SMSprawna Matura
BlogTematyArkusze
SMSprawna Matura
contact@sprawnamatura.pl+48 502 856 472
BlogTematyArkuszeTabliceFAQKontaktDla partnerów
Wykup dostęp

© 2026 Sprawna Matura · OUTOFPLACE POLAND SP. Z O.O.

NIP: 7182173789 · KRS: 0001163427 · REGON: 541259259

Żabia 4, 18-400 Łomża, Polska

VisaMastercardBLIKApple PayPrzelewy24
RegulaminPolityka prywatności
  1. Strona główna
  2. ›Blog
  3. ›Planimetria
  4. ›Promień okręgu wpisanego i opisanego na trójkącie - wzory R i r, zadania
Rozwiązanie zadania·Planimetria

Promień okręgu wpisanego i opisanego na trójkącie - wzory R i r, zadania

23 maja 2026·13 min czytania

Promień okręgu wpisanego i opisanego na trójkącie to jeden z tych tematów, na których uczniowie tracą punkty nie dlatego, że są trudne, tylko dlatego, że nie wiedzą, którego wzoru użyć w danej sytuacji. Z naszej analizy arkuszy maturalnych 2010-2025 zadania z R i r pojawiają się prawie co roku, raz jako zadanie zamknięte za 1 punkt, raz jako element większego zadania otwartego z planimetrii za 3-5 punktów. Najczęściej w połączeniu z twierdzeniem Pitagorasa albo twierdzeniem sinusów lub kosinusów.

W tym poście pokażę ci wszystkie wzory na R i r, które realnie przydają się na maturze podstawowej, omówię kiedy stosować który, rozwiążemy razem pięć zadań w różnych konfiguracjach trójkątów i przejdziemy przez najczęstsze pułapki. Na końcu znajdziesz checklistę, która pozwala w 30 sekund wybrać właściwy wzór i zacząć liczyć.

Co to jest okrąg wpisany i opisany na trójkącie

Zanim wskoczymy we wzory, upewnij się, że dobrze rozumiesz, o czym mówimy. To są dwa różne okręgi, o różnym położeniu i różnych własnościach.

Okrąg opisany na trójkącie to taki, który przechodzi przez wszystkie trzy wierzchołki trójkąta. Jego środek leży w punkcie przecięcia symetralnych boków trójkąta (symetralna boku to prosta prostopadła do boku, przechodząca przez jego środek). Promień tego okręgu oznaczamy literą RRR. Każdy trójkąt da się wpisać w jakiś okrąg, więc dla dowolnego trójkąta zawsze istnieje dokładnie jedno RRR.

Okrąg wpisany w trójkąt to taki, który jest styczny do wszystkich trzech boków trójkąta. Jego środek leży w punkcie przecięcia dwusiecznych kątów trójkąta (dwusieczna to półprosta dzieląca kąt na dwie równe części). Promień tego okręgu oznaczamy literą rrr. W każdy trójkąt można też wpisać dokładnie jeden okrąg.

Najprostszy sposób, żeby zapamiętać, który jest który: okrąg opisany jest "na zewnątrz" trójkąta (otacza go), a okrąg wpisany "wewnątrz" (jest w środku). R jak "rama z zewnątrz", r jak "rdzeń w środku". Banalne, ale działa.

Środki tych dwóch okręgów to są zupełnie różne punkty w trójkącie. Tylko w trójkącie równobocznym pokrywają się (bo wtedy pokrywa się też ortocentrum i środek ciężkości). To jedna z przyczyn, dla której trójkąt równoboczny ma najprostsze wzory na R i r, i dlaczego pojawia się w zadaniach maturalnych częściej niż dowolny inny.

Wzór uniwersalny na promień okręgu opisanego

To jest wzór, który ratuje cię w 90 procentach zadań na promień okręgu opisanego. Działa dla dowolnego trójkąta, bez względu na kształt:

R=abc4PR = \frac{abc}{4P}R=4Pabc​

gdzie aaa, bbb, ccc to długości boków trójkąta, a PPP to jego pole. Ten wzór jest w karcie wzorów CKE, więc nie musisz go pamiętać na pamięć - ale lepiej żebyś go pamiętał, bo szybciej znajdziesz go w głowie niż w tablicy.

Schemat użycia jest banalny: jeśli znasz trzy boki trójkąta, policz pole (np. wzorem Herona), pomnóż boki, podziel przez 4P4P4P i masz RRR. Jedna formuła do zapamiętania, zero kombinowania.

