RAZA CERCULUI ÎNSCRIS ÎN TRIUNGHI și centrul lui - EXERCIȚII REZOLVATE (clasa a VII-a)

Echipa Școala Virtuală · materie predată pe video de prof. Alexandra Pavel · actualizat

Cercul înscris în triunghi are centrul în punctul de intersecție al bisectoarelor, iar raza lui este r=Ap (aria împărțită la semiperimetru). Mai jos găsești formulele, cu figură, și 8 exerciții rezolvate pas cu pas, de la ușor la greu.

Cercul înscris în triunghi: centrul, tangentele și raza

Cercul înscris într-un triunghi este cercul tangent la toate cele trei laturi. Laturile ating cercul în câte un singur punct, numit punct de tangență.

Triunghiul ABC cu cercul înscris de centru I, tangent laturilor în D, E și F, și bisectoarele AI, BI, CIABCIDEF
Liniile punctate sunt bisectoarele. Razele ID, IE, IF sunt perpendiculare pe laturi.

Centrul cercului înscris, notat de obicei cu I, este punctul în care se intersectează cele trei bisectoare ale triunghiului. Punctul I se află la aceeași distanță de toate laturile, iar această distanță este raza r. Raza dusă în punctul de tangență este perpendiculară pe latură: ID⟂BC, IE⟂CA, IF⟂AB.

Tangentele din același vârf sunt egale (vezi și tangentele la cerc): AE=AF, BD=BF, CD=CE. Dacă p este semiperimetrul, atunci AE=AF=p−BC, BD=BF=p−CA și CD=CE=p−AB.

Raza cercului înscris, unde A este aria triunghiului și p= AB+BC+CA2 este semiperimetrul:

r=Ap

În triunghiul dreptunghic cu catetele c1, c2 și ipotenuza ip: r= c1+c2−ip2.

Raza cercului circumscris (cercul care trece prin cele trei vârfuri, cu centrul la intersecția mediatoarelor): în triunghiul dreptunghic centrul este mijlocul ipotenuzei, deci R=ip2. În triunghiul echilateral cu înălțimea h, cele două cercuri au același centru, centrul de greutate, deci R=2h3 și r=h3. Mai multe găsești la cercul circumscris unui triunghi.

Exerciții rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi deschide rezolvarea și compară pașii.

EXERCIȚIUL 1Perimetrul din tangenteușor

Cercul înscris în triunghiul ABC este tangent laturilor BC, CA și AB în punctele D, E, respectiv F. Știind că AF=3 cm, BD=5 cm și CE=4 cm, calculează perimetrul triunghiului ABC.

Exercițiul 1: triunghiul ABC cu cercul înscris de centru I, tangent la BC în D, la CA în E și la AB în FABCIDEF
Rezolvare pas cu pas
  1. Tangentele duse din același vârf sunt egale: AE=AF=3 cm, BF=BD=5 cm și CD=CE=4 cm.
  2. AB= AF+FB= 3+5= 8 cm, BC= BD+DC= 5+4= 9 cm și CA= CE+EA= 4+3= 7 cm.
  3. P=8+9+7=24 cm. Mai scurt: P= 2⋅(3+5+4)= 24 cm.

Răspuns: P=24 cm

EXERCIȚIUL 2Raza în triunghiul dreptunghicușor

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu catetele AB=8 cm, AC=6 cm și ipotenuza BC=10 cm. Calculează raza cercului înscris în triunghi.

Exercițiul 2: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu AB = 8 cm, AC = 6 cm, BC = 10 cm, și cercul înscris de centru IABCI8 cm10 cm6 cm
Rezolvare pas cu pas
  1. Triunghiul este dreptunghic, deci folosim r= c1+c2−ip2.
  2. r= 8+6−102= 42= 2 cm.
  3. Verificare cu formula generală: A= 8⋅62= 24 cm², p= 8+6+102= 12 cm, deci r= 2412= 2 cm.

Răspuns: r=2 cm

EXERCIȚIUL 3Unghiul din centrul cercului înscrismediu

În triunghiul ABC, m(∠A)= 70∘ și m(∠B)= 50∘. Punctul I este centrul cercului înscris în triunghi. Calculează m(∠BIC).

