Как найти кординаты точек окружности

Сегодня поговорим об единичной окружности 🧑‍🏫

 

Можно ли найти точку (её координаты) на окружности, зная координаты центра окружности, её радиус и угол поворота?🤔

Ну, конечно, можно! Записывай и запоминай общую формулу для нахождения координат точки:

x=x0+r⋅cos δ

y=y0+r⋅sin δ

x0,y0 — координаты центра окружности;

r — радиус окружности;

δ —угол поворота радиуса вектора.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!

Координаты точек на окружности

Единичная окружность

О чем эта статья:

10 класс, ЕГЭ/ОГЭ

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Единичная окружность в тригонометрии

Все процессы тригонометрии изучают на единичной окружности. Сейчас узнаем, какую окружность называют единичной и дадим определение.

Единичная окружность — это окружность с центром в начале прямоугольной декартовой системы координат и радиусом, равным единице.

Прямоугольная система координат — прямолинейная система координат с взаимно перпендикулярными осями на плоскости или в пространстве. Наиболее простая и поэтому часто используемая система координат.

Радиус — отрезок, который соединяет центр окружности с любой точкой, лежащей на окружности, а также длина этого отрезка. Радиус составляет половину диаметра.

Единичную окружность с установленным соответствием между действительными числами и точками окружности называют числовой окружностью.

Поясним, как единичная окружность связана с тригонометрией.

В тригонометрии мы постоянно сталкиваемся с углами поворота. А углы поворота связаны с вращением по окружности.

Угол поворота — это угол, который образован положительным направлением оси OX и лучом OA.

Величины углов поворота не зависят от радиуса окружности, по которой происходит вращение, поэтому удобно работать именно с окружностью единичного радиуса. Это позволяет избавиться от коэффициентов при математическом описании. Вот и все объяснение полезности единичной тригонометрической окружности.

Все углы, которые принадлежат одному семейству, дают одинаковые абсолютные значения тригонометрических функций, но эти значения могут различаться по знаку. Вот как:

  • Если угол находится в первом квадранте, все тригонометрические функции имеют положительные значения.
  • Для угла во втором квадранте все функции, за исключением sin и cos, отрицательны.
  • В третьем квадранте значения всех функций, кроме tg и ctg, меньше нуля.
  • В четвертом квадранте все функции, за исключением cos и sec, имеют отрицательные значения.

Градусная мера окружности равна 360°. Чтобы решать задачи быстро, важно запомнить, где находятся углы 0°; 90°; 180°; 270°; 360°. Единичная окружность с градусами выглядит так:

Радиан — одна из мер для определения величины угла.

Один радиан — это величина угла между двумя радиусами, проведенными так, что длина дуги между ними равна величине радиуса.

Число радиан для полной окружности — 360 градусов.

Длина окружности равна 2πr, что превышает длину радиуса в 2π раза.

Поскольку по определению 1 радиан — это угол между концами дуги, длина которой равна радиусу, в полной окружности заключен угол, равный 2π радиан.

Потренируемся переводить радианы в градусы. В полной окружности содержится 2π радиан, или 360 градусов. Таким образом:

  • 2π радиан = 360°
  • 1 радиан = (360/2π) градусов
  • 1 радиан = (180/π) градусов
  • 360° = 2π радиан
  • 1° = (2π/360) радиан
  • 1° = (π/180) радиан

Кстати, определение синуса, косинуса, тангенса и котангенса в тригонометрии дается через координаты точек на единичной окружности. Эти определения дают возможность раскрыть свойства синуса, косинуса, тангенса и котангенса.

Уравнение единичной окружности

При помощи этого уравнения, вместе с определениями синуса и косинуса, можно записать основное тригонометрическое тождество:

Курсы по математике в онлайн-школе Skysmart помогут подтянуть оценки, подготовиться к контрольным, ВПР и экзаменам.

Декартовы координаты точек плоскости. Уравнение окружности

Числовая ось

Определение 1 . Числовой осью ( числовой прямой, координатной прямой ) Ox называют прямую линию, на которой точка O выбрана началом отсчёта (началом координат) (рис.1), направление

указано в качестве положительного направления и отмечен отрезок, длина которого принята за единицу длины.

Определение 2 . Отрезок, длина которого принята за единицу длины, называют масштабом .

Каждая точка числовой оси имеет координату , являющуюся вещественным числом. Координата точки O равна нулю. Координата произвольной точки A , лежащей на луче Ox , равна длине отрезка OA . Координата произвольной точки A числовой оси, не лежащей на луче Ox , отрицательна, а по абсолютной величине равна длине отрезка OA .

Прямоугольная декартова система координат на плоскости

Определение 3 . Прямоугольной декартовой системой координат Oxy на плоскости называют две взаимно перпендикулярных числовых оси Ox и Oy с одинаковыми масштабами и общим началом отсчёта в точке O , причём таких, что поворот от луча Ox на угол 90° до луча Oy осуществляется в направлении против хода часовой стрелки (рис.2).

Замечание . Прямоугольную декартову систему координат Oxy , изображённую на рисунке 2, называют правой системой координат , в отличие от левых систем координат , в которых поворот луча Ox на угол 90° до луча Oy осуществляется в направлении по ходу часовой стрелки. В данном справочнике мы рассматриваем только правые системы координат, не оговаривая этого особо.

Если на плоскости ввести какую-нибудь систему прямоугольных декартовых координат Oxy , то каждая точка плоскости приобретёт две координатыабсциссу и ординату, которые вычисляются следующим образом. Пусть A – произвольная точка плоскости. Опустим из точки A перпендикуляры AA1 и AA2 на прямые Ox и Oy соответственно (рис.3).

Определение 4 . Абсциссой точки A называют координату точки A1 на числовой оси Ox , ординатой точки A называют координату точки A2 на числовой оси Oy .

Обозначение . Координаты (абсциссу и ординату) точки A в прямоугольной декартовой системе координат Oxy (рис.4) принято обозначать A (x ; y) или A = (x ; y).

Замечание . Точка O , называемая началом координат , имеет координаты O (0 ; 0) .

Определение 5 . В прямоугольной декартовой системе координат Oxy числовую ось Ox называют осью абсцисс , а числовую ось Oy называют осью ординат (рис. 5).

Определение 6 . Каждая прямоугольная декартова система координат делит плоскость на 4 четверти ( квадранта ), нумерация которых показана на рисунке 5.

Определение 7 . Плоскость, на которой задана прямоугольная декартова система координат, называют координатной плоскостью .

Замечание . Ось абсцисс задаётся на координатной плоскости уравнением y = 0 , ось ординат задаётся на координатной плоскости уравнением x = 0.

Формула для расстояния между двумя точками координатной плоскости

Утверждение 1 . Расстояние между двумя точками координатной плоскости

вычисляется по формуле

Доказательство . Рассмотрим рисунок 6.

| A1A2| 2 =
= ( x2x1) 2 + ( y2y1) 2 .
(1)

что и требовалось доказать.

Уравнение окружности на координатной плоскости

Поскольку расстояние от любой точки окружности до центра равно радиусу, то, в соответствии с формулой (1), получаем:

Уравнение (2) и есть искомое уравнение окружности радиуса R с центром в точке A0 (x0 ; y0) .

Следствие . Уравнение окружности радиуса R с центром в начале координат имеет вид

Единичная числовая окружность на координатной плоскости

п.1. Понятие тригонометрии

Тригонометрия берёт своё начало в Древней Греции. Само слово «тригонометрия» по-гречески означает «измерение треугольников». Эта наука в течение тысячелетий используется землемерами, архитекторами и астрономами.
Начиная с Нового времени, тригонометрия заняла прочное место в физике, в частности, при описании периодических процессов. Например, переменный ток в розетке генерируется в периодическом процессе. Поэтому любой электрический или электронный прибор у вас в доме: компьютер, смартфон, микроволновка и т.п., — спроектирован с использованием тригонометрии.

Базовым объектом изучения в тригонометрии является угол.

Предметом изучения тригонометрии как раздела математики выступают:
1) взаимосвязи между углами и сторонами треугольника, которые называют тригонометрическими функциями;
2) использование тригонометрических функций в геометрии.

п.2. Числовая окружность

Мы уже знакомы с числовой прямой (см. §16 справочника для 8 класса) и координатной плоскостью (см. §35 справочника для 7 класса), с помощью которых создаются графические представления числовых промежутков и функций. Это удобный инструмент моделирования, с помощью которого можно провести анализ, начертить график, найти область допустимых значений и решить задачу.
Для работы с углами и их функциями существует аналогичный инструмент – числовая окружность.

Числовая окружность (тригонометрический круг) – это окружность единичного радиуса R=1 с центром в начале координат (0;0).
Точка с координатами (1;0) является началом отсчета , ей соответствует угол, равный 0.
Углы на числовой окружности отсчитываются против часовой стрелки. Направление движения против часовой стрелки является положительным ; по часовой стрелке – отрицательным .
Отметим на числовой окружности углы 30°, 45°, 90°, 120°, 180°, а также –30°, –45°, –90°, –120°, –180°.

п.3. Градусная и радианная мера угла

Углы можно измерять в градусах или в радианах.
Известно, что развернутый угол, дуга которого равна половине окружности, равен 180°. Прямой угол, дуга которого равна четверти окружности, равен 90°. Тогда полная, замкнутая дуга окружности составляет 360°.
Приписывание развернутому углу меры в 180°, а прямому 90°, достаточно произвольно и уходит корнями в далёкое прошлое. С таким же успехом это могло быть 100° и 50°, или 200° и 100° (что, кстати, предлагалось одним из декретов во времена французской революции 1789 г.).

В целом, более обоснованной и естественной для измерения углов является радианная мера.

Найдем радианную меру прямого угла ∠AOB=90°.
Построим окружность произвольного радиуса r с центром в вершине угла – точке O. Длина этой окружности: L=2πr.
Длина дуги AB: (l_=frac =frac =frac .)
Тогда радианная мера угла: $$ angle AOB=frac =frac =frac $$
30° 45° 60° 90° 120° 135° 150° 180° 270° 360°
(frac ) (frac ) (frac ) (frac ) (frac ) (frac ) (frac ) (pi) (frac ) (2pi)

п.4. Свойства точки на числовой окружности

Построим числовую окружность. Обозначим O(0;0), A(1;0)

Каждому действительному числу t на числовой окружности соответствует точка Μ(t).
При t=0, M(0)=A.
При t>0 двигаемся по окружности против часовой стрелки, описывая дугу
AM=t. Точка M — искомая.
При t Например:
Отметим на числовой окружности точки, соответствующие (frac , frac , frac , frac , pi), а также (-frac , -frac , -frac , -frac , -pi)
Для этого нужно отложить углы 30°, 45°, 90°, 120°, 180° и –30°, –45°, –90°, –120°, –180° с вершиной в начале координат и отметить соответствующие дуги на числовой окружности.
Отметим на числовой окружности точки, соответствующие (frac , frac , frac ), и (-frac ).
Все четыре точки совпадают, т.к. begin Mleft(frac right)=Mleft(frac +2pi kright)\ frac -2pi=-frac \ frac +2pi=frac \ frac +4pi=frac end

п.5. Интервалы и отрезки на числовой окружности

Каждому действительному числу соответствует точка на числовой окружности. Соответственно, числовые промежутки (см. §16 справочника для 8 класса) получают свои отображения в виде дуг.

Числовой промежуток Соответствующая дуга числовой окружности
Отрезок
$$ -frac lt t lt frac $$
а также, с учетом периода $$ -frac +2pi klt tltfrac +2pi k $$
Интервал
$$ -frac leq t leq frac $$
а также, с учетом периода $$ -frac +2pi kleq tleqfrac +2pi k $$
Полуинтервал
$$ -frac leq t ltfrac $$
а также, с учетом периода $$ -frac +2pi kleq tltfrac +2pi k $$

п.6. Примеры

Пример 1. Точка E делит числовую окружность во второй четверти в отношении 1:2.
Чему равны дуги AE, BE, EC, ED в градусах и радианах?

Угловая мера четверти 90°. При делении в отношении 1:2 получаем дуги 30° и 60° соответственно: begin BE=30^ =frac .\ EC=60^ =frac .\ AE=EC+CD=90^ +30^ =120^ =frac .\ ED=EC+CD=60^ +90^ =150^ =frac . end

Пример 2. Найдите на числовой окружности точку, соответствующую данному числу: (-frac ; frac ; frac ; frac ).

Находим соответствующие углы в градусах и откладываем с помощью транспортира (положительные – против часовой стрелки, отрицательные – по часовой стрелке), отмечаем соответствующие точки на числовой окружности. begin -frac =-90^ , frac =135^ \ frac =210^ , frac =315^ end

Пример 3. Найдите на числовой окружности точку, соответствующую данному числу: (-frac ; 5pi; frac ; frac ).

Выделяем из дроби целую часть, отнимаем/прибавляем один или больше полных оборотов (2πk — четное количество π), чтобы попасть в промежуток от 0 до 2π.
Далее – действуем, как в примере 2. begin -frac =frac cdotpi=-6pi+frac rightarrow frac =90^ \ 5pi=4pi+pirightarrow pi=180^ \ frac =frac pi=3pi-frac rightarrow pi-frac =frac \ frac =frac pi=7pi-frac rightarrow pi-frac =frac end

Пример 4. В какой четверти числовой окружности находится точка, соответствующая числу: 2; 4; 5; 7.

Сравниваем каждое число с границами четвертей: begin 0, fracpi2approxfrac =1,57, piapprox 3,14\ 3pi 3cdot 3,14\ frac approx frac =4,71, 2piapprox 6,28 end

(fracpi2lt 2lt pi Rightarrow ) угол 2 радиана находится во 2-й четверти
(pilt 4lt frac Rightarrow ) угол 4 радиана находится в 3-й четверти
(frac lt 5lt 2pi Rightarrow ) угол 5 радиана находится в 4-й четверти
(7gt 2pi), отнимаем полный оборот: (0lt 7-2pilt fracpi2Rightarrow) угол 7 радиан находится в 1-й четверти.

Пример 5. Изобразите на числовой окружности множество точек ((kinmathbb )), запишите количество полученных базовых точек.

Пример 6. Изобразите на числовой окружности дуги, соответствующие числовым промежуткам.

Как найти координаты точки?

О чем эта статья:

3 класс, 4 класс, 9 класс, 11 класс, ЕГЭ/ОГЭ

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат (в правом нижнем углу экрана).

Понятие системы координат

Координаты — это совокупность чисел, которые определяют положение какого-либо объекта на прямой, плоскости, поверхности или в пространстве. Например, координаты вашей квартиры тоже можно записать числами — они помогут понять, где именно находится тот дом, где вы живете. С точками на плоскости та же история.

Прямоугольная система координат — это система координат, которую изобрел математик Рене Декарт, ее еще называют «декартова система координат». Она представляет собой два взаимно перпендикулярных луча с началом отсчета в точке их пересечения.

Чтобы найти координаты, нужны ориентиры, от которых будет идти отсчет. На плоскости в этой роли выступят две числовые оси.

Для тех, кто хочет связать свою жизнь с точными науками, Skysmart предлагает курсы по профильной математике.

Чертеж начинается с горизонтальной оси, которая называется осью абсцисс и обозначается латинской буквой x (икс). Записывают ось так: Ox. Положительное направление оси абсцисс обозначается стрелкой слева направо.

Затем проводят вертикальную ось, которая называется осью ординат и обозначается y (игрек). Записывают ось Oy. Положительное направление оси ординат показываем стрелкой снизу вверх.

Оси взаимно перпендикулярны, а значит угол между ними равен 90°. Точка пересечения является началом отсчета для каждой из осей и обозначается так: O. Начало координат делит оси на две части: положительную и отрицательную.

  • Координатные оси — это прямые, образующие систему координат.
  • Ось абсцисс Ox — горизонтальная ось.
  • Ось ординат Oy — вертикальная ось.
  • Координатная плоскость — плоскость, в которой находится система координат. Обозначается так: x0y.
  • Единичный отрезок — величина, которая принимается за единицу при геометрических построениях. В декартовой системе координат единичный отрезок отмечается на каждой из осей. Длина отрезка показывает сколько раз единичный отрезок и его части укладываются в данном отрезке.

Оси координат делят плоскость на четыре угла — четыре координатные четверти.

У каждой из координатных четвертей есть свой номер и обозначение в виде римской цифры. Отсчет идет против часовой стрелки:

  • верхний правый угол — первая четверть I;
  • верхний левый угол — вторая четверть II;
  • нижний левый угол — третья четверть III;
  • нижний правый угол — четвертая четверть IV;
  • Если обе координаты положительны, то точка находится в первой четверти координатной плоскости.
  • Если координата х отрицательная, а координата у положительная, то точка находится во второй четверти.
  • Если обе координаты отрицательны, то число находится в третьей четверти.
  • Если координата х положительная, а координата у отрицательная, то точка лежит в четвертой четверти.

Определение координат точки

Каждой точке координатной плоскости соответствуют две координаты.

Точка пересечения с осью Ох называется абсциссой точки А, а с осью Оу называется ординатой точки А.

Чтобы узнать координаты точки на плоскости, нужно опустить от точки перпендикуляр на каждую ось и посчитать количество единичных отрезков от нулевой отметки до опущенного перпендикуляра.

Координаты точки на плоскости записывают в скобках, первая по оси Ох, вторая по оси Оу.

Смотрим на график и фиксируем: A (1; 2) и B (2; 3).

Особые случаи расположения точек

В геометрии есть несколько особых случаев расположения точек. Лучше их запомнить, чтобы без запинки решать задачки. Вот они:

  1. Если точка лежит на оси Oy, то ее абсцисса равна 0. Например,
    точка С (0, 2).
  2. Если точка лежит на оси Ox, то ее ордината равна 0. Например,
    точка F (3, 0).
  3. Начало координат — точка O. Ее координаты равны нулю: O (0,0).
  4. Точки любой прямой, которая перпендикулярна оси абсцисс, имеют одинаковые абсциссы.
  5. Точки любой прямой, которая перпендикулярна оси ординат, имеют одинаковые ординаты.
  6. Если точка лежит на оси абсцисс, то ее координаты будут иметь вид: (x, 0).
  7. Если точка лежит на оси ординат, то ее координаты будут иметь вид: (0, y).

Способы нахождения точки по её координатам

Чтобы узнать, как найти точку в системе координат, можно использовать один из двух способов.

Способ первый. Как определить положение точки D по её координатам (-4, 2):

  1. Отметить на оси Ox, точку с координатой -4, и провести через нее прямую перпендикулярную оси Ox.
  2. Отметить на оси Oy, точку с координатой 2, и провести через нее прямую перпендикулярную оси Oy.
  3. Точка пересечения перпендикуляров и есть искомая точка D. Ее абсцисса равна -4, а ордината — 2.

Способ второй. Как определить положение точки D (-4, 2):

  1. Сместить прямую по оси Ox влево на 4 единицы, так как у нас
    перед 4 стоит знак минус.
  2. Подняться из этой точки параллельно оси Oy вверх на 2 единицы, так как у нас перед 2 стоит знак плюс.

Чтобы легко и быстро находить координаты точек или строить точки по координатам, скачайте готовую систему координат и храните ее в учебнике:

Уравнение окружности.

Аналитическая геометрия дает единообразные приемы решения геометрических задач. Для этого все заданные и искомые точки и линии относят к одной системе координат.

В системе координат можно каждую точку охарактеризовать ее координатами, а каждую линию – уравнением с двумя неизвестными, графиком которого эта линия является. Таким образом геометрическая задача сводится к алгебраической, где хорошо отработаны все приемы вычислений.

Окружность есть геометрическое место точек с одним определенным свойством (каждая точка окружности равноудалена от одной точки, называется центром). Уравнение окружности должно отражать это свойство, удовлетворять этому условию.

Геометрическая интерпретация уравнения окружности – это линия окружности.

Если поместить окружность в систему координат, то все точки окружности удовлетворяют одному условию – расстояние от них до центра окружности должно быть одинаковым и равным окружности.

Окружность с центром в точке А и радиусом R поместим в координатную плоскость.

Если координаты центра (а;b), а координаты любой точки окружности (х; у), то уравнение окружности имеет вид:

Если квадрат радиуса окружности равен сумме квадратов разностей соответствующих координат любой точки окружности и ее центра, то это уравнение является уравнением окружности в плоской системе координат.