Drugi wzór, który warto znać, pochodzi z twierdzenia sinusów:

R=a2sin⁡αR = \frac{a}{2 \sin \alpha}R=2sinαa​

gdzie α\alphaα to kąt naprzeciw boku aaa. Jeśli więc znasz jeden bok i kąt naprzeciw niego, masz RRR w jednym kroku. Pełne twierdzenie sinusów mówi, że asin⁡α=bsin⁡β=csin⁡γ=2R\frac{a}{\sin \alpha} = \frac{b}{\sin \beta} = \frac{c}{\sin \gamma} = 2Rsinαa​=sinβb​=sinγc​=2R, więc którąkolwiek parę bok-kąt weźmiesz, dostaniesz to samo RRR. To często szybsze rozwiązanie niż liczenie pola.

Wzór uniwersalny na promień okręgu wpisanego

Dla promienia okręgu wpisanego masz jeden naprawdę elegancki wzór, który działa zawsze:

r=Ppr = \frac{P}{p}r=pP​

gdzie PPP to pole trójkąta, a ppp to połowa obwodu, czyli p=a+b+c2p = \frac{a+b+c}{2}p=2a+b+c​. Połowa obwodu nazywana jest też "obwodem połówkowym" albo "p" - i tym samym ppp liczymy też wzór Herona, więc oba ze sobą świetnie współgrają.

Jeśli więc znasz trzy boki trójkąta, najlepsza droga to: policz ppp, policz PPP ze wzoru Herona P=p(p−a)(p−b)(p−c)P = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}P=p(p−a)(p−b)(p−c)​, potem r=P/pr = P/pr=P/p. Dwie minuty roboty, niezawodne.

W praktyce maturalnej pole trójkąta często liczy się prościej, niż przez Herona. Jeśli masz trójkąt prostokątny, pole to po prostu P=12abP = \frac{1}{2}abP=21​ab z przyprostokątnych. Jeśli masz wysokość, to P=12ahP = \frac{1}{2}ahP=21​ah. Jeśli masz dwa boki i kąt między nimi, to P=12absin⁡γP = \frac{1}{2}ab \sin \gammaP=21​absinγ. Wybieraj najprostszą drogę do PPP, bo wzór r=P/pr = P/pr=P/p zostaje ten sam niezależnie od metody.

Trójkąt równoboczny - wzory ze ściągi

Trójkąt równoboczny jest tak symetryczny, że jego R i r liczy się jednym wzorem. Dla trójkąta równobocznego o boku długości aaa:

R=a33,r=a36R = \frac{a\sqrt{3}}{3}, \quad r = \frac{a\sqrt{3}}{6}R=3a3​​,r=6a3​​

Zauważ, że R=2rR = 2rR=2r - promień okręgu opisanego jest dokładnie dwa razy większy od promienia okręgu wpisanego. To wynik faktu, że oba środki pokrywają się w punkcie przecięcia środkowych, który dzieli każdą środkową w stosunku 2:1.

Skąd te wzory? Sprawdźmy. Pole trójkąta równobocznego to P=a234P = \frac{a^2 \sqrt{3}}{4}P=4a23​​. Wzór uniwersalny R=abc4P=a34⋅a234=a3a23=a3=a33R = \frac{abc}{4P} = \frac{a^3}{4 \cdot \frac{a^2 \sqrt{3}}{4}} = \frac{a^3}{a^2 \sqrt{3}} = \frac{a}{\sqrt{3}} = \frac{a\sqrt{3}}{3}R=4Pabc​=4⋅4a23​​a3​=a23​a3​=3​a​=3a3​​. Dla rrr: p=3a2p = \frac{3a}{2}p=23a​, więc r=Pp=a23/43a/2=a36r = \frac{P}{p} = \frac{a^2 \sqrt{3}/4}{3a/2} = \frac{a\sqrt{3}}{6}r=pP​=3a/2a23​/4​=6a3​​. Wzory się zgadzają.

W praktyce maturalnej polecam wkuć tę dwójkę na pamięć. Trójkąt równoboczny pojawia się w arkuszach co rok, bo CKE uwielbia tę figurę. Mając w głowie R=a3/3R = a\sqrt{3}/3R=a3​/3 i r=a3/6r = a\sqrt{3}/6r=a3​/6, zaoszczędzisz pełne dwie minuty na każdym takim zadaniu. Więcej o trójkątach z konkretnymi kątami przeczytasz w trójkąty 30-60-90 i 45-45-90 - zależności boków.

Trójkąt prostokątny - super proste wzory

Trójkąt prostokątny też ma swoje wzory specjalne i też warto je znać. Niech aaa i bbb to przyprostokątne, a ccc to przeciwprostokątna. Wtedy:

R=c2,r=a+b−c2R = \frac{c}{2}, \quad r = \frac{a+b-c}{2}R=2c​,r=2a+b−c​

Wzór na RRR jest pięknie geometryczny: w trójkącie prostokątnym środek okręgu opisanego leży dokładnie w środku przeciwprostokątnej, a promień to połowa przeciwprostokątnej. To z kolei wynik twierdzenia Talesa o kącie wpisanym opartym na średnicy. Czyli jeśli widzisz trójkąt prostokątny i pytanie o RRR, nie musisz nic liczyć - bierzesz przeciwprostokątną przez dwa i już.

Wzór na rrr jest mniej oczywisty, ale można go łatwo wyprowadzić z r=P/pr = P/pr=P/p: pole P=ab2P = \frac{ab}{2}P=2ab​, obwód połówkowy p=a+b+c2p = \frac{a+b+c}{2}p=2a+b+c​, więc r=ab/2(a+b+c)/2=aba+b+cr = \frac{ab/2}{(a+b+c)/2} = \frac{ab}{a+b+c}r=(a+b+c)/2ab/2​=a+b+cab​. Po podstawieniu c2=a2+b2c^2 = a^2 + b^2c2=a2+b2 (twierdzenie Pitagorasa) i pewnych przekształceniach algebraicznych otrzymujesz r=a+b−c2r = \frac{a+b-c}{2}r=2a+b−c​. Oba wzory aba+b+c\frac{ab}{a+b+c}a+b+cab​ i a+b−c2\frac{a+b-c}{2}2a+b−c​ są równoważne. Pierwszy jest wygodniejszy, jeśli znasz wszystkie trzy boki, drugi - jeśli pole liczyć łatwo.

Schemat: jaki wzór kiedy stosować

Tu masz prosty algorytm decyzyjny. Pamiętaj go i dobiegniesz do wyniku w każdej konfiguracji.

Krok 1: Sprawdź, jaki to trójkąt. Równoboczny? Użyj wzoru R=a3/3R = a\sqrt{3}/3R=a3​/3 lub r=a3/6r = a\sqrt{3}/6r=a3​/6. Koniec, jedno podstawienie.

Krok 2: Czy to trójkąt prostokątny? Jeśli pytanie o RRR to bierzesz przeciwprostokątną przez 2. Jeśli o rrr to r=(a+b−c)/2r = (a+b-c)/2r=(a+b−c)/2.

Krok 3: Trójkąt dowolny, ale masz trzy boki? Dla RRR użyj R=abc4PR = \frac{abc}{4P}R=4Pabc​ (policz pole Heronem). Dla rrr policz pole Heronem i r=P/pr = P/pr=P/p.

Krok 4: Trójkąt dowolny, masz bok i kąt naprzeciw niego? Dla RRR idź przez twierdzenie sinusów: R=a2sin⁡αR = \frac{a}{2 \sin \alpha}R=2sinαa​. Dla rrr musisz najpierw znaleźć pozostałe boki lub pole.

Krok 5: Trójkąt dowolny, masz dwa boki i kąt między nimi? Pole P=12absin⁡γP = \frac{1}{2}ab \sin \gammaP=21​absinγ, trzeci bok z twierdzenia kosinusów: c2=a2+b2−2abcos⁡γc^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos \gammac2=a2+b2−2abcosγ. Dalej standardowo.

Mając te pięć kroków w głowie, ogarniesz każdy układ. Teraz przykłady.

Przykład 1: Trójkąt równoboczny

Oblicz promień okręgu wpisanego i opisanego dla trójkąta równobocznego o boku długości 6.

Trójkąt równoboczny - wzory specjalne. Wstawiam a=6a = 6a=6:

R=a33=633=23R = \frac{a\sqrt{3}}{3} = \frac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}R=3a3​​=363​​=23​ r=a36=636=3r = \frac{a\sqrt{3}}{6} = \frac{6\sqrt{3}}{6} = \sqrt{3}r=6a3​​=663​​=3​

Sprawdzenie: R=2rR = 2rR=2r, więc 23=2⋅32\sqrt{3} = 2 \cdot \sqrt{3}23​=2⋅3​. Zgadza się. Odpowiedź: R=23R = 2\sqrt{3}R=23​, r=3r = \sqrt{3}r=3​.

Trzydzieści sekund pracy. Tyle czasu zajmuje zadanie warte 2 punkty, jeśli znasz wzory. Bez nich liczyłbyś przez Herona i nakręcał się przez trzy minuty.

Przykład 2: Trójkąt prostokątny

W trójkącie prostokątnym przyprostokątne mają długość 6 i 8. Oblicz promień okręgu opisanego RRR i okręgu wpisanego rrr.

Najpierw przeciwprostokątna z twierdzenia Pitagorasa: c=62+82=36+64=100=10c = \sqrt{6^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10c=62+82​=36+64​=100​=10.

Promień okręgu opisanego (środek na połowie przeciwprostokątnej):

R=c2=102=5R = \frac{c}{2} = \frac{10}{2} = 5R=2c​=210​=5

Promień okręgu wpisanego (wzór dla trójkąta prostokątnego):

r=a+b−c2=6+8−102=42=2r = \frac{a+b-c}{2} = \frac{6+8-10}{2} = \frac{4}{2} = 2r=2a+b−c​=26+8−10​=24​=2

Sprawdzenie alternatywnym wzorem r=P/pr = P/pr=P/p: P=12⋅6⋅8=24P = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 8 = 24P=21​⋅6⋅8=24, p=6+8+102=12p = \frac{6+8+10}{2} = 12p=26+8+10​=12, więc r=24/12=2r = 24/12 = 2r=24/12=2. Zgodne, świetnie.

Odpowiedź: R=5R = 5R=5, r=2r = 2r=2.

To bardzo częsty typ zadania na maturze podstawowej - patrz np. matura maj 2023, gdzie pojawiła się dokładnie taka konfiguracja z trójkątem 6-8-10.

Przykład 3: Trójkąt dowolny przez wzór Herona

Trójkąt ma boki długości 5, 6 i 7. Oblicz promień okręgu opisanego i wpisanego.

To trójkąt dowolny, więc idziemy przez wzory uniwersalne. Najpierw obwód połówkowy:

p=5+6+72=9p = \frac{5+6+7}{2} = 9p=25+6+7​=9

Pole ze wzoru Herona:

P=p(p−a)(p−b)(p−c)=9⋅(9−5)⋅(9−6)⋅(9−7)=9⋅4⋅3⋅2=216P = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)} = \sqrt{9 \cdot (9-5) \cdot (9-6) \cdot (9-7)} = \sqrt{9 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2} = \sqrt{216}P=p(p−a)(p−b)(p−c)​=9⋅(9−5)⋅(9−6)⋅(9−7)​=9⋅4⋅3⋅2​=216​

Upraszczam 216=36⋅6=66\sqrt{216} = \sqrt{36 \cdot 6} = 6\sqrt{6}216​=36⋅6​=66​.

Teraz RRR:

R=abc4P=5⋅6⋅74⋅66=210246=3546=35624R = \frac{abc}{4P} = \frac{5 \cdot 6 \cdot 7}{4 \cdot 6\sqrt{6}} = \frac{210}{24\sqrt{6}} = \frac{35}{4\sqrt{6}} = \frac{35\sqrt{6}}{24}R=4Pabc​=4⋅66​5⋅6⋅7​=246​210​=46​35​=24356​​

I rrr:

r=Pp=669=263r = \frac{P}{p} = \frac{6\sqrt{6}}{9} = \frac{2\sqrt{6}}{3}r=pP​=966​​=326​​

Odpowiedź: R=35624R = \frac{35\sqrt{6}}{24}R=24356​​, r=263r = \frac{2\sqrt{6}}{3}r=326​​. Pamiętaj o usunięciu niewymierności z mianownika.

Wzór Herona jest tu kluczowy. Jeśli go nie znasz, zerknij do wzory na pole trójkąta - 8 metod.

Przykład 4: Z twierdzenia sinusów

W trójkącie ABCABCABC bok BC=12BC = 12BC=12 leży naprzeciw kąta α=30∘\alpha = 30^\circα=30∘. Oblicz promień okręgu opisanego na tym trójkącie.

Idziemy przez twierdzenie sinusów. Bok i kąt naprzeciw niego - to dokładnie ten przypadek:

R=a2sin⁡α=122sin⁡30∘=122⋅12=121=12R = \frac{a}{2 \sin \alpha} = \frac{12}{2 \sin 30^\circ} = \frac{12}{2 \cdot \frac{1}{2}} = \frac{12}{1} = 12R=2sinαa​=2sin30∘12​=2⋅21​12​=112​=12

Odpowiedź: R=12R = 12R=12.

Jedno podstawienie, kilkanaście sekund. To dlatego twierdzenie sinusów warto znać - czasem ratuje cię od długiego liczenia. Wartości sin⁡30∘\sin 30^\circsin30∘, sin⁡45∘\sin 45^\circsin45∘, sin⁡60∘\sin 60^\circsin60∘ musisz mieć w głowie - znajdziesz je w tabeli wartości funkcji trygonometrycznych.

Przykład 5: Trójkąt równoramienny

Dany jest trójkąt równoramienny o ramionach długości 5 i podstawie 6. Oblicz promień okręgu wpisanego.

Trójkąt równoramienny - liczę wysokość opuszczoną na podstawę. Z twierdzenia Pitagorasa, gdzie połowa podstawy to 3, a ramię to 5:

h2+32=52⇒h2=25−9=16⇒h=4h^2 + 3^2 = 5^2 \Rightarrow h^2 = 25 - 9 = 16 \Rightarrow h = 4h2+32=52⇒h2=25−9=16⇒h=4

Pole:

P=12⋅6⋅4=12P = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4 = 12P=21​⋅6⋅4=12

Obwód połówkowy:

p=5+5+62=8p = \frac{5+5+6}{2} = 8p=25+5+6​=8

Promień:

r=Pp=128=32r = \frac{P}{p} = \frac{12}{8} = \frac{3}{2}r=pP​=812​=23​

Odpowiedź: r=32r = \frac{3}{2}r=23​, czyli 1,51{,}51,5.

Jak widzisz, wzór r=P/pr = P/pr=P/p działa idealnie - wystarczy znaleźć dwa proste składniki: pole i połowę obwodu. Cała sztuka to wybranie najprostszej drogi do pola.

Typowe pułapki i błędy

Mylenie RRR z rrr. Klasyk: uczeń policzy poprawnie pole i obwód połówkowy, potem wstawi R=abc/(4P)R = abc/(4P)R=abc/(4P) zamiast r=P/pr = P/pr=P/p. Albo na odwrót. Zanim zaczniesz liczyć, podkreśl w treści zadania, którego promienia szukasz. Zapisz "szukam R" lub "szukam r" na marginesie. Drobny rytuał, który ratuje od bezsensownej straty 1-3 punktów.

Stosowanie wzoru dla trójkąta równobocznego do trójkąta równoramiennego. To nie to samo. Wzór R=a3/3R = a\sqrt{3}/3R=a3​/3 działa tylko, gdy WSZYSTKIE trzy boki są równe. Jeśli masz trójkąt o bokach 5, 5, 6 (równoramienny, ale nie równoboczny), to musisz iść standardową drogą przez PPP i ppp. Sprawdzaj definicje na początku.

Zapomnienie, że R=c/2R = c/2R=c/2 działa tylko dla trójkąta prostokątnego. Jeśli trójkąt nie ma kąta prostego, nie ma znaczenia, który bok nazwiesz "c" - wzór R=c/2R = c/2R=c/2 nie zadziała. Sprawdź, czy w trójkącie jest kąt 90 stopni. Często da się to zauważyć po długościach boków: jeśli a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2a2+b2=c2, to trójkąt jest prostokątny (twierdzenie odwrotne do twierdzenia Pitagorasa).

Błąd w obwodzie połówkowym. Pamiętaj, że p=a+b+c2p = \frac{a+b+c}{2}p=2a+b+c​, nie p=a+b+cp = a+b+cp=a+b+c. Wstawienie pełnego obwodu zamiast połowy to klasyczny błąd ze stresu - daje wynik dwa razy mniejszy niż prawdziwy. Zawsze sprawdzaj jednostki i porządek wielkości.

Pominięcie niewymierności w mianowniku. Gdy w odpowiedzi wychodzi 6\sqrt{6}6​ w mianowniku, CKE oczekuje, że usuniesz niewymierność. 3546\frac{35}{4\sqrt{6}}46​35​ zapisz jako 35624\frac{35\sqrt{6}}{24}24356​​. To nie jest błąd merytoryczny, ale formalny - CKE może odjąć pół punktu za "brak finalizacji" albo "nieczytelny zapis odpowiedzi".

