Подобие. Метрические соотношения в окружности · урок 4 из 10
Применение в решении геометрических задач
Геометрия · 9 класс · базовый уровень
ФРП «Математика» (базовый уровень), Москва – 2025
строка R02 · GEOM9-020
R02.4
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Узнавать конфигурацию
по чертежу выбирать нужную теорему: хорды, секущие, касательная (ПР-5)
Составлять уравнение
по метрическим соотношениям и решать его
Находить подобные треугольники
и записывать отношение соответственных сторон (ПР-4)
Решать задачи из жизни и ОГЭ
горизонт, арка моста, линии 16 и 23 (ПР-10)
повторение: GEOM9-017–019
Разминка · устно
Вспомним теоремы прошлого урока
- Хорды AB и CD пересекаются в E: AE=3, EB=8, CE=4. ED? 6
- PA=4, PB=9 — секущая, PT — касательная. PT? 6
- Секущие PAB и PCD: PA=2, PB=12, PC=3. PD? 8
- Вписанный угол опирается на диаметр. Его величина? 90∘
- Треугольники подобны, k=3, сторона меньшего 5. Соответственная сторона большего? 15
- k=2. Во сколько раз площадь больше? в 4 раза
- Вписанные углы опираются на одну дугу. Что о них известно? равны
R02.3 → R02.4
Сводка · три теоремы
Отрезки хорд, секущих и касательной
Две хорды
AE⋅EB = CE⋅ED
точка E внутри круга
Две секущие
PA⋅PB = PC⋅PD
внешняя часть × вся секущая
Касательная и секущая
PT2 = PA⋅PB
T — точка касания
R02.2 → R02.4
Новый материал · где искать подобие
Три конфигурации подобных треугольников
Прямая ∥ стороне
MN∥AC ⇒ △MBN∼△ABC
∠B общий, соответственные углы
«Бабочка» в трапеции
△BOC∼△DOA
вертикальные + накрест лежащие
«Бабочка» в круге
△AEC∼△DEB
вертикальные + вписанные
R02.4
Образец → сам · хорды на готовом чертеже
Длина хорды известна — составим уравнение
Образец: AE=4, EB=9, CD=15. Найдите CE и ED.
CE=x, ED=15−x
x(15−x)=4⋅9 теорема о хордах
x2−15x+36=0, x=3 или x=12
CE=3, ED=12 или наоборот
Сам
- AE=5, EB=8, CE=4. Найдите ED. 10
- CE=2, ED=18, E — середина AB. Найдите AB. 12
- AB=10, AE:EB=2:3, CE=3. Найдите CD. 11
R02.4
Образец → сам · обратная задача
Касательная известна — найдите хорду
Образец: PT — касательная, PT=12, PA=8. Найдите AB.
PT2=PA⋅PB квадрат касательной
144=8⋅PB, PB=18
AB=PB−PA=18−8=10
Сам
- PA=4, AB=5. Найдите касательную PT. 6
- PT=10, AB=15. Найдите PA. 5
- Секущие PAB и PCD: PA=6, AB=10, PC=8. Найдите CD. 4
R02.3 → R02.4
Следствие · доказательство
Хорда, перпендикулярная диаметру
Дано: диаметр CD⊥AB, CD∩AB=H.
Доказать: AH2=CH⋅HD.
1AH=HBдиаметр, перпендикулярный хорде, делит её пополам
2AH⋅HB = CH⋅HDтеорема о произведении отрезков хорд
3AH2=CH⋅HDподставили HB=AH
4∠CAD=90∘, AH — высотадругой путь: высота прямоугольного треугольника, 8 класс
R02.4
Образец → сам · чертёж строим сами
Найдите радиус окружности
Образец: хорда AB=16 перпендикулярна диаметру CD, CH=4. Найдите радиус.
AH=HB=8 диаметр ⊥ хорде
AH2=CH⋅HD: 64=4⋅HD, HD=16
CD=4+16=20, R=10
Сам: сначала чертёж
- CH=2, HD=8. Найдите хорду AB. 8
- R=13, AB=24. Найдите меньший отрезок CH. 8
- Хорда AB=12 удалена от центра на 8. Найдите R. 10
R02.3 → R02.4
Теорема · доказательство
Общая хорда делит общую касательную пополам
Дано: окружности пересекаются в A и B, T1T2 — общая касательная, прямая AB пересекает её в M.