Если центр окружности совпадает с точкой начала координат, то квадрат радиуса окружности равен сумме квадратов координат любой точки окружности. В этом случае уравнение окружности принимает вид:

Следовательно, любая геометрическая фигура как геометрическое место точек определяется уравнением, связывающим координаты ее точек. И наоборот, уравнение, связывающее координаты х и у, определяют линию как геометрическое место точек плоскости, координаты которых удовлетворяют данному уравнению.

Примеры решения задач про уравнение окружности

Задача. Составить уравнение заданной окружности

Составьте уравнение окружности с центром в точке O (2;-3) и радиусом 4.

Решение.
Обратимся к формуле уравнения окружности:
R 2 = (x- a ) 2 + (y- b ) 2

Подставим значения в формулу.
Радиус окружности R = 4
Координаты центра окружности (в соответствии с условием)
a = 2
b = -3

Получаем:
(x – 2 ) 2 + (y – ( -3 )) 2 = 4 2
или
(x – 2 ) 2 + (y + 3 ) 2 = 16 .

Задача. Принадлежит ли точка уравнению окружности

Проверить, принадлежит ли точка A(2;3) уравнению окружности (x – 2) 2 + (y + 3) 2 = 16.

Решение.
Если точка принадлежит окружности, то ее координаты удовлетворяют уравнению окружности.
Чтобы проверить, принадлежит ли окружности точка с заданными координатами, подставим координаты точки в уравнение заданной окружности.

В уравнение ( x – 2) 2 + ( y + 3) 2 = 16
подставим, согласно условию, координаты точки А(2;3), то есть
x = 2
y = 3

Проверим истинность полученного равенства
( x – 2) 2 + ( y + 3) 2 = 16
( 2 – 2) 2 + ( 3 + 3) 2 = 16
0 + 36 = 16 равенство неверно

Таким образом, заданная точка не принадлежит заданному уравнению окружности.

[spoiler title=”источники:”]

http://skysmart.ru/articles/mathematic/kak-najti-koordinaty-tochki

http://www.profmeter.com.ua/communication/learning/course/course7/chapter0552/?LESSON_PATH=456.552

[/spoiler]

Содержание:

Окружность:

Определение: Кривой второго порядка называется линия, описываемая уравнением Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Замечание: Если коэффициенты Окружность - определение и вычисление с примерами решения

При определенных значениях параметров, входящих в это уравнение, оно дает канонические у равнения окружности, эллипса (не путать с овалом), гиперболы и параболы. Рассмотрим эти кривые второго порядка в указанной последовательности.

Определение: Окружностью называется геометрическое место точек равноудаленных от выделенной точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения называемой центром окружности, на расстояние R, которое называется радиусом окружности.

Получим уравнение окружности (Рис. 27). Пусть точка М(х;у) лежит на окружности:

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Рис. 27. Вывод уравнения окружности.

Из рисунка видно, что по теореме Пифагора Окружность - определение и вычисление с примерами решения которое определяет уравнение окружности (Рис. 28): Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Рис. 28. Окружность. Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения то уравнение принимает вид Окружность - определение и вычисление с примерами решения который называется каноническим уравнением окружности.

Пример:

Составить уравнение окружности, центр которой совпадает с точкой М (2; 1), прямая линия Окружность - определение и вычисление с примерами решения является касательной к окружности.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Решение:

Радиус окружности равен расстоянию от центра окружности точки М (2; 1) до прямой l, т.е.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

В уравнении окружности Окружность - определение и вычисление с примерами решения таким образом оно имеет вид: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример:

Составить уравнение окружности, касающейся двух параллельных прямых Окружность - определение и вычисление с примерами решения причем одной из них в т. А (1; 2).

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Решение:

Прежде всего определим, на какой из прямых Окружность - определение и вычисление с примерами решения или Окружность - определение и вычисление с примерами решениялежит точка A(1; 2). Для этого подставим ее координаты в уравнения прямых Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения следовательно, точка A(1; 2) принадлежит линии Окружность - определение и вычисление с примерами решения(в сокращенной форме это предложение пишут так: Окружность - определение и вычисление с примерами решения где значок Окружность - определение и вычисление с примерами решения означает “принадлежит”. Таким образом, диаметр окружности D равен расстоянию от точки A(1; 2) до прямой Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

а радиус окружности Окружность - определение и вычисление с примерами решения Найдём координаты центра окружности точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения которая делит отрезок АВ пополам. Вначале составим уравнение прямой (АВ) и вычислим координаты точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения перейдем от общего уравнения прямой Окружность - определение и вычисление с примерами решения к уравнению прямой с угловым коэффициентом Окружность - определение и вычисление с примерами решения Так как прямаяОкружность - определение и вычисление с примерами решениято её угловой коэффициент Окружность - определение и вычисление с примерами решения Прямая (АВ) проходит через известную точку A(1;2), следовательно, Окружность - определение и вычисление с примерами решения Отсюда находим Окружность - определение и вычисление с примерами решения Таким образом,уравнение прямой (АВ):Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Найдем координаты точки B, которая является пересечением прямых Окружность - определение и вычисление с примерами решения и (АВ), т.е. решим систему линейных алгебраических уравнений, составленную из уравнений прямых Окружность - определение и вычисление с примерами решения и (АВ): (В): Окружность - определение и вычисление с примерами решения Подставим выражение для переменной у из второго у равнения в первое, получим Окружность - определение и вычисление с примерами решения Подставив это значение во второе уравнение системы, найдем Окружность - определение и вычисление с примерами решения т.е. Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Для вычисления координат точки О применим формулы деления отрезка пополам (О): Окружность - определение и вычисление с примерами решения в этой формуле Окружность - определение и вычисление с примерами решения (координаты точки О), Окружность - определение и вычисление с примерами решения (координаты точки А), Окружность - определение и вычисление с примерами решения (координаты точки В), следовательно, Окружность - определение и вычисление с примерами решения т.е. координаты точки О Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Таким образом, уравнение искомой окружности имеет вид: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность в высшей математике

Рассмотрим уравнение

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

которое получается из уравнения (I), если положить Окружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Если в формулу, выражающую расстояние между двумя точками, подставить Окружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то получим Окружность - определение и вычисление с примерами решения Из уравнения (1) находим, что Окружность - определение и вычисление с примерами решения, т. е. Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Это значит, что все точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения, координаты которых удовлетворяют уравнению (1), находятся на расстоянии Окружность - определение и вычисление с примерами решения от начала координат. Следовательно, геометрическое место точек, координаты которых удовлетворяют уравнению (1), есть окружность радиуса Окружность - определение и вычисление с примерами решения с центром в начале координат. Аналогично получаем, что уравнение Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения определяет окружность радиуса Окружность - определение и вычисление с примерами решения с центром в точке Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Пример:

Найдем уравнение окружности с центром в точке Окружность - определение и вычисление с примерами решения и радиусом, равным 10.