Mylenie środka okręgu wpisanego z opisanym. Środek okręgu wpisanego to przecięcie dwusiecznych KĄTÓW. Środek okręgu opisanego to przecięcie symetralnych BOKÓW. Jeśli w zadaniu otwartym musisz uzasadnić położenie środka, użyj poprawnej własności. W trójkącie równobocznym oba środki się pokrywają, w innych trójkątach to dwa różne punkty. Więcej o własnościach kątów i punktów szczególnych przeczytasz w kąty w figurach - wpisane, środkowe, w trójkątach.

Dodatkowy przykład 6: Trójkąt rozwartokątny

W trójkącie ABCABCABC bok a=7a = 7a=7, b=8b = 8b=8, kąt między nimi γ=120∘\gamma = 120^\circγ=120∘. Oblicz promień okręgu opisanego.

Najpierw trzeci bok z twierdzenia kosinusów:

c2=a2+b2−2abcos⁡γ=49+64−2⋅7⋅8⋅cos⁡120∘c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos \gamma = 49 + 64 - 2 \cdot 7 \cdot 8 \cdot \cos 120^\circc2=a2+b2−2abcosγ=49+64−2⋅7⋅8⋅cos120∘

cos⁡120∘=−12\cos 120^\circ = -\frac{1}{2}cos120∘=−21​, więc:

c2=113−112⋅(−12)=113+56=169c^2 = 113 - 112 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) = 113 + 56 = 169c2=113−112⋅(−21​)=113+56=169

Stąd c=13c = 13c=13.

Teraz idziemy przez twierdzenie sinusów dla boku ccc i kąta γ\gammaγ:

R=c2sin⁡γ=132sin⁡120∘=132⋅32=133=1333R = \frac{c}{2 \sin \gamma} = \frac{13}{2 \sin 120^\circ} = \frac{13}{2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{13}{\sqrt{3}} = \frac{13\sqrt{3}}{3}R=2sinγc​=2sin120∘13​=2⋅23​​13​=3​13​=3133​​

Odpowiedź: R=1333R = \frac{13\sqrt{3}}{3}R=3133​​.

Zwróć uwagę na elegancję rozwiązania: w trójkątach rozwartokątnych nie da się prosto pójść przez R=c/2R = c/2R=c/2, bo to działa tylko dla prostokątnego. Ale twierdzenie kosinusów + twierdzenie sinusów to kombinacja, która ratuje cię w każdej konfiguracji "dwa boki i kąt między nimi".

Dodatkowy przykład 7: Promień okręgu wpisanego w trójkąt opisany na okręgu

W trójkącie prostokątnym przeciwprostokątna ma długość 13, a jedna z przyprostokątnych 5. Oblicz promień okręgu wpisanego.

Drugą przyprostokątną liczymy z twierdzenia Pitagorasa: b=132−52=169−25=144=12b = \sqrt{13^2 - 5^2} = \sqrt{169-25} = \sqrt{144} = 12b=132−52​=169−25​=144​=12.

Stąd:

r=a+b−c2=5+12−132=42=2r = \frac{a+b-c}{2} = \frac{5+12-13}{2} = \frac{4}{2} = 2r=2a+b−c​=25+12−13​=24​=2

Sprawdzenie wzorem alternatywnym: P=12⋅5⋅12=30P = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 12 = 30P=21​⋅5⋅12=30, p=5+12+132=15p = \frac{5+12+13}{2} = 15p=25+12+13​=15, r=P/p=30/15=2r = P/p = 30/15 = 2r=P/p=30/15=2. Zgadza się.

Odpowiedź: r=2r = 2r=2.

Trójkąt 5-12-13 to klasyczna trójka pitagorejska, której CKE uwielbia używać. Warto ją mieć w głowie razem z trójką 3-4-5 i 8-15-17.

Powiązania z innymi tematami matury

Promienie R i r rzadko występują samodzielnie - prawie zawsze są elementem większego zadania, w którym musisz połączyć kilka twierdzeń. Najczęstsze kombinacje:

R z twierdzeniem sinusów. To czysta para - skoro 2R=asin⁡α2R = \frac{a}{\sin \alpha}2R=sinαa​, to CKE lubi zadania, w których podają ci bok i kąt, a ty masz znaleźć R bezpośrednio.

r z polem trójkąta i obwodem. CKE potrafi dać ci sytuację, w której znasz r i obwód, a musisz wyznaczyć pole (P=r⋅pP = r \cdot pP=r⋅p). To wzór odwrotny do r=P/pr = P/pr=P/p - jeśli zapamiętasz oba kierunki, masz przewagę.

