Площадь круга, вписанного в равносторонний треугольник: решение

В геометрии встречаются понятия описанной и вписанной геометрических фигур. Описанным будет треугольник, через вершины которого проходит окружность, вписанным – если его стороны соприкасаются с кругом. Такое построение в обоих случаях обладает рядом особенностей, которые применяются на практике и упрощают решение задач. Рассмотрим свойства и формулы для расчёта описанного 3-угольника.

Особенности явления

Окружность, касающаяся всех сторон треугольника, называется вписанной в него, а сам 3-угольник – описанным. Перпендикуляры EO, DO, FO, берущие начало в центре сторон треугольника, пересекаются в общей точке. Последняя находится на одинаковом удалении от них. Отсюда следует, что перпендикуляры имеют одинаковую длину EO = DO = FO. 

Окружность с центром O, проходящая через одну из точек: D, E либо F обязательно будет лежать и на двух остальных. Прямые, разделяющие углы пополам, или биссектрисы равностороннего треугольника пересекаются в общей точке – центре вписанной окружности, который находится на одинаковом удалении от сторон геометрической фигуры.

Из вышесказанного следуют свойства:

• В треугольник вписывается лишь один круг.
• Его центр находится на одинаковом расстоянии от ближайших точек на сторонах 3-угольника.
• Перпендикуляры, опущенные из центра O, и биссектрисы пересекаются в одной точке, называемой центром вписанной окружности.

Способ вычислить площадь круга, вписанного в треугольник

Для вычисления площади, если дан только размер стороны правильного треугольника, применяется ряд формул.
S=πr². 

a, где:

• a – длина стороны геометрической фигуры;


• r – радиус круга, расположенного внутри многоугольника с тремя равными сторонами.

После подстановки значения получается выражение для вычисления площади вписанной окружности:

.

В задачах могут давать длину сторон, тогда
Выражение для равностороннего треугольника можно записать в виде так как 3-угольник равносторонний. С иной стороны – это полупериметр рассматриваемой геометрической фигуры – p.

Зная это, формула записывается в виде: S = r * p.

Задачи

Найдите площадь круга, вписанного в равносторонний треугольник, если известна его сторона: a = 12 см.

В формулу подставим длину сторон треугольника, после вычислений получим результат.

Вычислить занимаемое вписанным в 3-угольник кругом пространство, если его сторона равна 10 см. 

 Для вычислений необходимо найти радиус r.

Известно, что он определяется по формуле: 

После преобразований выражение упрощается до .

– полупериметр.

Начинаем проводить вычисления.

P = a + a + a = 10 +10 +10 или 10 * 3 = 30 см.

p = 30/2 = 15 см.

Проверим по упрощённой формуле:

Всё известно, финальный этап.