Доказать: MT1=MT2.
1MT12 = MA⋅MBквадрат касательной, первая окружность
2MT22 = MA⋅MBквадрат касательной, вторая окружность
3MT12=MT22 ⇒ MT1=MT2правые части равны; длины положительны
R02.4
Образец → сам · подобие в трапеции
Диагонали трапеции делятся в отношении оснований
Образец: BC∥AD, BC=4, AD=10, AC=21. Найдите AO и OC.
△BOC∼△DOA вертикальные, накрест лежащие
OAOC=ADBC=104=52
OC=21⋅72=6, AO=15
Сам
- BC=3, AD=7, BD=20. Найдите BO. 6
- AO=12, OC=4, AD=18. Найдите BC. 6
- BC:AD=1:3, SBOC=8. Найдите SAOD. 72
R02.4
Образец → сам · задача на доказательство
План доказательства и обоснования
Образец: хорды AB и CD пересекаются в E. Докажите: AC⋅BE=BD⋅CE.
∠CAB=∠CDB вписанные, опираются на дугу CB
∠AEC=∠DEB вертикальные
△AEC ∼ △DEB по двум углам
DBAC=BECE ⇒ AC⋅BE=BD⋅CE
Сам: план и обоснования
- Хорды AB и CD пересекаются в E, AE=ED. Докажите: CE=EB. теорема о хордах: AE⋅EB=CE⋅ED, сократить
- Секущие PAB и PCD, PA=PC. Докажите: AB=CD. PB=PD, затем вычесть PA=PC
- Хорды AB и CD пересекаются в E. Докажите: AD⋅CE=BC⋅AE. △AED∼△CEB
R02.4
Образец → сам · задача из жизни
Как далеко видно горизонт
Образец: вышка высотой h=80 м у моря. Найдите расстояние d до горизонта, R≈6400 км.
d2=h(h+2R) квадрат касательной, секущая через центр
d2=0,08⋅12800,08≈1024 в км
d≈32 км
Сам: d2≈2Rh
- Глаза наблюдателя на высоте 5 м. Далеко ли горизонт? ≈8 км
- Маяк высотой 20 м. Дальность видимости горизонта? ≈16 км
- С какой высоты горизонт виден на 40 км? ≈125 м
R02.4
Разбор задачи · решает учитель
Секущие и подобие в одной задаче
Окружность проходит через вершины A и C треугольника ABC и пересекает BA в K, BC в M. AB=10, BC=12, AC=14, BK=6. Найдите BM и KM.
1BK⋅BA=BM⋅BC: 60=12⋅BM, BM=5теорема о секущих из точки B
2BCBK=BABM=21, ∠B общий⇒ △BKM ∼△BCA (по двум сторонам и углу)
3KM=21AC=7K↔C, M↔A
R02.4
Схема-конспект
Что вижу на чертеже → что применяю
| На чертеже | Применяю | Формула |
| две хорды пересекаются внутри круга | теорема о хордах | AE⋅EB=CE⋅ED |
| две секущие из одной точки | теорема о секущих | PA⋅PB=PC⋅PD |
| касательная и секущая из одной точки | квадрат касательной | PT2=PA⋅PB |
| хорда ⊥ диаметру | следствие | AH2=CH⋅HD |
| параллельные прямые, общий или вертикальный угол | подобие | aa1=k, SS1=k2 |
R02.4
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| PA⋅AB=PC⋅CD | внешнюю часть умножают на всю секущую, а не на хорду | PA⋅PB=PC⋅PD |
| PT=PA⋅PB | потерян квадрат | PT2=PA⋅PB |
| S2S1=k | площади относятся как квадрат коэффициента | S2S1=k2 |
| трапеция: ODBO=BCAD | стороны взяты не по соответствию вершин | ODBO=ADBC |
R02.4
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) PT=6 — касательная, PA=3. Найдите хорду AB.