R i twierdzenie o kącie wpisanym opartym na średnicy. Klasyk: jeśli kąt wpisany w okrąg ma 90 stopni, to opiera się na średnicy, czyli przeciwprostokątna trójkąta prostokątnego to średnica okręgu opisanego. Stąd R=c/2R = c/2R=c/2.

Promienie i trójkąty podobne. Jeśli dwa trójkąty są podobne w skali k, to ich promienie okręgów wpisanych mają stosunek k, podobnie opisanych. Pola mają stosunek k2k^2k2, więc to się ze sobą spina.

Geometria analityczna: gdy trójkąt jest podany przez współrzędne

Czasem CKE podaje ci trójkąt nie przez długości boków, ale przez współrzędne wierzchołków. Np. A=(0,0)A = (0,0)A=(0,0), B=(6,0)B = (6,0)B=(6,0), C=(2,4)C = (2,4)C=(2,4). Pytanie o R lub r wymaga dwóch dodatkowych kroków, ale schemat zostaje ten sam.

Krok 1: Policz długości boków ze wzoru na odległość między dwoma punktami: ∣AB∣=(x2−x1)2+(y2−y1)2|AB| = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2}∣AB∣=(x2​−x1​)2+(y2​−y1​)2​. Dla naszego trójkąta: ∣AB∣=6|AB| = 6∣AB∣=6, ∣AC∣=4+16=25|AC| = \sqrt{4+16} = 2\sqrt{5}∣AC∣=4+16​=25​, ∣BC∣=16+16=42|BC| = \sqrt{16+16} = 4\sqrt{2}∣BC∣=16+16​=42​.

Krok 2: Policz pole jednym z dwóch sposobów. Albo ze wzoru ze współrzędnych: P=12∣xA(yB−yC)+xB(yC−yA)+xC(yA−yB)∣P = \frac{1}{2}|x_A(y_B - y_C) + x_B(y_C - y_A) + x_C(y_A - y_B)|P=21​∣xA​(yB​−yC​)+xB​(yC​−yA​)+xC​(yA​−yB​)∣, albo geometrycznie: ABABAB leży na osi OXOXOX, więc wysokość z CCC na ABABAB to po prostu współrzędna yyy punktu CCC, czyli 4. Stąd P=12⋅6⋅4=12P = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 4 = 12P=21​⋅6⋅4=12.

Krok 3: Stosuj standardowe wzory. R=abc4P=6⋅25⋅4248=481048=10R = \frac{abc}{4P} = \frac{6 \cdot 2\sqrt{5} \cdot 4\sqrt{2}}{48} = \frac{48\sqrt{10}}{48} = \sqrt{10}R=4Pabc​=486⋅25​⋅42​​=484810​​=10​. I r=P/pr = P/pr=P/p, gdzie p=(6+25+42)/2=3+5+22p = (6 + 2\sqrt{5} + 4\sqrt{2})/2 = 3 + \sqrt{5} + 2\sqrt{2}p=(6+25​+42​)/2=3+5​+22​.

To podejście łączy planimetrię z równaniem prostej i równaniem okręgu. Świetna kombinacja na maturze - jeśli zauważysz, że bok leży na osi współrzędnych, oszczędzisz pełne dwie minuty na liczeniu wysokości.

Checklista do zadania o promieniu R lub r

Zanim oddasz pracę, przejdź przez ten check:

•Czy poprawnie odczytałem, którego promienia szukam (R czy r)?

•Czy rozpoznałem typ trójkąta (równoboczny, prostokątny, dowolny)?

•Czy dla równobocznego użyłem wzorów specjalnych R=a3/3R = a\sqrt{3}/3R=a3​/3 lub r=a3/6r = a\sqrt{3}/6r=a3​/6?

•Czy dla prostokątnego sprawdziłem, że RRR to połowa przeciwprostokątnej?

•Czy obwód połówkowy ppp policzyłem jako (a+b+c)/2(a+b+c)/2(a+b+c)/2 (a nie cały obwód)?

•Czy pole policzyłem najprostszą dostępną metodą (Heron, wysokość, dwa boki i kąt)?

•Czy w odpowiedzi nie ma niewymierności w mianowniku?

•Czy wynik ma sensowny rząd wielkości (RRR większy od najdłuższego boku/2, rrr mniejszy od najkrótszej wysokości)?

