28.10.2016 Views

H12_Middelpuntshoeken_en_omtrekshoeken

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

11<br />

Hoofdstuk 11<br />

<strong>Middelpuntshoek<strong>en</strong></strong> <strong>en</strong> omtrekshoek<strong>en</strong><br />

1 MIDDELPUNTSHOEK EN OMTREKSHOEK<br />

Definitie middelpuntshoek<br />

E<strong>en</strong> middelpuntshoek van e<strong>en</strong> cirkel is e<strong>en</strong> hoek waarvan<br />

het hoekpunt het middelpunt van de cirkel is.<br />

De doorsnede van e<strong>en</strong> middelpuntshoek <strong>en</strong> de cirkel is e<strong>en</strong><br />

boog.<br />

We zegg<strong>en</strong>: de middelpuntshoek staat op die boog. In de<br />

figuur hiernaast staat de middelpuntshoek AÔB op de<br />

boog [AB].<br />

O •<br />

A<br />

B<br />

Definitie omtrekshoek<br />

E<strong>en</strong> omtrekshoek van e<strong>en</strong> cirkel is e<strong>en</strong> hoek waarvan het hoekpunt op de<br />

cirkel ligt <strong>en</strong> waarvan beide b<strong>en</strong><strong>en</strong> de cirkel snijd<strong>en</strong> of waarvan één be<strong>en</strong> de<br />

cirkel snijdt <strong>en</strong> één be<strong>en</strong> de cirkel raakt.<br />

B<br />

A<br />

A<br />

•<br />

O<br />

C<br />

•<br />

O<br />

B<br />

De doorsnede van e<strong>en</strong> omtrekshoek <strong>en</strong> de cirkel bestaat uit het hoekpunt <strong>en</strong> e<strong>en</strong><br />

boog. We zegg<strong>en</strong>: de omtrekshoek staat op die boog. In de linkerfiguur staat de<br />

omtrekshoek<br />

<br />

<br />

 op de boog [BC], in de rechterfiguur staat de omtrekshoek  op<br />

de boog [AB].<br />

VRAGEN EN OPDRACHTEN<br />

1 Op welke bog<strong>en</strong> staan de g<strong>en</strong>ummerde hoek<strong>en</strong>?<br />

A<br />

1<br />

A<br />

1<br />

A<br />

1 2<br />

D<br />

•<br />

B<br />

1 D A<br />

1 1<br />

B<br />

C<br />

O<br />

1<br />

B<br />

C<br />

1<br />

B<br />

1<br />

2<br />

C<br />

1 2<br />

3<br />

2<br />

1 C<br />

215


11<br />

2 a Op de onderstaande figuur zijn a, b, c raaklijn<strong>en</strong> aan de cirkel.<br />

Welke van de 13 g<strong>en</strong>ummerde hoek<strong>en</strong> zijn middelpuntshoek<strong>en</strong>, welke zijn<br />

omtrekshoek<strong>en</strong>?<br />

b Welke hoek is met zekerheid e<strong>en</strong> rechte hoek?<br />

c Vind e<strong>en</strong> middelpuntshoek <strong>en</strong> e<strong>en</strong> omtrekshoek die op dezelfde boog staan.<br />

7<br />

b<br />

•<br />

a<br />

•<br />

9<br />

8<br />

•<br />

6<br />

5<br />

12<br />

1<br />

•<br />

13<br />

4<br />

3<br />

10<br />

2<br />

11<br />

c<br />

Antwoord op de vraag van blz. 206.<br />

Slechts 500 m, want na 500 m jaag je die hond het bos uit.<br />

216


11<br />

2 INSTAP<br />

a<br />

Om e<strong>en</strong> vierkant ABCD is e<strong>en</strong> cirkel beschrev<strong>en</strong>.<br />

Het middelpunt O is het snijpunt van de<br />

diagonal<strong>en</strong>.<br />

De omtrekshoek  1<br />

<strong>en</strong> de middelpuntshoek Ô<br />

<br />

1<br />

staan beide op de boog [BC].<br />

Uit de eig<strong>en</strong>schapp<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> vierkant kun je<br />

de grootte van  1<br />

<strong>en</strong> Ô 1<br />

afleid<strong>en</strong>.<br />

Vul in :<br />

ë 1 ë = ...... ëÔ 1 ë = ......<br />

B<br />

A<br />

1<br />

1<br />

O<br />

C<br />

D<br />

b Om e<strong>en</strong> gelijkzijdige ∆ABC is e<strong>en</strong> cirkel beschrev<strong>en</strong>.<br />

Het middelpunt O is het snijpunt van<br />

de drie symmetrieass<strong>en</strong>.<br />

De omtrekshoek  <strong>en</strong> de middelpuntshoek Ô<br />

<br />

1<br />

staan beide op de boog [BC].<br />

Uit de eig<strong>en</strong>schapp<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> gelijkzijdige driehoek<br />

kun je de grootte van  <strong>en</strong> Ô 1<br />

afleid<strong>en</strong>.<br />

Vul in:<br />

ëÂë = ...... ëÔ 1<br />

ë = ......<br />

B<br />

A<br />

O<br />

1<br />

C<br />

c<br />

In de figuur hiernaast is  e<strong>en</strong> omtrekshoek<br />

<strong>en</strong> Ô e<strong>en</strong> middelpuntshoek.<br />

<br />

Ze staan beide op de boog [BC].<br />

A<br />

•<br />

B<br />

Meet met je geodriehoek nauwkeurig de<br />

grootte van  <strong>en</strong> Ô.<br />

O<br />

C<br />

d Kies op de cirkel hiernaast e<strong>en</strong> boog [BC].<br />

Construeer de middelpuntshoek Ô die op die<br />

boog [BC] staat.<br />

Construeer e<strong>en</strong> omtrekshoek  die op die boog<br />

[BC] staat.<br />

Meet met je geodriehoek nauwkeurig de grootte<br />

van  <strong>en</strong> Ô.<br />

<br />

•<br />

O<br />

e Neem het Cabri-bestand Omtrekshoek<strong>en</strong>1 <strong>en</strong> voer de vermelde opdracht<strong>en</strong> uit.<br />

Leid uit de gevond<strong>en</strong> resultat<strong>en</strong> e<strong>en</strong> vermoed<strong>en</strong> af:<br />

de grootte van e<strong>en</strong> omtrekshoek is ................................. van de grootte van de<br />

middelpuntshoek die op dezelfde boog staat.<br />

217


11<br />

3 STELLING<br />

In e<strong>en</strong> cirkel is e<strong>en</strong> omtrekshoek half zo groot als de middelpuntshoek die op<br />

dezelfde boog staat.<br />

Te bewijz<strong>en</strong><br />

omtrekshoek  <strong>en</strong> middelpuntshoek Ô<br />

} ê<br />

staan beide op de boog [BC]<br />

ëÂë = 1 ⋅ ëÔë<br />

2<br />

Bewijs<br />

Geval 1<br />

Beide b<strong>en</strong><strong>en</strong> van  snijd<strong>en</strong> de cirkel<br />

Ondergeval 1: één be<strong>en</strong> gaat door O<br />

Bewijs nr. 1<br />

ëÔ 1<br />

ë = ëÂë + ëBˆ ë (Ô 1<br />

buit<strong>en</strong>hoek van ∆OAB)<br />

ê ëÔ 1<br />

ë = 2⋅ëÂë (∆OAB gelijkb<strong>en</strong>ig)<br />

ê ëÂë = 1 ⋅ëÔ 1<br />

ë<br />

2<br />

Bewijs nr. 2<br />

B<br />

A<br />

2<br />

O<br />

1<br />

C<br />

ëÂë + ëBˆ ë + ëÔ 2<br />

ë = 180° (som hoekgroott<strong>en</strong> ∆OAB)<br />

ëÂë + ëBˆ ë + 180° – ëÔ 1<br />

ë = 180° (nev<strong>en</strong>hoek<strong>en</strong>)<br />

ëÂë + ëBˆ ë = ëÔ 1<br />

ë<br />

ê 2⋅ëÂë = ëÔ 1<br />

ë (∆OAB gelijkb<strong>en</strong>ig)<br />

ê ëÂë = 1 ⋅ëÔ 1<br />

ë<br />

2<br />

Ondergeval 2: O Ï Â <strong>en</strong> O ligt niet op e<strong>en</strong> be<strong>en</strong><br />

We trekk<strong>en</strong> de halfrechte [AO. Ze verdeelt  in twee hoek<strong>en</strong>  1<br />

<strong>en</strong> Â 2<br />

<strong>en</strong> Ô in<br />

twee hoek<strong>en</strong> Ô 1<br />

<strong>en</strong> Ô 2<br />

. We vind<strong>en</strong> dan:<br />

A<br />

ëBÂCë = ë 1<br />

ë + ë 2<br />

ë<br />

Ondergeval 3: O µ Â<br />

= 1 ⋅ëÔ 1<br />

ë + 1 ⋅ëÔ 2<br />

ë (ondergeval 1)<br />

2 2<br />

= 1 ⋅(ëÔ 1<br />

ë + ëÔ 2<br />

ë)<br />

2<br />

= 1 ⋅ëBÔCë<br />

2<br />

• O<br />

1 2<br />

We trekk<strong>en</strong> de halfrechte [AO <strong>en</strong> noem<strong>en</strong> het tweede snijpunt met de cirkel D. De<br />

hoek BÂD noem<strong>en</strong> we  1<br />

, de hoek CÂD noem<strong>en</strong> we  2<br />

.<br />

Zo noem<strong>en</strong> we ook de hoek<strong>en</strong> BÔD <strong>en</strong> CÔD respectievelijk Ô 1<br />

<strong>en</strong> Ô 2<br />

. We vind<strong>en</strong><br />

dan:<br />

B<br />

1<br />

D<br />

2<br />

C<br />

218


11<br />

ëBÂCë = ë 1<br />

ë – ë 2<br />

ë<br />

= 1 ⋅ëÔ 1<br />

ë – 1 ⋅ëÔ 2<br />

ë (ondergeval 1)<br />

2 2<br />

B<br />

1<br />

A<br />

2<br />

= 1 ⋅(ëÔ 1<br />

ë – ëÔ 2<br />

ë)<br />

•<br />

2<br />

2 O<br />

= 1 1<br />

⋅ëBÔCë<br />

2<br />

C<br />

D<br />

Geval 2 Eén be<strong>en</strong> van  raakt de cirkel <strong>en</strong> één be<strong>en</strong> snijdt de cirkel<br />

Ondergeval 1: één be<strong>en</strong> gaat door O<br />

Je vindt direct:<br />

ë 1<br />

ë = 90°<br />

ëÔ 1<br />

ë = 180°<br />

Bijgevolg: ë 1<br />

ë = 1 ⋅ ëÔ 1<br />

ë<br />

2<br />

(eig. raaklijn)<br />

(gestrekte hoek)<br />

Ondergeval 2: O Ï Â Ondergeval 3: O µ Â<br />

<strong>en</strong> O niet op e<strong>en</strong> be<strong>en</strong><br />

A<br />

1<br />

1 •<br />

O<br />

B<br />

•<br />

A<br />

1<br />

2<br />

B<br />

•<br />

1<br />

A<br />

2<br />

1 • O<br />

2<br />

1<br />

• O<br />

2<br />

C<br />

C<br />

Die ondergevall<strong>en</strong> word<strong>en</strong> bewez<strong>en</strong> zoals de vorige ondergevall<strong>en</strong> 2 <strong>en</strong> 3.<br />

Bijvoorbeeld voor de linkerfiguur:<br />

ëBÂCë = ë 1<br />

ë + ë 2<br />

ë = 1 ⋅ëÔ 1<br />

ë + 1 ⋅ëÔ 2<br />

ë (ondergeval 1)<br />

2 2<br />

= 1 ⋅ (ëÔ 1<br />

ë + ëÔ 2<br />

ë) = 1 ⋅ ëAÔCë<br />

2 2<br />

VRAGEN EN OPDRACHTEN<br />

3 Berek<strong>en</strong> α.<br />

O<br />

α<br />

70°<br />

α<br />

O<br />

60°<br />

O<br />

α<br />

O<br />

α<br />

219


11<br />

O α<br />

26°<br />

102°<br />

O<br />

α<br />

O<br />

α<br />

40°<br />

112°<br />

O<br />

α<br />

4 INSTAP<br />

a<br />

In de figuur hiernaast is a e<strong>en</strong> raaklijn aan de<br />

cirkel; de middelpuntshoek Ô is 70° groot.<br />

B<br />

– Hoe groot is Â? Waarom?<br />

– Hoe groot is Bˆ ? Waarom?<br />

– Hoe groot is Ĉ? Waarom?<br />

– Hoe groot is Pˆ 1 ? Waarom?<br />

Wat kun je besluit<strong>en</strong> over de hoek<strong>en</strong> Â, Bˆ , Ĉ,<br />

Pˆ 1<br />

, die alle op de boog [MP] staan?<br />

<br />

A<br />

M<br />

O<br />

70°<br />

1<br />

P<br />

C<br />

a<br />

b Neem het Cabri-bestand Omtrekshoek<strong>en</strong>1 <strong>en</strong> beweeg alle<strong>en</strong> het punt A. Wat<br />

stel je vast?<br />

5 STELLING<br />

B<br />

Alle omtrekshoek<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> cirkel die op<br />

e<strong>en</strong>zelfde boog staan, zijn ev<strong>en</strong> groot.<br />

A<br />

O<br />

C<br />

a<br />

Te bewijz<strong>en</strong><br />

Â, Bˆ , Ĉ, Pˆ 1<br />

zijn omtrekshoek<strong>en</strong><br />

}<br />

ê<br />

die staan op de boog [MP]<br />

Bewijs<br />

Volg<strong>en</strong>s de vorige stelling geldt:<br />

M<br />

ëÂë = ëBˆ ë = ëĈë = ëPˆ 1 ë<br />

1<br />

P<br />

ëÂë = 1 ⋅ ëÔë ëBˆ ë = 1 ⋅ ëÔë ëĈë = 1 ⋅ ëÔë ëPˆ 1 ë = 1 ⋅ ëÔë<br />

2 2 2 2<br />

Dus:<br />

ëÂë = ëBˆ ë = ëĈë = ëPˆ 1 ë<br />

220


11<br />

VRAGEN EN OPDRACHTEN<br />

4 Berek<strong>en</strong> telk<strong>en</strong>s α.<br />

C<br />

B<br />

A<br />

B<br />

31°<br />

α<br />

C<br />

α<br />

A<br />

α<br />

D<br />

A<br />

74°<br />

D<br />

B<br />

C<br />

A<br />

36°<br />

A<br />

58°<br />

A<br />

α<br />

B<br />

α<br />

C<br />

α<br />

B<br />

B 70°<br />

C<br />

C<br />

5 Berek<strong>en</strong> telk<strong>en</strong>s α.<br />

α<br />

57°<br />

O<br />

65°<br />

O<br />

α<br />

α<br />

α<br />

α<br />

α<br />

110°<br />

O<br />

118°<br />

α<br />

O<br />

70°<br />

36°<br />

α<br />

6 Welke g<strong>en</strong>ummerde hoek<strong>en</strong> zijn ev<strong>en</strong> groot?<br />

B D<br />

1 B<br />

C<br />

1 1 1<br />

1<br />

2 1<br />

2<br />

3 2<br />

S<br />

2 4<br />

A<br />

S1<br />

2 1<br />

1 A<br />

1 2<br />

3<br />

A<br />

D<br />

2<br />

C 1<br />

1<br />

C<br />

1<br />

B<br />

C<br />

4 1 2<br />

B<br />

3<br />

1 2<br />

1 2 1<br />

3 2<br />

A 4<br />

D<br />

221


11<br />

7 Berek<strong>en</strong> de hoekgroott<strong>en</strong> van ∆ABC.<br />

A<br />

A<br />

A<br />

A<br />

B<br />

O<br />

72°<br />

C<br />

B<br />

O<br />

134°<br />

C<br />

B<br />

104°<br />

O<br />

C<br />

B<br />

106°<br />

114°<br />

O<br />

C<br />

8 De rechte x raakt de cirkel.<br />

Berek<strong>en</strong> α.<br />

A<br />

70°<br />

x<br />

D<br />

α<br />

76°<br />

B<br />

C<br />

9 E<strong>en</strong> vierhoek waarvan de vier hoekpunt<strong>en</strong> op e<strong>en</strong> cirkel ligg<strong>en</strong>, noem<strong>en</strong> we<br />

e<strong>en</strong> koord<strong>en</strong>vierhoek. Bewijs dat de overstaande hoek<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> convexe<br />

koord<strong>en</strong>vierhoek supplem<strong>en</strong>tair zijn.<br />

10 E<strong>en</strong> koorde [BC] is de middelloodlijn van e<strong>en</strong> straal [OA] van e<strong>en</strong> cirkel.<br />

Neem e<strong>en</strong> omtrekshoek waarvan de b<strong>en</strong><strong>en</strong> door de gr<strong>en</strong>spunt<strong>en</strong> B <strong>en</strong> C van<br />

die koorde gaan. Berek<strong>en</strong> de grootte van die omtrekshoek.<br />

11 – Construeer e<strong>en</strong> ∆ABC met hoekgroott<strong>en</strong> 60°, 70°, 50°.<br />

– Construeer de omcirkel.<br />

– Construeer de raaklijn<strong>en</strong> in A, B, C aan de cirkel.<br />

– Berek<strong>en</strong> de grootte van de hoek<strong>en</strong> die de zijd<strong>en</strong> van ∆ABC in e<strong>en</strong> hoekpunt<br />

mak<strong>en</strong> met de raaklijn in dat hoekpunt.<br />

12 Vijf punt<strong>en</strong> P, A, B, C, D ligg<strong>en</strong> op e<strong>en</strong> cirkel, zó<br />

dat:<br />

ëAPˆ Bë = ëBPˆ Cë = ëCPˆ Dë = 45°<br />

Bewijs dat ABCD e<strong>en</strong> vierkant is.<br />

13 Door de top A van e<strong>en</strong> gelijkb<strong>en</strong>ige ∆ABC trekk<strong>en</strong> we e<strong>en</strong> rechte die de<br />

boog [BC] van de omcirkel snijdt in e<strong>en</strong> punt D. Bewijs dat DA de bissectrice<br />

van BDˆ C is.<br />

14 De bissectrice van de hoek  van e<strong>en</strong> ∆ABC snijdt de omcirkel e<strong>en</strong> tweede<br />

maal in D.<br />

a Bewijs: ëBDë = ëDCë.<br />

b<br />

<br />

Leid daaruit af dat in e<strong>en</strong> ∆ABC de bissectrice van e<strong>en</strong> hoek <strong>en</strong> de<br />

middelloodlijn van de overstaande zijde elkaar snijd<strong>en</strong> op de omcirkel.<br />

B<br />

A<br />

•<br />

O<br />

45°<br />

45° 45°<br />

•<br />

P<br />

C<br />

D<br />

222


11<br />

15 a Berek<strong>en</strong> x in de volg<strong>en</strong>de figur<strong>en</strong> (in de tweede figuur is AP de raaklijn<br />

in A).<br />

x<br />

A•<br />

3<br />

•<br />

P<br />

C•<br />

4 8<br />

•<br />

D<br />

• B<br />

b Bewijs algeme<strong>en</strong> voor figur<strong>en</strong> zoals in deel a:<br />

linkerfiguur: ëPAë⋅ëPBë = ëPCë⋅ëPDë<br />

rechterfiguur:<br />

ëPAë 2 = ëPBë⋅ëPCë<br />

Zie ook het Cabri-bestand Oef15.<br />

•<br />

B<br />

16 De bissectrice van de hoek  van e<strong>en</strong> ∆ABC snijdt BC in D <strong>en</strong> de omcirkel<br />

e<strong>en</strong> tweede maal in E. Bewijs:<br />

a ëABë⋅ëACë = ëADë⋅ëAEë b ëBEë 2 = ëEDë⋅ëEAë<br />

5<br />

A<br />

•<br />

•<br />

C<br />

x<br />

4<br />

• P<br />

6 INSTAP<br />

a<br />

–We nem<strong>en</strong> e<strong>en</strong> cirkel met middellijn [AB]. Eerst nem<strong>en</strong> we e<strong>en</strong> punt P<br />

binn<strong>en</strong> de cirkel dat niet op [AB] ligt (figuur 1).<br />

Wat voor e<strong>en</strong> soort hoek lijkt Pˆ ? Kies uit scherp, recht of stomp.<br />

Neem zelf e<strong>en</strong> punt Q binn<strong>en</strong> de cirkel <strong>en</strong> niet op [AB].<br />

Wat voor e<strong>en</strong> soort hoek lijkt Qˆ ?<br />

– Herneem de vrag<strong>en</strong> voor punt<strong>en</strong> P <strong>en</strong> Q buit<strong>en</strong> de cirkel (figuur 2).<br />

– Herneem de vrag<strong>en</strong> voor punt<strong>en</strong> P <strong>en</strong> Q op de cirkel <strong>en</strong> verschill<strong>en</strong>d van A<br />

<strong>en</strong> B (figuur 3).<br />

P<br />

•<br />

P<br />

•<br />

P<br />

•<br />

A<br />

•<br />

B<br />

A<br />

•<br />

B<br />

A<br />

•<br />

B<br />

b Neem het Cabri-bestand Omtrekshoek<strong>en</strong>2 <strong>en</strong> voer de vermelde opdracht uit.<br />

Gebruik beide instapp<strong>en</strong> om e<strong>en</strong> vermoed<strong>en</strong> op te stell<strong>en</strong> over de grootte van e<strong>en</strong><br />

omtrekshoek waarvan de b<strong>en</strong><strong>en</strong> door de gr<strong>en</strong>spunt<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> middellijn gaan.<br />

