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

Начало на страницата

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.

височина в триъгълник

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

Начало на страницата

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.

диаметър на окръжност - вписан квадрат

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

Начало на страницата

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.

радиус на вписана и описана 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+n
радиус 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 

Начало на страницата

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.

диаметър на окръжност - вписан квадрат

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

Начало на страницата

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.

Начало на страницата

 
Размер на шрифта
Increase Font Size Option 3 Reset Font Size Option 3 Decrease Font Size Option 3
Bulgarian Afrikaans Albanian Arabic Armenian Azerbaijani Basque Belarusian Catalan Chinese (Simplified) Chinese (Traditional) Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Filipino Finnish French Galician Georgian German Greek Haitian Creole Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Irish Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Macedonian Malay Maltese Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swahili Swedish Thai Turkish Ukrainian Urdu Vietnamese Welsh Yiddish
Търсене в сайта: