Circonferenza e Cerchio (da completare)

DEFINIZIONE DI 

CIRCONFERENZA

 

La circonferenza è una linea chiusa formata da tutti i punti del piano che hanno la stessa distanza da un punto interno O. Questo punto O si chiama centro della circonferenza e la distanza fra i punti della circonferenza e il centro si chiama raggio della circonferenza.
Si dice circonferenza il luogo dei punti del piano che hanno da un punto dato, detto centro, distanza congruente a un dato segmento, detto raggio solitamente indicato con r.
Un qualsiasi punto del piano a dove giace la circonferenza può essere interno, esterno o appartenente ad essa: 

1)       si dice interno se la sua distanza dal centro è minore del raggio: PO < r

2)       si dice che appartiene alla circonferenza se la sua distanza dal centro è uguale al raggio: QO = r

3)       si dice esterno se la sua distanza dal centro è maggiore del raggio: RO > r.

DEFINIZIONE DI CERCHIO
Il cerchio è la parte di piano racchiusa da una circonferenza che forma il contorno; esso è quindi costituito dalla circonferenza stessa e da tutti i punti interni ad essa e il centro e il raggio della circonferenza sono anche il centro e il raggio del cerchio.
PARTI DELLA CIRCONFERENZA
Si chiama arco la parte limitata da due punti A e B, detti estremi dell’arco, e si indica con AB. 

Si chiama corda ogni segmento che unisce due punti della circonferenza.

Ogni corda passante per il centro si chiama diametro.

TEOREMA n 1 Ogni diametro è maggiore di ogni corda non passante per il centro.
TEOREMA n 2 

 

La perpendicolare a una corda nel suo punto medio passa per il centro della circonferenza e, viceversa, la retta che unisce il centro col punto medio di una corda è perpendicolare alla corda. 

Oppure: La perpendicolare condotta dal centro a una qualsiasi corda divide tale corda in due parti congruenti; essa è quindi asse della corda.

TEOREMA n 3 Per tre punti non allineati passa una e una sola circonferenza.
TEOREMA n 4 

 

Due corde congruenti della stessa circonferenza (o di circonferenze congruenti) hanno distanze dal centro congruenti.
TEOREMA n 5 

 

Due corde della stessa circonferenza (o di circonferenze congruenti) che hanno distanze dal centro congruenti, sono congruenti.
TEOREMA n 6 Archi congruenti sottendono corde congruenti
TEOREMA n 7 SE una corda è minore di un’altra corda della stessa circonferenza (o di una circonferenza congruente), la distanza dal centro della prima è maggiore dalla distanza dal centro della seconda.
TEOREMA  n 8 

 

Se la distanza dal centro di una corda è maggiore della distanza dal centro di un’altra corda della stessa circonferenza ( o di una circonferenza congruente), la prima corda è minore della seconda.
PARTI DELLA CERCHIO
POSIZIONI RECIPROCHE POSSIBILI FRA RETTE E CIRCONFERENZE Una retta ed una circonferenza giacenti sullo stesso piano possono essere tra loro secanti, tangenti o esterne

  • Se una retta e una circonferenza hanno esattamente due punti in comune, la retta è detta secante e in tal caso la sua distanza dal centro è minore del raggio.
  • Se una retta e una circonferenza hanno uno e un solo punto in comune la sua distanza dal centro è uguale al raggio. La retta è tangente alla circonferenza e il punto in comune si chiama punto di tangenza. Tangente e raggio sono perpendicolari.
  • Se una retta e una circonferenza non hanno punti in comune, la retta si dice esterna alla la sua distanza dal centro è  maggiore del raggio.
POSIZIONI RECIPROCHE POSSIBILI DI DUE CIRCONFERENZE
  1. Se la distanza dei centri è maggiore della somma dei raggi, le circonferenze sono esterne e non hanno alcun punto in comune.

OO’ > r + r’

2. Se la distanza dei centri è congruente alla somma dei raggi, le circonferenze sono tengenti e hanno uno e un solo punto in comune. La perpendicolare alla congiungente i centri nel punto comune è tangente alle circonferenze. 

OO’=r + r’

3. Se la distanza dei centri è minore della somma dei raggi e maggiore della loro differenza, le circonferenze sono secanti e hanno in comune due punti.  

R – r’< OO’<r +r’

4. Se la distanza dei centri è uguale alla differenza dei raggi, le due circonferenze sono tangenti interamente e hanno in comune uno e un solo punto. Come nel caso 2, la retta perpendicolare alla congiungente dei centri nel punto comune è tangente alle due circonferenze. 

OO’= r – r’

5. Se la distanza dei centri è minore della differenza dei raggi, le due circonferenze sono una interna all’altra e non hanno punti in comune. 