Exercițiul 3: triunghiul ABC cu unghiul A de 70 de grade, unghiul B de 50 de grade și I centrul cercului înscris70°50°ABCI
Rezolvare pas cu pas
  1. Suma unghiurilor triunghiului: m(∠C)= 180∘−70∘−50∘= 60∘.
  2. I este intersecția bisectoarelor, deci BI și CI sunt bisectoare: m(∠IBC)= 50∘:2= 25∘ și m(∠ICB)= 60∘:2= 30∘.
  3. În triunghiul BIC: m(∠BIC)= 180∘−25∘−30∘= 125∘.

Răspuns: m(∠BIC)= 125∘

EXERCIȚIUL 4Segmentele determinate de punctele de tangențămediu

Triunghiul ABC are AB=10 cm, BC=12 cm și CA=8 cm. Cercul înscris este tangent laturilor BC, CA, AB în D, E, respectiv F. Calculează BD, CD și AF.

Exercițiul 4: triunghiul ABC cu AB = 10 cm, BC = 12 cm, CA = 8 cm și cercul înscris, tangent la BC în D, la CA în E și la AB în FABCIDEF
Rezolvare pas cu pas
  1. Semiperimetrul: p= 10+12+82= 15 cm.
  2. Din fiecare vârf, cele două tangente sunt egale, iar tangenta din vârf este p minus latura opusă vârfului.
  3. BD= p−CA= 15−8= 7 cm și CD= p−AB= 15−10= 5 cm.
  4. AF= p−BC= 15−12= 3 cm.
  5. Verificare: BD+CD= 7+5= 12= BC și AF+FB= 3+7= 10= AB.

Răspuns: BD=7 cm, CD=5 cm, AF=3 cm

EXERCIȚIUL 5Raza cu formula r = A/pmediu

Triunghiul ABC are AB=13 cm, BC=14 cm și CA=15 cm, iar înălțimea AD, cu D pe BC, are 12 cm. Calculează raza cercului înscris în triunghi.

Exercițiul 5: triunghiul ABC cu AB = 13 cm, BC = 14 cm, CA = 15 cm, înălțimea AD = 12 cm și cercul înscris de centru IBCADI
Rezolvare pas cu pas
  1. Aria: A= BC⋅AD2= 14⋅122= 84 cm².
  2. Semiperimetrul: p= 13+14+152= 21 cm.
  3. r= Ap= 8421= 4 cm.

Răspuns: r=4 cm

EXERCIȚIUL 6Cercul înscris și cercul circumscrismediu

Triunghiul ABC este dreptunghic în A, cu AB=12 cm, AC=5 cm și BC=13 cm. Calculează raza r a cercului înscris și raza R a cercului circumscris triunghiului.

Exercițiul 6: triunghiul ABC dreptunghic în A, cu AB = 12 cm, AC = 5 cm, BC = 13 cm, cercul înscris de centru I și cercul circumscris de centru OABCOI
Rezolvare pas cu pas
  1. Cercul înscris: r= 12+5−132= 42= 2 cm.
  2. Cercul circumscris unui triunghi dreptunghic are centrul O în mijlocul ipotenuzei (unghiul drept este înscris într-un semicerc), deci ipotenuza este diametru.
  3. R= BC2= 132= 6,5 cm.

Răspuns: r=2 cm și R=6,5 cm

EXERCIȚIUL 7Triunghiul echilateralgreu

Triunghiul echilateral ABC are înălțimea AD=9 cm. Calculează raza cercului înscris și raza cercului circumscris triunghiului.

Exercițiul 7: triunghiul echilateral ABC cu înălțimea AD, centrul O al cercului înscris și al cercului circumscris și cele două cercuriBCADO
În triunghiul echilateral, bisectoarele, mediatoarele și medianele coincid, deci cele două cercuri au același centru O.
Rezolvare pas cu pas
  1. În triunghiul echilateral, înălțimea AD este și mediană, și bisectoare, și mediatoare. Deci centrul cercului înscris și centrul cercului circumscris sunt același punct O, centrul de greutate.
  2. Centrul de greutate se află pe mediană la două treimi de vârf: AO= 23⋅9= 6 cm și OD= 13⋅9= 3 cm.
  3. OD⟂BC, deci OD este distanța de la centru la latură: r=OD=3 cm.
  4. O este la aceeași distanță de vârfuri, deci R=OA=6 cm.