PT2=PA⋅PB, PB=36:3=12
Ответ: AB=12
12 — это PB; AB=12−3=9
б) Хорды: AE=2, EB=6, CD=7. Найдите CE.
CE=CDAE⋅EB=712
x(7−x)=12, x=3 или x=4
в) Трапеция: BC=5, AD=15, SBOC=4. Найдите SAOD.
k=3, SAOD=4⋅3=12
SAOD=4⋅32=36
R02.4
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
- базаХорды: AE=6, EB=2, CE=3. Найдите ED. 4
- базаСекущая: PA=3, PB=12. Найдите касательную PT. 6
- базаСекущие: PA=5, PB=8, PC=4. Найдите PD. 10
- базаХорда AB⊥ диаметру CD, CH=3, HD=12. Найдите AB. 12
- базаТрапеция: BC=2, AD=8, AC=15. Найдите AO. 12
- базаПлощади подобных треугольников 9 и 36, сторона меньшего 5. Соответственная сторона большего? 10
R02.4
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
- повыш.PT=8 — касательная, секущая PAB, AB=12. Найдите PA. 4
- повыш.Хорды AB и CD пересекаются в E, AE:EB=1:4, CE=2, ED=8. Найдите AB. 10
- повыш.Хорда AB=30 удалена от центра на 8. Найдите радиус. 17
- из жизниАрка моста — дуга окружности: пролёт 40 м, высота арки 8 м. Найдите радиус дуги. 29 м
R02.4 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 16 и 23
Ответ — одно число; во второй части — решение
- ОГЭ 16Из точки A проведены касательная AB (B — точка касания) и секущая, пересекающая окружность в точках C и D; AC=4, AD=9. Найдите AB. 6
- ОГЭ 16Хорды AC и BD пересекаются в точке P, BP=15, CP=6, DP=10. Найдите AP. 25
ОГЭ 23 Окружность проходит через вершины B и C треугольника ABC и пересекает AB в K, AC в P. Найдите KP, если AP=9, а BC в 1,5 раза меньше AB.
△AKP∼△ACB ∠A общий, ∠AKP=∠ACB
BCKP=ABAP
KP=1,59=6
R02.4
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Хорды: AE=3, EB=10, CE=5. Найдите ED. 6
- Секущая: PA=4, PB=16. Найдите касательную PT. 8
- Трапеция: BC=6, AD=9, BD=20. Найдите BO. 8
- Хорда AB=10⊥ диаметру CD, CH=1. Найдите радиус. 13
Вариант 2
- Хорды: AE=4, EB=6, ED=8. Найдите CE. 3
- Касательная PT=12, PA=9. Найдите хорду AB. 7
- Трапеция: BC=4, AD=12, AC=24. Найдите AO. 18
- Хорда AB=24⊥ диаметру CD, CH=8. Найдите радиус. 13
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Как по чертежу выбрать теорему: хорды, секущие или касательная?
- Как в трапеции делятся диагонали?
- Почему в ответе часто нужна разность PB−PA?
Домашнее задание
- Хорды: AE=5, EB=12, CD=17. Найдите CE и ED.
- PT=15, PA=9. Найдите хорду AB.
- Арка: пролёт 24 м, высота 6 м. Найдите радиус.
- Тренажёр: reknow.ru/9/geometry/9_geometry_podobie.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM9-020 · Применение в решении геометрических задач
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 9 класс |
| Строка, урок | R02 «Преобразование подобия. Метрические соотношения в окружности», 10 ч · урок 4/10 · тип Н |
| Единицы → слайды | R02.4 «Применение в решении геометрических задач» → 2, 4–22 · повторение R02.1–R02.3 → 3, 4 |
| Результаты | ПР-4 (подобие, соответственные элементы, практические задачи) → 5, 11, 14, 20 · ПР-5 (теоремы о хордах, секущих, касательной) → 4, 6–10, 12, 18–21 · ПР-10 (модели реальной жизни) → 13, 19 |
| Вне урока | понятие преобразования подобия — GEOM9-017; соответственные элементы — GEOM9-018; доказательства трёх теорем — GEOM9-019; практикумы — GEOM9-021–024 |
| Время | теория 13,5 мин · практика 31,5 мин (70 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |