Kąt wpisany i kąt środkowy - zależności w okręgu na maturze
6 min czytania · aktualizacja
Kąt wpisany ma wierzchołek na okręgu, a kąt środkowy - w środku okręgu. Najważniejsza zależność brzmi: kąt środkowy jest dwa razy większy od kąta wpisanego opartego na tym samym łuku. Do tego trzy reguły: kąty wpisane oparte na tym samym łuku są równe, kąt oparty na półokręgu jest prosty, a w czworokącie wpisanym w okrąg przeciwległe kąty sumują się do 180°. Tych czterech zdań wystarcza do niemal każdego zadania z okręgiem na maturze podstawowej.
Cztery reguły w jednej tabeli
| Reguła | Zapis | Przykład |
|---|---|---|
| środkowy = 2 · wpisany (ten sam łuk) | ∢AOB = 2 · ∢ACB | wpisany 35° → środkowy 70° |
| wpisane na tym samym łuku są równe | ∢ACB = ∢ADB | oba po 35° |
| wpisany oparty na półokręgu to kąt prosty | ∢ACB = 90°, gdy AB to średnica | trójkąt z bokiem-średnicą jest prostokątny |
| czworokąt wpisany w okrąg | ∢A + ∢C = 180°, ∢B + ∢D = 180° | ∢A = 75° → ∢C = 105° |
Do tego jedna zasada o stycznej: styczna do okręgu jest prostopadła do promienia poprowadzonego do punktu styczności. Gdy w zadaniu pojawia się styczna, prawie zawsze ukryty jest tam kąt prosty.
Jak rozpoznać „ten sam łuk”
Kąt jest oparty na łuku, który leży między jego ramionami, po przeciwnej stronie niż wierzchołek. Procedura:
- Znajdź dwa punkty, w których ramiona kąta przecinają okrąg - oznacz je A i B.
- Łuk AB, na który „patrzy” kąt, to ten po przeciwnej stronie od wierzchołka.
- Inne kąty z ramionami przez A i B i wierzchołkiem po tej samej stronie cięciwy AB są oparte na tym samym łuku - mają równą miarę.
Kąt wpisany z wierzchołkiem po drugiej stronie cięciwy jest oparty na drugim łuku. Razem z pierwszym tworzy czworokąt wpisany, więc oba kąty sumują się do 180°. Jeśli jeden ma 70°, drugi ma 110°.
Trzy przykłady krok po kroku
Przykład 1. Kąt środkowy AOB ma 140°. Ile wynosi kąt wpisany ACB oparty na tym samym łuku? Dzielisz przez dwa: 70°.
Przykład 2. W okręgu o środku O kąt środkowy AOB ma 100°. Oblicz kąty trójkąta ABO. Odcinki OA i OB to promienie, więc trójkąt jest równoramienny, a kąty przy podstawie są równe: (180° − 100°) / 2 = 40° każdy. Równoramienny trójkąt z dwoma promieniami to najczęstszy „ukryty” element zadań z okręgiem - szukaj go zawsze, gdy na rysunku jest środek O.
Przykład 3. Odcinek AB jest średnicą okręgu, a punkt C leży na okręgu. Kąt CAB ma 28°. Ile wynosi kąt ABC? Kąt ACB jest oparty na półokręgu, więc ma 90°. Suma kątów trójkąta daje ∢ABC = 180° − 90° − 28° = 62°.
Kąt środkowy większy niż 180°
Kąt środkowy może być wklęsły - oparty na dłuższym łuku. Zależność „dwa razy” działa nadal: kąt środkowy wklęsły 260° odpowiada kątowi wpisanemu 130°. W zadaniach zamkniętych CKE lubi ten przypadek, bo kto bezmyślnie weźmie mniejszy kąt środkowy (100°), otrzyma 50° - odpowiedź, która zwykle stoi wśród dystraktorów. Zawsze sprawdź, po której stronie cięciwy leży wierzchołek kąta wpisanego.
Pułapki, za które przepadają punkty
- Mnożenie zamiast dzielenia. Wpisany jest mniejszy, środkowy większy - przed oddaniem odpowiedzi sprawdź, czy wynik ma sens.
- Pomylenie łuków. Kąt wpisany po drugiej stronie cięciwy jest oparty na innym łuku i ma miarę 180° minus ten pierwszy.
- Pominięcie trójkąta równoramiennego z dwóch promieni.
- Brak kąta prostego przy stycznej. Styczna i promień w punkcie styczności zawsze tworzą 90°.
Najczęstsze pytania (FAQ)
Jaka jest zależność między kątem wpisanym a środkowym?
Ile wynosi kąt wpisany oparty na półokręgu?
Ile wynoszą kąty czworokąta wpisanego w okrąg?
Czy kąty wpisane oparte na tym samym łuku są równe?
Kąty w okręgu łączą się w arkuszu z trygonometrią i twierdzeniem Pitagorasa - powtórz trygonometrię kąta ostrego. Okrąg w układzie współrzędnych, z równaniem i środkiem, omawia poradnik o geometrii analitycznej.
Źródło: twierdzenia o kątach w okręgu za broszurą „Wybrane wzory matematyczne” (CKE, formuła 2023).