•Czy zapisałem odpowiedź zgodnie z formą oczekiwaną przez CKE (najczęściej jako liczba lub ułamek z pierwiastkiem)?

•Czy w zadaniach otwartych podałem uzasadnienie wyboru wzoru, a nie tylko końcową liczbę?

Podsumowanie

Promień okręgu wpisanego rrr i opisanego RRR na trójkącie to temat, który w istocie sprowadza się do czterech wzorów: R=abc/(4P)R = abc/(4P)R=abc/(4P), R=a/(2sin⁡α)R = a/(2 \sin \alpha)R=a/(2sinα), r=P/pr = P/pr=P/p plus wzory specjalne dla trójkąta równobocznego i prostokątnego. Wszystko, co musisz umieć, to wybrać właściwy wzór do danej konfiguracji i poprawnie podstawić.

W praktyce maturalnej kluczowe są dwa nawyki: po pierwsze, zawsze rozpoznaj typ trójkąta przed wyborem wzoru (równoboczny i prostokątny mają skróty, które oszczędzą ci minut); po drugie, dla dowolnego trójkąta zacznij od policzenia pola - mając PPP, masz oba promienie po jednym podzieleniu. Resztę zostaw schematowi.

Jeśli przerobisz pięć przykładów z tego posta i zrobisz dodatkowo 3-4 zadania z arkuszy maturalnych 2010-2025 - zwłaszcza z matury maj 2019, matury maj 2021 i matury maj 2024, gdzie temat się powtarzał - to zadania o R i r przestaną być dla ciebie wyzwaniem. To kilka punktów, które masz pewne, jeśli tylko trzymasz się prostego schematu: rozpoznaj trójkąt, wybierz wzór, policz pole, policz promień, sprawdź jednostki. Pełna instrukcja w topiku planimetria i w przewodniku planimetria na maturze.

Ćwicz: Planimetria
Zadanie 1Zadanie 2Zadanie 3Zadanie 4Zadanie 5

Przestań szukać, zacznij ćwiczyć

Masz tu wszystko czego potrzebujesz do matury. Prawdziwe zadania CKE z rozwiązaniami krok po kroku, filmy i śledzenie postępu. Jednorazowo, bez subskrypcji.

2438

zadań CKE

2000+

rozwiązań

1537

filmów

Załóż darmowe kontoPrzećwicz to zadanie

Powiązane artykuły

Rozwiązanie zadania

Jak obliczyć pole wycinka koła i długość łuku - wzór, kąt, zadania maturalne

Wzór na pole wycinka koła i długość łuku okręgu w wersji stopniowej i radianowej. Siedem zadań maturalnych krok po kroku, pole odcinka koła i typowe pułapki.

Rozwiązanie zadania

Jak obliczyć pole rombu i równoległoboku - wzory, przekątne i zadania maturalne

Wszystkie wzory na pole rombu i równoległoboku w jednym miejscu: bok razy wysokość, sinus kąta, przekątne. 5 zadań maturalnych krok po kroku i typowe pułapki.

Rozwiązanie zadania

Jak obliczyć pole koła i obwód okręgu - wzory, wyprowadzenie i zadania maturalne

Wzory na pole koła i obwód okręgu z wyprowadzeniem. Pole wycinka, długość łuku, 6 rozwiązanych zadań maturalnych i typowe pułapki CKE.

Spis treści

  1. Co to jest okrąg wpisany i opisany na trójkącie
  2. Wzór uniwersalny na promień okręgu opisanego
  3. Wzór uniwersalny na promień okręgu wpisanego
  4. Trójkąt równoboczny - wzory ze ściągi
  5. Trójkąt prostokątny - super proste wzory
  6. Schemat: jaki wzór kiedy stosować
  7. Przykład 1: Trójkąt równoboczny
  8. Przykład 2: Trójkąt prostokątny
  9. Przykład 3: Trójkąt dowolny przez wzór Herona
  10. Przykład 4: Z twierdzenia sinusów
  11. Przykład 5: Trójkąt równoramienny
  12. Typowe pułapki i błędy
  13. Dodatkowy przykład 6: Trójkąt rozwartokątny
  14. Dodatkowy przykład 7: Promień okręgu wpisanego w trójkąt opisany na okręgu
  15. Powiązania z innymi tematami matury
  16. Geometria analityczna: gdy trójkąt jest podany przez współrzędne
  17. Checklista do zadania o promieniu R lub r
  18. Podsumowanie