223


11<br />

7 OMTREKSHOEK OP EEN HALVE CIRKEL<br />

Stelling<br />

E<strong>en</strong> omtrekshoek van e<strong>en</strong> cirkel waarvan de b<strong>en</strong><strong>en</strong> door de gr<strong>en</strong>spunt<strong>en</strong> van<br />

e<strong>en</strong> middellijn gaan, is recht.<br />

We zegg<strong>en</strong> ook:<br />

– e<strong>en</strong> omtrekshoek die op e<strong>en</strong> halve cirkel staat, is recht.<br />

– vanuit e<strong>en</strong> punt op de cirkel wordt e<strong>en</strong> middellijn onder e<strong>en</strong> rechte hoek<br />

gezi<strong>en</strong>.<br />

Te bewijz<strong>en</strong><br />

cirkel met middellijn [AB]<br />

omtrekshoek Pˆ staat op halve cirkel [AB]<br />

Bewijs<br />

ëAPˆ Bë = 1 ⋅ ëAÔBë (stelling van nr. 3)<br />

2<br />

= 1 ⋅ 180°<br />

2<br />

= 90°<br />

} ê ëAPˆ Bë = 90°<br />

A<br />

P<br />

•<br />

?<br />

•<br />

O<br />

B<br />

8 OMGEKEERDE STELLING<br />

E<strong>en</strong> punt van waaruit e<strong>en</strong> lijnstuk onder e<strong>en</strong> rechte hoek gezi<strong>en</strong> wordt, ligt<br />

op de cirkel met dat lijnstuk als middellijn.<br />

Te bewijz<strong>en</strong><br />

ëAPˆ Bë = 90° ê P ligt op de cirkel met middellijn [AB]<br />

Bewijs<br />

We gev<strong>en</strong> e<strong>en</strong> bewijs uit het ongerijmde: we veronderstell<strong>en</strong><br />

dat het punt P niet op de cirkel c met<br />

C<br />

P<br />

middellijn [AB] ligt.<br />

T<strong>en</strong> minste e<strong>en</strong> van de recht<strong>en</strong> PA <strong>en</strong> PB snijdt dan<br />

de cirkel e<strong>en</strong> tweede maal. We onderstell<strong>en</strong> bv. dat<br />

PA de cirkel e<strong>en</strong> tweede maal snijdt in e<strong>en</strong> punt C<br />

dat verschilt van P.<br />

Verbind<strong>en</strong> we C met B, dan is Ĉ recht volg<strong>en</strong>s de<br />

rechtstreekse stelling.<br />

In ∆BPC zijn de hoek<strong>en</strong> Pˆ <strong>en</strong> Ĉ dus beide recht.<br />

Dat is in strijd met het feit dat de som van de hoekgroott<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> driehoek precies<br />

180° is. Bijgevolg ligt P wel op de cirkel c.<br />

Sam<strong>en</strong>vatting<br />

We kunn<strong>en</strong> de rechtstreekse stelling van nr. 7 <strong>en</strong> de omgekeerde stelling van nr. 8<br />

als volgt sam<strong>en</strong>vatt<strong>en</strong>:<br />

De verzameling van de punt<strong>en</strong> van waaruit e<strong>en</strong> lijnstuk onder e<strong>en</strong> rechte<br />

hoek wordt gezi<strong>en</strong>, is de cirkel met dat lijnstuk als middellijn.<br />

A<br />

•<br />

O<br />

B<br />

224


11<br />

VRAGEN EN OPDRACHTEN<br />

17 Welke hoek<strong>en</strong> in deze figuur zijn recht?<br />

Waarom?<br />

B<br />

C<br />

A<br />

• O<br />

D<br />

18 Berek<strong>en</strong> α.<br />

E<br />

• O<br />

=<br />

• O<br />

α<br />

A<br />

19 Construeer e<strong>en</strong> cirkel met middellijn [BC]. Neem op die cirkel e<strong>en</strong> punt A,<br />

verschill<strong>en</strong>d van B <strong>en</strong> C, <strong>en</strong> construeer D = s A<br />

(C). Welk soort driehoek is<br />

∆BCD? Waarom?<br />

20 Neem e<strong>en</strong> lijnstuk [AB]. Noem M het midd<strong>en</strong>.<br />

Construeer e<strong>en</strong> punt C µ AB <strong>en</strong> zó dat: ëCMë = ëAMë = ëMBë<br />

Welk soort driehoek is ∆ABC? Waarom?<br />

21 Op e<strong>en</strong> cirkel met middellijn [AB] nem<strong>en</strong> we twee punt<strong>en</strong> C <strong>en</strong> D zó dat ze<br />

aan dezelfde kant van AB ligg<strong>en</strong>. We gev<strong>en</strong> het snijpunt van AC <strong>en</strong> BD de<br />

naam P <strong>en</strong> het snijpunt van AD <strong>en</strong> BC de naam Q. Welke onderlinge stand<br />

hebb<strong>en</strong> AB <strong>en</strong> PQ. Waarom?<br />

Blijft die eig<strong>en</strong>schap geld<strong>en</strong> als je C <strong>en</strong> D aan weerskant<strong>en</strong> van AB neemt?<br />

22 De cirkel met e<strong>en</strong> opstaande zijde van e<strong>en</strong> gelijkb<strong>en</strong>ige driehoek als middellijn<br />

snijdt de basis in het midd<strong>en</strong>. Bewijs dat.<br />

23 We nem<strong>en</strong> e<strong>en</strong> ∆ABC <strong>en</strong> trekk<strong>en</strong> de cirkels met middellijn<strong>en</strong> [AB] <strong>en</strong> [AC].<br />

Die cirkels snijd<strong>en</strong> elkaar in e<strong>en</strong> merkwaardig punt van [BC]. Welk?<br />

24 De straal van e<strong>en</strong> cirkel meet 2,5 cm. E<strong>en</strong> punt A van die cirkel ligt op 4 cm<br />

van het gr<strong>en</strong>spunt B van e<strong>en</strong> middellijn [BC]. Hoe ver ligt A van C?<br />

25 In de figuur hiernaast is [AB] e<strong>en</strong> middellijn van<br />

de cirkel. Berek<strong>en</strong> x.<br />

D<br />

x<br />

A<br />

•<br />

2 cm C 4,5 cm<br />

B<br />

225


11<br />

26 Berek<strong>en</strong> in de eerste cirkel x, in de tweede α <strong>en</strong> in de derde de straal r.<br />

10<br />

C<br />

A<br />

=<br />

•<br />

O<br />

B<br />

r = 6<br />

27 Twee cirkels c 1<br />

<strong>en</strong> c 2<br />

hebb<strong>en</strong> twee punt<strong>en</strong> A <strong>en</strong> B geme<strong>en</strong>schappelijk.<br />

Construeer de middellijn [AC] van c 1<br />

<strong>en</strong> de middellijn [AD] van c 2<br />

. Bewijs<br />

dat C, B <strong>en</strong> D op één rechte ligg<strong>en</strong>.<br />

28 We nem<strong>en</strong> e<strong>en</strong> ∆ABC <strong>en</strong> de omcirkel c. Construeer het hoogtelijnstuk [AD]<br />

<strong>en</strong> de middellijn [AE].<br />

a Bewijs: ∆ABD & ∆AEC<br />

b Leid daaruit af dat ∆ABC <strong>en</strong> ∆ADE dezelfde bissectrice door A hebb<strong>en</strong>.<br />

c Bewijs: ëABë⋅ëACë = ëADë⋅ëAEë<br />

29 In de figuur is O het middelpunt van de cirkel.<br />

Berek<strong>en</strong> ëADë.<br />

A<br />

12<br />

C<br />

5<br />

O<br />

12<br />

D<br />

B<br />

30 In het gr<strong>en</strong>spunt A van e<strong>en</strong> middellijn [AB] van e<strong>en</strong> cirkel trekk<strong>en</strong> we de<br />

raaklijn. E<strong>en</strong> willekeurige rechte door B snijdt die raaklijn in C <strong>en</strong> de cirkel<br />

e<strong>en</strong> tweede maal in D.<br />

Bewijs: ëADë 2 = ëCDë⋅ëDBë<br />

31 Trek in de onderstaande figur<strong>en</strong> cirkels die telk<strong>en</strong>s door vier van de b<strong>en</strong>oemde<br />

punt<strong>en</strong> gaan.<br />

A<br />

A<br />

E<br />

G<br />

F<br />

H<br />

B<br />

F<br />

C<br />

E<br />

B<br />

D<br />

C<br />

D<br />

226


11<br />

32 Bewijs voor de figuur hiernaast:<br />

ë 1<br />

ë = ëBˆ 1 ë<br />

A<br />

C<br />

D<br />

1 1<br />

B<br />

33 Voor e<strong>en</strong> vierhoek ABCD geldt: ëÂë = ëĈë = 90°.<br />

Heeft die vierhoek e<strong>en</strong> omgeschrev<strong>en</strong> cirkel?<br />

Zo ja, waar ligt het middelpunt?<br />

B<br />

C<br />

A<br />

D<br />

34 Op e<strong>en</strong> rechte x nem<strong>en</strong> we drie punt<strong>en</strong> A, B, C. We nem<strong>en</strong> tev<strong>en</strong>s e<strong>en</strong> punt<br />

P µ x. We noem<strong>en</strong> P’ het voetpunt van de loodlijn uit P op x. Welk punt ligt<br />

op elk van de cirkels met middellijn<strong>en</strong> [PA], [PB], [PC]? Verklaar.<br />

35 Op e<strong>en</strong> cirkel met middellijn [BC] nem<strong>en</strong> we e<strong>en</strong> punt A. We construer<strong>en</strong> het<br />

parallellogram ABCD.<br />

Waar ligt het middelpunt van de omcirkel van ∆ACD? Waarom?<br />

36 Neem e<strong>en</strong> ∆ABC, rechthoekig in A. Noem M het midd<strong>en</strong> van [BC] <strong>en</strong> x de<br />

middelloodlijn van [BC].<br />

Construeer: D = s BC<br />

(A) E = s x<br />

(A) F = s M<br />

(A)<br />

Bewijs dat A, B, C, D, E, F op één cirkel ligg<strong>en</strong>.<br />

37 De hoekpunt<strong>en</strong> A <strong>en</strong> C van e<strong>en</strong> rechthoek ABCD zijn vast, de hoekpunt<strong>en</strong> B<br />

<strong>en</strong> D zijn veranderlijk. Welke figuur wordt beschrev<strong>en</strong> door B? Welke door<br />

D? Verklaar.<br />

38 Welke verzameling vorm<strong>en</strong> de midd<strong>en</strong>s van de koord<strong>en</strong> door e<strong>en</strong> vast punt<br />

van e<strong>en</strong> cirkel? Verklaar. Zie het Cabri-bestand Oef38.<br />

39 Construeer e<strong>en</strong> punt P Ï a<br />

zó dat AP ⊥ PB.<br />

• B<br />

A •<br />

a<br />

40 Gegev<strong>en</strong>: e<strong>en</strong> cirkel met e<strong>en</strong> onbek<strong>en</strong>d middelpunt. Construeer dat punt.<br />

41 Construeer e<strong>en</strong> ∆ABC met ëBCë = 5 cm; de hoogt<strong>en</strong> uit B <strong>en</strong> C met<strong>en</strong> respectievelijk<br />

3 cm <strong>en</strong> 4,7 cm. Eén oplossing volstaat.<br />

42 Met de schuine zijde [BC] van e<strong>en</strong> rechthoekige ∆ABC als zijde construer<strong>en</strong><br />

we buit<strong>en</strong>waarts e<strong>en</strong> vierkant BCDE. Bewijs dat de rechte door A <strong>en</strong> het<br />

snijpunt van de diagonal<strong>en</strong> van BCDE de bissectrice van  is.<br />

227


11<br />

9 RAAKLIJNEN UIT EEN PUNT AAN EEN CIRKEL<br />

We gaan uit van e<strong>en</strong> cirkel c <strong>en</strong> e<strong>en</strong> punt P geleg<strong>en</strong> buit<strong>en</strong> de cirkel.<br />

Gevraagd: e<strong>en</strong> methode om de raaklijn<strong>en</strong> uit P aan c te construer<strong>en</strong>.<br />

Oplossing<br />

We noem<strong>en</strong> O het middelpunt van de cirkel<br />

<strong>en</strong> A e<strong>en</strong> gezocht raakpunt.<br />

c<br />

A<br />

•<br />

Dan geldt (eig<strong>en</strong>schap van de raaklijn in<br />

e<strong>en</strong> punt van de cirkel):<br />

OA ⊥ AP<br />

Het lijnstuk [OP] wordt dus vanuit A<br />

onder e<strong>en</strong> rechte hoek gezi<strong>en</strong>.<br />

O •<br />

• P<br />

Volg<strong>en</strong>s de stelling van nr. 8 betek<strong>en</strong>t dat:<br />

c'<br />

A<br />

A ligt op de cirkel met middellijn [OP].<br />

•<br />

c<br />

Daaruit volgt de constructie:<br />

– construeer de cirkel c’ met middellijn<br />

[OP]<br />

O•<br />

•<br />

M<br />

• P<br />

– de rechte door P <strong>en</strong> e<strong>en</strong> snijpunt van de<br />

•<br />

cirkels c <strong>en</strong> c’ is e<strong>en</strong> raaklijn uit P aan<br />

B<br />

de cirkel c.<br />

Je stelt vast: uit e<strong>en</strong> punt buit<strong>en</strong> e<strong>en</strong> cirkel kunn<strong>en</strong> precies twee raaklijn<strong>en</strong> aan die<br />

cirkel getrokk<strong>en</strong> word<strong>en</strong>.<br />

Opmerking<br />

De rechte OP gaat door de middelpunt<strong>en</strong> O <strong>en</strong> M van de cirkels c <strong>en</strong> c’ <strong>en</strong> is dus<br />

e<strong>en</strong> symmetrieas van de hele figuur. Daaruit volgt:<br />

PO ⊥ AB ëPAë = ëPBë OP bissectrice van AÔB <strong>en</strong> van APˆ B<br />

VRAGEN EN OPDRACHTEN<br />

43 Neem e<strong>en</strong> cirkel c <strong>en</strong> e<strong>en</strong> punt P buit<strong>en</strong> de cirkel. Construeer de raaklijn<strong>en</strong><br />

uit P aan c.<br />

44 We nem<strong>en</strong> twee cirkels c 1<br />

<strong>en</strong> c 2<br />

met middelpunt<strong>en</strong> O 1<br />

<strong>en</strong> O 2<br />

, zó dat c 1<br />

<strong>en</strong> c 2<br />

ge<strong>en</strong> <strong>en</strong>kel punt geme<strong>en</strong>schappelijk hebb<strong>en</strong>.<br />

Construeer de raaklijn<strong>en</strong> uit O 1<br />

aan c 2<br />

<strong>en</strong> noem de raakpunt<strong>en</strong> A <strong>en</strong> B.<br />

Construeer de raaklijn<strong>en</strong> uit O 2<br />

aan c 1<br />

<strong>en</strong> noem de raakpunt<strong>en</strong> C <strong>en</strong> D.<br />

Bewijs dat O 1<br />

, O 2<br />

, A, B, C, D op één cirkel ligg<strong>en</strong>.<br />

45 Uit e<strong>en</strong> punt P geleg<strong>en</strong> op 25 cm van het middelpunt O van e<strong>en</strong> cirkel met<br />

straal 10 cm trekk<strong>en</strong> we beide raaklijn<strong>en</strong> aan die cirkel.<br />

a Hoe ver ligt P van de raakpunt<strong>en</strong> A <strong>en</strong> B?<br />

b Berek<strong>en</strong> de afstand tuss<strong>en</strong> de raakpunt<strong>en</strong>.<br />

c Berek<strong>en</strong> de grootte van de scherpe hoek tuss<strong>en</strong> de raaklijn<strong>en</strong>.<br />

228


11<br />

WE ONTHOUDEN<br />

Middelpuntshoek <strong>en</strong> omtrekshoek<br />

E<strong>en</strong> middelpuntshoek van e<strong>en</strong> cirkel is e<strong>en</strong> hoek<br />

waarvan het hoekpunt het middelpunt van de<br />

cirkel is.<br />

•<br />

A<br />

B<br />

E<strong>en</strong> omtrekshoek van e<strong>en</strong> cirkel<br />

is e<strong>en</strong> hoek waarvan het<br />

hoekpunt op de cirkel ligt <strong>en</strong><br />

waarvan beide b<strong>en</strong><strong>en</strong> de cirkel<br />

snijd<strong>en</strong> of waarvan één<br />

be<strong>en</strong> de cirkel snijdt <strong>en</strong> één<br />

be<strong>en</strong> de cirkel raakt.<br />

A<br />

•<br />

O<br />

B<br />

C<br />

A<br />

•<br />

O<br />

B<br />

Stelling<strong>en</strong><br />

1 In e<strong>en</strong> cirkel is e<strong>en</strong> omtrekshoek half zo groot als<br />

de middelpuntshoek die op dezelfde boog staat.<br />

Bv. voor de figuur hiernaast: ëÂë = 1 ⋅ ëÔ 1<br />

ë<br />

2<br />

A<br />

•<br />

O<br />

1<br />

2 Alle omtrekshoek<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> cirkel die op e<strong>en</strong>zelfde<br />

boog staan, zijn ev<strong>en</strong> groot.<br />

Bv. voor de figuur hiernaast:<br />

A<br />

B<br />

C<br />

ëÂë = ëBˆ ë = ëĈë = ëDˆ 1 ë<br />

1<br />

D<br />

3 E<strong>en</strong> omtrekshoek van e<strong>en</strong> cirkel waarvan de<br />

b<strong>en</strong><strong>en</strong> door de gr<strong>en</strong>spunt<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> middellijn<br />

gaan, is recht.<br />

A<br />

4 Omgekeerd: e<strong>en</strong> punt van waaruit e<strong>en</strong> lijnstuk<br />

onder e<strong>en</strong> rechte hoek gezi<strong>en</strong> wordt, ligt op de<br />

cirkel met dat lijnstuk als middellijn.<br />

B<br />

• O<br />

C<br />

De raaklijn<strong>en</strong> uit e<strong>en</strong> punt P aan<br />

e<strong>en</strong> cirkel c construer<strong>en</strong><br />

c<br />

A<br />

c'<br />

– construeer de cirkel c’ met<br />

middellijn [OP]<br />

– de rechte door P <strong>en</strong> e<strong>en</strong> snijpunt<br />

van de cirkels c <strong>en</strong> c’ is e<strong>en</strong> raaklijn<br />

uit P aan de cirkel c.<br />

O•<br />

B<br />

• • P<br />

M<br />

229


11<br />

TOETS JEZELF<br />

1 Berek<strong>en</strong> α. In de laatste figuur is x e<strong>en</strong> raaklijn.<br />

C<br />

O 78 o<br />

=<br />

A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

32 o A<br />

=<br />

B<br />

B<br />

O<br />

•<br />

54 o<br />

=<br />

A<br />

B<br />

A<br />

=<br />

70 o<br />

x<br />

C<br />

C<br />

2 Berek<strong>en</strong> de hoekgrootte van:<br />

a ∆ABC b ∆OAB<br />

D<br />

67 o A<br />

C<br />

B<br />

A<br />

B<br />

O<br />

114 o<br />

C<br />

3 In e<strong>en</strong> ∆ABC is O het snijpunt van de middelloodlijn<strong>en</strong> <strong>en</strong> M het midd<strong>en</strong> van<br />

[BC]. Bewijs: ëÂë = ëBÔMë<br />

4 De cirkels c <strong>en</strong> c’ hebb<strong>en</strong> de punt<strong>en</strong> A <strong>en</strong> B geme<strong>en</strong>schappelijk. Door A is e<strong>en</strong><br />

rechte getrokk<strong>en</strong> die c e<strong>en</strong> tweede maal snijdt in C <strong>en</strong> c’ e<strong>en</strong> tweede maal in D.<br />

Door A is nog e<strong>en</strong> rechte getrokk<strong>en</strong> die c e<strong>en</strong> tweede maal snijdt in E <strong>en</strong> c’ e<strong>en</strong><br />

tweede maal in F.<br />

Bewijs: ëCBˆ Eë = ëDBˆ Fë<br />

E<br />

A<br />

1 2<br />

D<br />

C<br />

F<br />

c<br />

B<br />

c'<br />

230


11<br />

5 Op e<strong>en</strong> cirkel c met middellijn [BC] ligt e<strong>en</strong><br />

punt A op 24 mm van B <strong>en</strong> op 70 mm van C.<br />

a Berek<strong>en</strong> de straal van de cirkel.<br />

b Berek<strong>en</strong> de hoekgrootte van Bˆ <strong>en</strong> Ĉ<br />

(afrond<strong>en</strong> op 0,1°).<br />

B<br />

A<br />

24<br />

70<br />

c<br />

C<br />

6 We nem<strong>en</strong> e<strong>en</strong> gelijkzijdige ∆ABC <strong>en</strong> construer<strong>en</strong><br />

D = s C<br />

(B).<br />

Welk soort driehoek is ∆ABD?<br />

Verklaar.<br />

A<br />

B C D<br />

7 In e<strong>en</strong> scherphoekige ∆ABC noem<strong>en</strong> we D het voetpunt van de hoogtelijn uit<br />

A <strong>en</strong> E het voetpunt van de hoogtelijn uit B. Het snijpunt van AD <strong>en</strong> BE noem<strong>en</strong><br />

we H.<br />

Bewijs: ëDĤCë = ëDÊCë Maak zelf e<strong>en</strong> figuur.<br />

Tip: zoek e<strong>en</strong> cirkel die door vier van de punt<strong>en</strong> A, B, C, D, E, H gaat.<br />

231

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!