Решение:

ПолагаяОкружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения получим Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Разрешим это уравнение относительно Окружность - определение и вычисление с примерами решения, будем иметь

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

и

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Первое из этих уравнений есть уравнение верхней половины окружности, второе—нижней.

Центральный угол. Градусная мера дуги

Дуга окружности. Если отметить на окружности точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то окружность разделится на две дуги: большую дугу (мажорная дуга) и меньшую дугу (минорная дуга). Если точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения является какой-либо точкой дуги Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Если точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения являются концами диаметра, го каждая дуга является полуокружностью.

Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения

Центральный угол. Угол, вершина которого находится в центре окружности, называется центральным углом. Дугу окружности можно измерять в градусах. Градусная мера дуги равна градусной мере соответствующего центрального угла: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Сумма всех центральных углов окружности, не имеющих общую внутреннюю точку, равна Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Дуги окружности и их величины

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример: Окружность - определение и вычисление с примерами решения минорная дуга: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения мажорная дуга: Окружность - определение и вычисление с примерами решения Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Конгруэнтные дуги

В окружности конгруэнтным центральным углам соответствуют конгруэнтные дуги и наоборот.

Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Длина дуги

Какую часть составляет центральный угол от всей окружности, такую же часть длина дуги составляет от длины всей окружности.

Длина дуги в Окружность - определение и вычисление с примерами решения равна Окружность - определение и вычисление с примерами решения части длины окружности.

Длина дуги, соответствующей центральному углу с градусной мерой Окружность - определение и вычисление с примерами решения, составляет Окружность - определение и вычисление с примерами решения части длины окружности: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Длина дуги выражается единицами измерения длины (мм, см, м, и т.д.)

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №1

Длина окружности равна 72 см. Найдите длину дуги, соответствующей центральному углу Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Решение:

Так как центральный угол Окружность - определение и вычисление с примерами решения составляет Окружность - определение и вычисление с примерами решения часть полного угла, то длина искомой дуги: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №2

Найдите длину дуги, соответствующей центральному углу Окружность - определение и вычисление с примерами решения в окружности радиусом 15 см.

Решение: подставляя значения Окружность - определение и вычисление с примерами решения в формулу длины дуги находим: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность и хорда

Теорема о конгруэнтных хордах

Теорема 1. Хорды, стягивающие конгруэнтные дуги окружности, конгруэнтны.

Обратная теорема 1. Дуги, стягиваемые конгруэнтными хордами окружности, конгруэнтны.

1)Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения

2)Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство теоремы 1:

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Теорема о серединном перпендикуляре хорд

Теорема 2.

Диаметр, перпендикулярный хорде, делит хорду и соответствующую дугу пополам.

Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство теоремы 2.

Дано: Окружность - определение и вычисление с примерами решения– центральный угол, Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Докажите: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Начертите радиусы Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения окружности.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Следствие 1. Прямая, проходящая через центр окружности и перпендикулярная хорде, делит хорду и ее дугу пополам.

Следствие 2. Центр окружности расположен на серединном перпендикуляре хорды. Серединный перпендикуляр хорды проходит через центр окружности.

Пример: Найдите расстояние от центра до хорды длиной 30 единиц в окружности радиусом 17 единиц. Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Из Окружность - определение и вычисление с примерами решения по теореме Пифагора имеем: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Теорема о хордах, находящихся на одинаковом расстоянии от центра окружности

Теорема 3.

Конгруэнтные хорды окружности находятся на одинаковом расстоянии от центра окружности.

Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Обратная теорема 3. Хорды, находящиеся на одинаковом расстоянии от центра окружности, конгруэнтны.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство теоремы 3

Дано: Окружность с центром Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Докажите: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство (текстовое): Прямая, проходящая через центр окружности и перпендикулярная хорде, делит хорду и стягивающую ее дугу пополам. Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения – серединные перпендикуляры конгруэнтных хорд Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Окружность - определение и вычисление с примерами решения, так как они являются половиной конгруэнтных хорд. Начертим радиусы окружности Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения: Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Прямоугольные треугольники, Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения конгруэнтны (по катету и гипотенузе). Так как Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения являются соответствующими сторонами данных треугольников, то они конгруэнтны: Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Теорема доказана.

Задача. Хорды Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения находятся на одинаковом расстоянии от центра окружности. Окружность - определение и вычисление с примерами решения. Если радиус окружности равен 41 единице, то найдите Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Решение: Так как хорды Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения находятся на одинаковом расстоянии от центра, то они конгруэнтны: Окружность - определение и вычисление с примерами решения Окружность - определение и вычисление с примерами решения Соединим точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения с точкой Окружность - определение и вычисление с примерами решения В прямоугольном треугольнике Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения; Окружность - определение и вычисление с примерами решения; Окружность - определение и вычисление с примерами решения; Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Так как Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Угол, вписанный в окружность

Угол, вершина которого лежит на окружности, а стороны пересекают окружность, называется углом вписанным в окружность. Дуга, соответствующая углу, вписанному в окружность, называется дугой, на которую опирается этот угол.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения является углом вписанным в окружность с центром Окружность - определение и вычисление с примерами решения, а Окружность - определение и вычисление с примерами решения дуга, на которую опирается этот угол. Ниже показаны три разных угла, вписанных в окружность.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Угол, вписанный в окружность:

Теорема 1. Градусная мера угла, вписанного в окружность, равна половине градусной меры дуги, на которую он опирается. Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство (текстовое): Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения радиусы окружности и Окружность - определение и вычисление с примерами решения равнобедренный треугольник. Значит, Окружность - определение и вычисление с примерами решения Так как Окружность - определение и вычисление с примерами решения является внешним углом Окружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения Если примем, что Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения Так как градусные меры центрального угла и опирающейся на него дуги равны, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения Следовательно, Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Следствие 1. Угол, вписанный в окружность, равен половине соответствующего центрального угла.

Следствие 2. Угол, вписанный в окружность и опирающийся на диаметр (полуокружность), является прямым углом.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Конгруэнтные углы, вписанные в окружность

Следствие 3. Вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, конгруэнтны. Окружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Следствие 4. Вписанные углы, опирающиеся на конгруэнтные дуги, конгруэнтны. Если Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения

Касательная к окружности

Касательная. Признак касательной

Прямая, имеющая одну общую точку с окружностью, называется касательной. Теорема 1. Касательная к окружности перпендикулярна к радиусу, проведенному в точку касания.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Прямая Окружность - определение и вычисление с примерами решения является касательной к окружности. Значит, Окружность - определение и вычисление с примерами решения Обратная теорема (признак касательной): Прямая, проходящая через точку окружности и перпендикулярная радиусу, проведенному в эту точку, является касательной окружности.