OO’< r – r’

ANGOLI AL CENTRO E ANGOLI ALLA CIRCONFERENZA
ANGOLO AL CENTRO Si chiama angolo al centro di una circonferenza ogni angolo avente il vertice coincidente con il centro della circonferenza. Particolari angoli al centro sono: 

a = 90° (quello convesso formato da due raggi perpendicolari fra loro)

a = a’ = 180° (formati da due raggi adiacenti = diametro)

a = 360° (quello formato da due raggi sovrapposti)

ANGOLO ALLA CIRCONFERENZA Si chiama angolo alla circonferenza ogni angolo avente il vertice sulla circonferenza e i cui lati possono essere entrambi secanti oppure uno secante e l’altro tangente alla circonferenza. 

Un particolari angolo alla circonferenza e quello in cui un lato è secante e coincide con il diametro e l’altro è tangente e i lati sono perpendicolari tra loro.

PROPRIETA’ Se in una circonferenza consideriamo un arco qualunque possiamo osservare che: 

  • esiste un solo angolo al centro che insiste su tale arco;
  • esistono infiniti angoli alla circonferenza che insistono su tale arco;
  • a ogni angolo alla circonferenza corrisponde un solo angolo al centro;
  • a ogni angolo al centro corrispondono infiniti angoli alla circonferenza.
PROPRIETA’ DEGLI ANGOLI AL CENTRO E ALLA CIRCONFERENZA 

 

  • angoli al centro che insistono su archi congruenti sono congruenti;
  • in una qualunque circonferenza ogni angolo alla circonferenza è la metà dell’angolo al centro che insiste sullo stesso arco;
  • tutti gli angoli alla circonferenza che insistono sullo stesso arco sono tra loro congeuenti;
  • angoli alla circonferenza che insistono su archi congruenti sono tra loro congruenti;
  • in una circonferenza ogni angolo alla circonferenza che insiste su una semicirconferenza è un angolo retto;
  • tutti i triangoli aventi un vertice appartenente ad una circonferenza e un lato coincidente con un diametro della circonferenza stessa sono triangoli rettangoli.
POLIGONI INSCRITTI E CIRCOSCRITTI
POLIGONI INSCRITTI
  • un poligono si può inscrivere in una circonferenza se gli assi di tutti i suoi lati si incontrano in un unico punto (circocentro) che è il centro della circonferenza;

ovvero:

  • un poligono si può inscrivere in una circonferenza avente il centro coincidente con il suo circocentro che è unico;
POLIGONI CIRCOSCRITTI
  • un poligono si può circoscrivere a una circonferenza se le bisettrici di tutti i suoi angoli si incontrano in un unico punto (incentro) che sarà il centro della circonferenza;

ovvero:

  • un poligono si può circoscrivere a una circonferenza avente il centro coincidente con il suo incentro che è unico
TRIANGOLI INSCRITTI E CIRCOSCRITTI 

 

Triangolo acutangolo: circocentro e incentro sono interni al triangolo; 

Triangolo rettangolo: circocentro è il punto medio dell’ipotenusa; incentro interno al triangolo;

Triangolo ottusangolo: circocentro è esterno; incentro interno al triangolo;

QUADRILATERI INSCRITTI E CIRCOSCRITTI 

 

  • Un quadrilatero può essere inscritto in una circonferenza se gli angoli sono supplementari (la loro somma è 180°); in esso esiste ed è unico il circocentro;
  • Un quadrilatero può essere circoscritto a una circonferenza se la somma dei lati opposti è uguale; in esso esiste ed è unico l’incentro.
LUNGHEZZA DELLA CIRCONFERENZA
Il rapporto fra la lunghezza di una circonferenza qualsiasi e la lunghezza del suo diametro è costante. 

Indicando questa costante con p (pi greco), potremmo scrivere:

ovvero

La lunghezza della circonferenza si ottiene moltiplicando la lunghezza del suo diametro per p = 3,14

Le formule saranno: 

 

(formula diretta)                     (formula inversa) 

Ricordando che d = 2r avremo:

e

LUNGHEZZA DI UN ARCO DI CIRCONFERENZA
 

Da questa proporzione possiamo ricavare un qualsiasi termine conoscendo gli altri:

o anche    o ancora    

CALCOLO AREE
AREA DEL CERCHIO essendo   C=2πr    sostituendo avremo       da cui 

Il rapporto fra l’area di un cerchio ed il quadrato della misura del suo raggio è costante e tale costante è

Da cui avremo:

l’area di un cerchio si ottiene moltiplicando il quadrato della misura del raggio per .

(formula diretta)              (formula inversa)

AREA DELLA CORONA CIRCOLARE L’area della corona circolare è data dalla differenza fra l’area del cerchio maggiore e l’area del cerchio minore: 

=

AREA DEL SETTORE CIRCOLARE (con AC = Area Circonferenza e AS = Area settore circolare) 

Da cui ricaviamo:

Dalle due uguaglianze:

Essendo uguali i secondi membri saranno uguali anche i primi per cui ricaviamo :

da cui sostituendo  da cui  =

L’area di un settore circolare, si può calcolare moltiplicando la misura della lunghezza dell’arco che lo limita per la misura della lunghezza del raggio della circonferenza e dividendo tale prodotto per 2.

 

 

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