"mevducentrowo rastoqnie QQ = "<<OQ<<endl;
Dq= 2*(OQ - Ro);// diametyr na tyrsenata okryvnost
cout<<"radius na okryvnost Dq: "<<Rq<<endl;
system("pause");
return 0;
}//kraj programa diametyr na okryvnost
диаметър на външновписана окръжност
Имаме правоъгълен триъгълник, за който са въведени: S - лице, d - диаметър на вътрешновписана окръжност и D - диаметър на описана окръжност. Търсим диаметър на външновписана окръжност за всяка от страните на този триъгълник.
Алгоритъм:Ще използваме следните означения:
S - лице, c - хипотенуза, a,b катети
диаметър на описана окръжност D = a*b*c/ 2*S = c
a*b = D*2*S/c = 2*S
диаметър на вътрешновписана окръжност в правоъгълен триъгълник d = (a+b-c);
d = (a+b-c); => a+b=d+c =>b=d+c-a
a*(d+c-a) = 2*S => a*a -a*(d+c)+ 2*D*S =0
полагаме k=d+D;
решаваме квадратното уравнение a=(k+sqrt(k*k-8*S) ) /2
диаметър на външновписана окръжност
Da = 4*S/(-a+b+c);
Db = 4*S/(-b+a+c);
Dc = 4*S/(-c+a+b);
Следващата примерна програма дава решена задача за диаметър на външновписана окръжност:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
double diametyr (double a, double b, double c, double S)
{double diametyra;
diametyra = 4*S/(a+b+c);
return diametyra;
}//diametyr na wynshno wpisana okryvnost
int main()
{ double a,b,c,S,d,D,Da,Db,Dc,k;
cout<<"Imame prawoygylen triygylnik s wywedeni: lice S, diametyr na\n";
cout<<"wpisana okryvnost d i diametyr na opisana okryvnost D.\n";
cout<<"Tyrsim diametyr na wsqka ot wynshno wpisanite okryvnosti.\n";
cout<<"Primer: S= 6; d=2 D=5 Izhod Da=6, Db=4, Dc=12\n";
cout<<"Wywedete lice na triygylnik ";cin>>S;
cout<<"Wywedete diametyr na wytrewpisna okryvnost ";cin>>d;
cout<<"Wywedete diametyr na opisana okryvnost ";cin>>D;
c=D;//hipotenuza = diametyr na opisana okryvnost
//D = a*b*c/ 2*S => a*b = D*2*S/c = 2*S
// d = (a+b-c); => a+b=d+c =>b=d+c-a
// a*(d+c-a) = 2*S => a*a -a*(d+c)+ 2*D*S =0
k=d+D;//wremenna promnliwa
a=(k+sqrt(k*k-8*S) ) /2;//izbirame po-golqmata stojnost za katet a
b=d+c-a;//katet b
cout<<" stranite na triygylnika sa: a = "<<a<<"; b = "<<b<<"; c = "<<c<<endl;
if (k*k>=8*S && c<a+b && a<c+b && b<a+c )//diskriminanta i suma ot strani
{
Da = diametyr (-a, b, c, S);// 4*S/(-a+b+c);
cout<<" diametyr na wynshno wpisana okryvnost kym katet a: "<<Da<<endl;
Db = diametyr (a, -b, c, S);// 4*S/(a-b+c);
cout<<" diametyr na wynshno wpisana okryvnost kym katet b: "<<Db<<endl;
Dc = diametyr (a, b, -c, S);// Dc = 4*S/(-c+a+b);
cout<<" diametyr na wynshno wpisana kym okryvnost hipotenuza c: "<<Dc<<endl;
} else cout<<"Wywedenite danni sa nekorektni!\n";
system("pause");
return 0;
}//kraj programa za diametyr wynshno wpisana okryvnost
Обяснени и решени задачи с подобни алгоритми, функции и служебни думи са разгледани в страницата с електронни уроци по информатика - програмиране.
Илюстриране работата на характерни алгоритми можете да намерите в предоставените електронни помагала съдържащи решени задачи, примери.