Прямая, касающаяся обеих окружностей, называется общей касательной этих окружностей. Окружности, касаясь друг друга изнутри или извне, могут иметь общую касательную в одной точке. Также окружности могут касаться одной касательной в разных точках.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Две окружности могут иметь несколько общих касательных или вообще не иметь общих касательных.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Доказательство теоремы 1. Если прямая Окружность - определение и вычисление с примерами решения – касательная к окружности, значит, она имеет единственную общую точку с окружностью. Допустим, что прямая Окружность - определение и вычисление с примерами решения не перпендикулярна радиусу Окружность - определение и вычисление с примерами решения Проведем Окружность - определение и вычисление с примерами решения и на прямой Окружность - определение и вычисление с примерами решения выделим отрезок Окружность - определение и вычисление с примерами решения Тогда Окружность - определение и вычисление с примерами решения так как Окружность - определение и вычисление с примерами решения Значит, точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения также находится на окружности. То есть прямая Окружность - определение и вычисление с примерами решения имеет с окружностью две общие точки, что противоречит условию. Значит, Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Свойства касательных, проведенных к окружности из одной точки

Теорема 2. Отрезки касательных к окружности, проведенных из одной точки, конгруэнтны, и центр окружности находится на биссектрисе угла, образованного касательными.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения касательные, проведенные из точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения к окружности с центром Окружность - определение и вычисление с примерами решения Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Углы, образованные секущими и касательными

Прямая, имеющая две общие точки с окружностью, называется секущей окружности.

Углы между двумя секущими

Вершина угла находится внутри окружности

Теорема. Если вершина угла, образованного двумя секущими, находится внутри окружности, то градусная мера угла равна полусумме величин дуг на которые опирается этот угол и угол вертикальный данному. Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения

Углы между касательной и секущей

Вершина угла находится на окружности

Теорема. Если вершина угла, образованного касательной и секущей, находится на окружности, то градусная мера угла равна половине градусной меры дуги, на которую он опирается.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Углы, образованные касательной и секущей

Вершина угла находится вне окружности

Теорема 1.

Градусная мера угла, образованного секущей и касательной, двумя касательными, двумя секущими окружности (если вершина угла находится вне окружности), равна половине разности градусных мер дуг, находящихся между сторонами угла.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Отрезки секущих и касательных

Длина отрезков, секущих окружность

Теорема 1. При пересечении двух хорд, произведение отрезков одной хорды, полученных точкой пересечения, равно произведению отрезков второй хорды.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Теорема 2. Если из точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения провести две прямые, пересекающие окружность соответственно в точках Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения, Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения то верно равенство Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Теорема 3. Если из точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения проведены прямая, которая пересекает окружность в точках Окружность - определение и вычисление с примерами решения и Окружность - определение и вычисление с примерами решения и касательная к окружности в точке Окружность - определение и вычисление с примерами решения то верно равенство: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Уравнение окружности

Используя формулу расстояния между двумя точками, можно написать уравнение окружности с радиусом Окружность - определение и вычисление с примерами решения и с центром в начале координат. Расстояние между центром окружности Окружность - определение и вычисление с примерами решения и ее любой точкой Окружность - определение и вычисление с примерами решения равно радиусу Окружность - определение и вычисление с примерами решения окружности.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения Расстояние между двумя точками

Окружность - определение и вычисление с примерами решения Упрощение

Окружность - определение и вычисление с примерами решения Возведение обеих частей в квадрат

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Уравнение окружности с центром в начале координат и радиусом Окружность - определение и вычисление с примерами решения: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Например, уравнение окружности с центром в начале координат Окружность - определение и вычисление с примерами решения и радиусом 2 имеет вид: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

По формуле расстояния между центром окружности Окружность - определение и вычисление с примерами решения и точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения на окружности радиуса Окружность - определение и вычисление с примерами решения имеем Окружность - определение и вычисление с примерами решенияВозведя в квадрат обе части, получаем уравнение окружности с центром в точке Окружность - определение и вычисление с примерами решения и радиусом Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Например, уравнение окружности с центром в точке Окружность - определение и вычисление с примерами решения и радиусом 4 имеет вид: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №3

Постройте на координатной плоскости окружность, заданную уравнением Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Решение: Напишем уравнение в виде Окружность - определение и вычисление с примерами решения Как видно, Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Отметим 4 точки, находящиеся на расстоянии 5 единиц от начала координат. Например, Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения Проведем окружность через эти точки.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №4

Точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения находится на окружности, центром которой является начало координат. Напишите уравнение этой окружности.

Решение: Записав координаты точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения в уравнении Окружность - определение и вычисление с примерами решения, получим: Окружность - определение и вычисление с примерами решения Уравнение этой окружности: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №5

Найдем центр и радиус окружности, заданной уравнением Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Решение: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Центр окружности точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения Радиус Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Пример №6

Мобильные телефоны работают с помощью передачи сигналов посредством спутников из одной передающей станции в другую. Компания мобильного оператора старается расположить передающую станцию так, чтобы обслуживать больше пользователей. Представим, что три больших города находятся в точках Окружность - определение и вычисление с примерами решения На координатной плоскости 1 единица равна расстоянию в 100 км. Передающая станция должна быть расположена в точке, находящейся на одинаковом расстоянии от этих городов. Напишите координаты этой точки и уравнение соответствующей окружности.

Решение: Сначала соединим эти точки и найдем точку пересечения серединных перпендикуляров сторон полученного треугольника. Эта точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения Эта точка, являясь центром окружности, показывает месторасположение станции. Расстояние между центром и любой из заданных точек является радиусом окружности, Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Уравнение окружности: Окружность - определение и вычисление с примерами решенияОкружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Заметка. Определив линейные уравнения, соответствующие серединным перпендикулярам, можно найти координаты центра окружности решением системы уравнений.

Координаты точек, находящихся на окружности, и тригонометрические отношения

Если точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения при повороте радиуса Окружность - определение и вычисление с примерами решения вокруг точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения против движения часовой стрелки на угол Окружность - определение и вычисление с примерами решения преобразуется в точку Окружность - определение и вычисление с примерами решения то Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Для координат точки Окружность - определение и вычисление с примерами решения соответствующей углу поворота Окружность - определение и вычисление с примерами решения на окружности, верны формулы Окружность - определение и вычисление с примерами решения В этих формулах Окружность - определение и вычисление с примерами решения – угол, отсчитываемый от положительной оси Окружность - определение и вычисление с примерами решенияпротив движения часовой стрелки. Если точка Окружность - определение и вычисление с примерами решения не находится на оси ординат, то Окружность - определение и вычисление с примерами решения.

Синусы смежных углов равны, а косинусы взаимно противоположны.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Из этих формул при Окружность - определение и вычисление с примерами решения почленным делением получаем:

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

С помощью формул, приведенных выше, вычисление синуса, косинуса, тангенса для тупого угла можно свести к вычислению синуса, косинуса, тангенса острого угла, соответственно.

Сектор и сегмент

Сектор часть круга, ограниченная центральным углом, образованным двумя радиусами и соответствующей этому углу дугой. Площадь сектора, соответствующего центральному углу, составляет ту часть площади круга, которую составляет центральный угол от полного угла.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Например, часть круга, соответствующая центральному углу Окружность - определение и вычисление с примерами решения, составляет Окружность - определение и вычисление с примерами решения часть всего круга. Так как площадь круга Окружность - определение и вычисление с примерами решения, то площадь этого сектора будет Окружность - определение и вычисление с примерами решения Сегмент часть круга, ограниченная хордой и соответствующей дугой.

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Площадь сектора

Площадь сектора: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Площадь сегмента: Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Указание: При нахождении площади сегмента, соответствующего большей дуге, к площади соответствующего сектора прибавляется площадь Окружность - определение и вычисление с примерами решения

Окружность - определение и вычисление с примерами решения

  • Эллипс
  • Гипербола
  • Парабола
  • Многогранник
  • Сфера в геометрии
  • Шар в геометрии
  • Правильные многогранники в геометрии
  • Многогранники

I’m having a bit of a mind blank on this at the moment.
I’ve got a problem where I need to calculate the position of points around a central point, assuming they’re all equidistant from the center and from each other.

The number of points is variable so it’s DrawCirclePoints(int x)
I’m sure there’s a simple solution, but for the life of me, I just can’t see it 🙂

Hein Andre Grønnestad's user avatar

asked Mar 14, 2011 at 15:45

JoeBrown's user avatar

1

Given a radius length r and an angle t in radians and a circle’s center (h,k), you can calculate the coordinates of a point on the circumference as follows (this is pseudo-code, you’ll have to adapt it to your language):

float x = r*cos(t) + h;
float y = r*sin(t) + k;

Deduplicator's user avatar

Deduplicator

44.4k7 gold badges65 silver badges115 bronze badges

answered Mar 14, 2011 at 15:50

Brian Driscoll's user avatar

Brian DriscollBrian Driscoll

19.3k3 gold badges44 silver badges63 bronze badges

0

A point at angle theta on the circle whose centre is (x0,y0) and whose radius is r is (x0 + r cos theta, y0 + r sin theta). Now choose theta values evenly spaced between 0 and 2pi.

Gewure's user avatar

Gewure

1,19817 silver badges30 bronze badges

answered Mar 14, 2011 at 15:48

Gareth McCaughan's user avatar

Gareth McCaughanGareth McCaughan

19.8k1 gold badge41 silver badges62 bronze badges

3

Here’s a solution using C#:

void DrawCirclePoints(int points, double radius, Point center)
{
    double slice = 2 * Math.PI / points;
    for (int i = 0; i < points; i++)
    {
        double angle = slice * i;
        int newX = (int)(center.X + radius * Math.Cos(angle));
        int newY = (int)(center.Y + radius * Math.Sin(angle));
        Point p = new Point(newX, newY);
        Console.WriteLine(p);
    }
}

Sample output from DrawCirclePoints(8, 10, new Point(0,0));:

{X=10,Y=0}
{X=7,Y=7}
{X=0,Y=10}
{X=-7,Y=7}
{X=-10,Y=0}
{X=-7,Y=-7}
{X=0,Y=-10}
{X=7,Y=-7}

Good luck!

Deduplicator's user avatar

Deduplicator

44.4k7 gold badges65 silver badges115 bronze badges

answered Mar 14, 2011 at 15:54

Daniel Lidström's user avatar

Daniel LidströmDaniel Lidström

9,8021 gold badge27 silver badges35 bronze badges

3

Placing a number in a circular path

// variable

let number = 12; // how many number to be placed
let size = 260; // size of circle i.e. w = h = 260
let cx= size/2; // center of x(in a circle)
let cy = size/2; // center of y(in a circle)
let r = size/2; // radius of a circle

for(let i=1; i<=number; i++) {
  let ang = i*(Math.PI/(number/2));
  let left = cx + (r*Math.cos(ang));
  let top = cy + (r*Math.sin(ang));
  console.log("top: ", top, ", left: ", left);
}

shreyasm-dev's user avatar

shreyasm-dev

2,6835 gold badges16 silver badges34 bronze badges

answered Nov 22, 2018 at 7:44

maSC0d3R's user avatar

maSC0d3RmaSC0d3R

3391 gold badge4 silver badges6 bronze badges

Using one of the above answers as a base, here’s the Java/Android example:

protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);

    RectF bounds = new RectF(canvas.getClipBounds());
    float centerX = bounds.centerX();
    float centerY = bounds.centerY();

    float angleDeg = 90f;
    float radius = 20f

    float xPos = radius * (float)Math.cos(Math.toRadians(angleDeg)) + centerX;
    float yPos = radius * (float)Math.sin(Math.toRadians(angleDeg)) + centerY;

    //draw my point at xPos/yPos
}

Deduplicator's user avatar

Deduplicator

44.4k7 gold badges65 silver badges115 bronze badges

answered Jul 2, 2014 at 19:24

scottyab's user avatar

scottyabscottyab

23.4k16 gold badges94 silver badges105 bronze badges

For the sake of completion, what you describe as “position of points around a central point(assuming they’re all equidistant from the center)” is nothing but “Polar Coordinates”. And you are asking for way to Convert between polar and Cartesian coordinates which is given as x = r*cos(t), y = r*sin(t).

martineau's user avatar

martineau

118k25 gold badges164 silver badges294 bronze badges

answered Jan 29, 2014 at 14:46

Adarsha's user avatar

AdarshaAdarsha

2,24722 silver badges28 bronze badges

PHP Solution:

class point{
    private $x = 0;
    private $y = 0;
    public function setX($xpos){
        $this->x = $xpos;
    }
    public function setY($ypos){
        $this->y = $ypos;
    }
    public function getX(){
        return $this->x;
    }
    public function getY(){
        return $this->y;
    }
    public function printX(){
        echo $this->x;
    }
    public function printY(){
        echo $this->y;
    }
}
function drawCirclePoints($points, $radius, &$center){
    $pointarray = array();
    $slice = (2*pi())/$points;
    for($i=0;$i<$points;$i++){
        $angle = $slice*$i;
        $newx = (int)($center->getX() + ($radius * cos($angle)));
        $newy = (int)($center->getY() + ($radius * sin($angle)));
        $point = new point();
        $point->setX($newx);
        $point->setY($newy);
        array_push($pointarray,$point);
    }
    return $pointarray;
}

answered Jan 26, 2014 at 21:19

bitmous's user avatar

bitmousbitmous

4003 silver badges6 bronze badges

1

Here is how I found out a point on a circle with javascript, calculating the angle (degree) from the top of the circle.

  const centreX = 50; // centre x of circle
  const centreY = 50; // centre y of circle
  const r = 20; // radius
  const angleDeg = 45; // degree in angle from top
  const radians = angleDeg * (Math.PI/180);
  const pointY = centreY - (Math.cos(radians) * r); // specific point y on the circle for the angle
  const pointX = centreX + (Math.sin(radians) * r); // specific point x on the circle for the angle

answered Mar 5, 2020 at 11:58

Noby Fujioka's user avatar

Noby FujiokaNoby Fujioka

1,6591 gold badge10 silver badges15 bronze badges

I had to do this on the web, so here’s a coffeescript version of @scottyab’s answer above:

points = 8
radius = 10
center = {x: 0, y: 0}

drawCirclePoints = (points, radius, center) ->
  slice = 2 * Math.PI / points
  for i in [0...points]
    angle = slice * i
    newX = center.x + radius * Math.cos(angle)
    newY = center.y + radius * Math.sin(angle)
    point = {x: newX, y: newY}
    console.log point

drawCirclePoints(points, radius, center)

Community's user avatar

answered Dec 2, 2015 at 4:00

Pirijan's user avatar

PirijanPirijan

3,3403 gold badges19 silver badges29 bronze badges

Here is an R version based on the @Pirijan answer above.

points <- 8
radius <- 10
center_x <- 5
center_y <- 5

drawCirclePoints <- function(points, radius, center_x, center_y) {
  slice <- 2 * pi / points
  angle <- slice * seq(0, points, by = 1)

  newX <- center_x + radius * cos(angle)
  newY <- center_y + radius * sin(angle)

  plot(newX, newY)
}

drawCirclePoints(points, radius, center_x, center_y)

mal's user avatar

mal

1,0006 silver badges13 bronze badges

answered Jun 16, 2017 at 16:20

jsta's user avatar

jstajsta

3,13625 silver badges35 bronze badges

The angle between each of your points is going to be 2Pi/x so you can say that for points n= 0 to x-1 the angle from a defined 0 point is 2nPi/x.

Assuming your first point is at (r,0) (where r is the distance from the centre point) then the positions relative to the central point will be:

rCos(2nPi/x),rSin(2nPi/x)

answered Mar 14, 2011 at 15:49

Chris's user avatar

ChrisChris

27.1k6 gold badges71 silver badges92 bronze badges

Working Solution in Java:

import java.awt.event.*;
import java.awt.Robot;

public class CircleMouse {

/* circle stuff */
final static int RADIUS = 100;
final static int XSTART = 500;
final static int YSTART = 500;
final static int DELAYMS = 1;
final static int ROUNDS = 5;

public static void main(String args[]) {

    long startT = System.currentTimeMillis();
    Robot bot = null;

    try {
        bot = new Robot();
    } catch (Exception failed) {
        System.err.println("Failed instantiating Robot: " + failed);
    }
    int mask = InputEvent.BUTTON1_DOWN_MASK;

    int howMany = 360 * ROUNDS;
    while (howMany > 0) {
        int x = getX(howMany);
        int y = getY(howMany);
        bot.mouseMove(x, y);
        bot.delay(DELAYMS);
        System.out.println("x:" + x + " y:" + y);
        howMany--;
    }

    long endT = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Duration: " + (endT - startT));

}

/**
 * 
 * @param angle
 *            in degree
 * @return
 */
private static int getX(int angle) {
    double radians = Math.toRadians(angle);
    Double x = RADIUS * Math.cos(radians) + XSTART;
    int result = x.intValue();

    return result;
}

/**
 * 
 * @param angle
 *            in degree
 * @return
 */
private static int getY(int angle) {
    double radians = Math.toRadians(angle);
    Double y = RADIUS * Math.sin(radians) + YSTART;
    int result = y.intValue();

    return result;
}
}

answered Jan 9, 2017 at 13:03

Gewure's user avatar

GewureGewure

1,19817 silver badges30 bronze badges

Based on the answer above from Daniel, here’s my take using Python3.

import numpy


def circlepoints(points,radius,center):
    shape = []
    slice = 2 * 3.14 / points
    for i in range(points):
        angle = slice * i
        new_x = center[0] + radius*numpy.cos(angle)
        new_y = center[1] + radius*numpy.sin(angle)

        p = (new_x,new_y)
        shape.append(p)

    return shape

print(circlepoints(100,20,[0,0]))

Community's user avatar

answered Jul 19, 2018 at 11:16

Pratik's user avatar

Как найти координаты точки в окружности

Под окружностью понимают фигуру, которая состоит из множества точек плоскости, равноудаленных от ее центра. Расстояние от центра до точек окружности называется радиусом.

Как найти координаты точки в окружности

Вам понадобится

  • – простой карандаш;
  • – тетрадь;
  • – транспортир;
  • – циркуль;
  • – ручка.

Инструкция

Прежде чем найти координаты той либо иной точки окружности, постройте заданную окружность. При ее построении вам могут встретиться множество новых понятий. Так хорда – это отрезок, который соединяет две точки окружности, причем хорда, проходящая через центр окружности – максимальная (она носит название диаметра). Кроме того, к окружности может быть проведена касательная, которая представляет собой прямую, перпендикулярно расположенную к радиусу окружности, который проведен к точке пересечения касательной и рассматриваемой геометрической фигуры.

Если по условию задания известно, что построенную вами окружность пересекает другая окружность (она меньше по размерам), изобразите это графически: на рисунке должно быть изображено, что две эти окружности пересекаются, то есть имеют ряд общих точек. Центр первой окружности обозначьте точкой 1 (ее координаты (X1,Y1)), а ее радиус – R1. Таким образом, центр второй окружности должен быть обозначен точкой 2 (координаты этой точки (X2,Y2)), а радиус – R2. В точках пересечения фигур поставьте точки 3 (X3,Y3) и 4 (X4,Y4). Центральная точка пересечения должна быть обозначена 0: ее координаты (X,Y).

Для того чтобы найти координаты пресечения данных окружностей, а следовательно и точку, принадлежащую и первой, и второй из них, вам придется решить квадратное уравнение. Рассмотрите два образовавшихся треугольника (?103 и ?203) и проанализируйте их показатели. Гипотенузы этих треугольников – R1 и R2 соответственно. Зная значение гипотенуз, найдите отрезок D, соединяющий центр первой окружности с центром второй. Выбранный метод расчета напрямую зависит от того, какими получились анализируемые вами треугольники. Если они прямоугольные, то квадрат длины гипотенузы каждого из них будет равен сумме квадратов катетов данного треугольника. К тому же, длину катета можно найти по формуле: a = ccos ?, где с – длина гипотенузы, а cos? – косинус прилежащего угла. Найдя значение катетов, определите координаты интересующей вас точки.

Видео по теме

Обратите внимание

Будьте внимательны, рассчитывая значения катетов: не допустите ошибку.

Полезный совет

Не забудьте: один из углов прямоугольного треугольника прямой, то есть равен 90о.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Добавить комментарий