Răspuns: r=3 cm și R=6 cm

EXERCIȚIUL 8Triunghiul isoscelgreu

Triunghiul isoscel ABC are AB=AC=10 cm, BC=12 cm și înălțimea AD=8 cm, cu D pe BC. Cercul înscris, de centru I, este tangent laturii AC în E. Calculează: a) raza cercului înscris; b) lungimea AI; c) lungimea AE.

Exercițiul 8: triunghiul isoscel ABC cu AB = AC = 10 cm, BC = 12 cm, înălțimea AD = 8 cm, cercul înscris de centru I, tangent la AC în EBCADIE
Rezolvare pas cu pas
  1. a) Aria: A= 12⋅82= 48 cm². Semiperimetrul: p= 10+10+122= 16 cm. Raza: r= 4816= 3 cm.
  2. b) În triunghiul isoscel, înălțimea AD este și bisectoarea unghiului A, deci I se află pe AD. Pentru că D este și mijlocul lui BC, ID⟂BC, deci D este punctul de tangență de pe BC și ID=r=3 cm.
  3. AI= AD−ID= 8−3= 5 cm.
  4. c) Tangenta din vârful A: AE= p−BC= 16−12= 4 cm.

Răspuns: a) r=3 cm; b) AI=5 cm; c) AE=4 cm

Cum recunoști un exercițiu pe cercul înscris în triunghi

  • Enunțul spune „cercul înscris în triunghi”, „cercul tangent laturilor” sau „punctul de intersecție al bisectoarelor”.
  • Se cer segmente de pe laturi, de la vârfuri la punctele de tangență: folosești tangentele egale și semiperimetrul.
  • Se cere raza și știi (sau poți afla) aria și laturile: folosești r=Ap, iar la triunghiul dreptunghic și r= c1+c2−ip2.

Greșeli frecvente

  • Împarți aria la perimetru, nu la semiperimetru. În r=Ap, p este jumătate din perimetru. Dacă împarți la perimetrul întreg, raza iese de două ori mai mică.
  • Confunzi centrul cercului înscris cu centrul cercului circumscris. Cercul înscris are centrul la intersecția bisectoarelor și atinge laturile. Cercul circumscris are centrul la intersecția mediatoarelor și trece prin vârfuri. Ele coincid doar în triunghiul echilateral.
  • Folosești formula de la triunghiul dreptunghic la orice triunghi. Formula r= c1+c2−ip2 este adevărată doar în triunghiul dreptunghic. Într-un triunghi oarecare calculezi aria și folosești r=Ap.

Exersează

Din același capitol

Întrebări frecvente

De unde vine formula razei în triunghiul dreptunghic?

Din vârful unghiului drept, cele două tangente au lungimea r (se formează un pătrat cu latura r). Tangentele din celelalte două vârfuri se adună și dau ipotenuza. De aici c1+c2=2r+ip, deci r= c1+c2−ip2.

Ce fac dacă nu știu ipotenuza triunghiului dreptunghic?

O afli cu teorema lui Pitagora, pe care o înveți în capitolul „Relații metrice în triunghiul dreptunghic”. De exemplu, pentru catetele 6 cm și 8 cm, ipotenuza este 10 cm, deci r=2 cm.

Centrul cercului înscris poate fi în afara triunghiului?

Nu. Bisectoarele se intersectează mereu în interiorul triunghiului, deci cercul înscris este mereu în interior. Centrul cercului circumscris, în schimb, poate fi în afara triunghiului, la triunghiul obtuzunghic.

Vrei să stăpânești toată materia, nu doar acest subiect?

Lecții video cu profesori, teste și fișe de lucru pentru tot gimnaziul - într-un singur abonament.

Abonează-te - 5 lei prima lună →

Vrei mai mult? Vezi toate resursele de matematică pentru clasele 5-8 →

Despre acest articol

Redactat de
Echipa editorială Școala Virtuală. Răspundem de conținutul lui și îl corectăm când găsim o greșeală.
Pe ce se bazează
Programa școlară în vigoare pentru gimnaziu, la matematică - aceleași noțiuni, în aceeași ordine în care se predau la clasă.
Cine predă tema
Alexandra Pavel, profesor de matematică cu 15 ani la catedră, predă lecțiile video de matematică pentru clasele V-VIII.
Publicat
, actualizat