Proprietăți coarde–arce; diametrul perpendicular pe coardă; tangente dintr-un punct exterior
Într-un cerc de centru și rază , o coardă este un segment care unește două puncte de pe cerc, iar diametrul este coarda care trece prin centru (cea mai lungă coardă, egală cu ). Fiecare coardă împarte cercul în două arce. În această lecție studiem legăturile dintre coarde, arce și distanța până la centru, precum și tangentele.
1. Arce congruente ↔ coarde congruente. Într-un cerc (sau în cercuri congruente), două arce sunt congruente dacă și numai dacă coardele care le subîntind sunt congruente:
Motivul: unghiurile la centru corespunzătoare sunt congruente, deci triunghiurile isoscele și (cu laturile egale cu ) sunt congruente (LUL).
2. Diametrul perpendicular pe o coardă. Dacă un diametru (sau o rază) este perpendicular pe o coardă , atunci el înjumătățește coarda și înjumătățește cele două arce subîntinse de ea:
Reciproc, dreapta care unește centrul cu mijlocul unei coarde este perpendiculară pe coardă. De aici obținem o formulă foarte utilă: dacă este distanța de la centru la coardă, atunci semicoarda este cateta într-un triunghi dreptunghic cu ipotenuza :
3. Coarde egal depărtate de centru. Într-un cerc, două coarde sunt congruente dacă și numai dacă sunt egal depărtate de centru: . Cu cât o coardă este mai aproape de centru, cu atât este mai lungă; diametrul (distanța ) este cea mai lungă coardă.
4. Tangenta la cerc. O dreaptă este tangentă cercului dacă îl atinge într-un singur punct, numit punct de tangență. Proprietatea fundamentală: tangenta este perpendiculară pe raza dusă în punctul de tangență:
Reciproc, dreapta perpendiculară pe o rază, în capătul ei de pe cerc, este tangentă cercului.
5. Tangente dintr-un punct exterior. Dintr-un punct situat în exteriorul cercului se pot duce exact două tangente, cu punctele de tangență și . Ele au proprietăți importante:
- segmentele tangente sunt congruente: ;
- dreapta (centrul cu punctul exterior) este bisectoarea unghiului și, totodată, mediatoarea coardei ;
- triunghiurile și sunt dreptunghice (în , respectiv ) și congruente (IC).
Deoarece este dreptunghic în , cu ipotenuza și cateta , lungimea tangentei din se calculează cu teorema lui Pitagora:
Aceste proprietăți apar constant la Subiectul II (grile cu figură) și la subpunctele grele ale problemelor de cerc din Subiectul III.