МатематикаГеометрия

Как найти радиус окружности

Изучите способы нахождения радиуса окружности: через диаметр, площадь, длину, вписанные фигуры и уравнение. Формулы с примерами и сводная таблица.

Все калькуляторы раздела «Геометрия» (297) →

Радиус окружности — это расстояние от её центра до любой точки на границе. Умение находить радиус необходимо не только на уроках геометрии, но и в инженерных расчётах, архитектуре и даже в повседневной жизни. В этой статье собраны все основные способы вычисления радиуса: от простейших формул до решений задач с клетчатой бумагой.

1. Базовые формулы

Через диаметр

Радиус равен половине диаметра: r=D2r = \frac{D}{2} Пример. Диаметр колеса 60 см. Радиус: 60/2 = 30 см.

Через длину окружности

Длина окружности CC связана с радиусом формулой C=2πrC = 2\pi r. Отсюда: r=C2πr = \frac{C}{2\pi} Пример. Длина окружности 31,4 м. Радиус: 31,4 / (2 × 3,14) = 5 м.

Через площадь круга

Площадь круга S=πr2S = \pi r^2. Выражаем радиус: r=Sπr = \sqrt{\frac{S}{\pi}} Пример. Площадь круга 78,5 см². Радиус: √(78,5 / 3,14) = √25 = 5 см.

2. Радиус через вписанные и описанные фигуры

Вписанный квадрат

Если квадрат вписан в окружность, то диагональ квадрата равна диаметру окружности. Сторона квадрата aa связана с диагональю d=a2d = a\sqrt{2}. Тогда: r=a22r = \frac{a\sqrt{2}}{2} Пример. Сторона квадрата 4 см. Радиус описанной окружности: (4√2)/2 = 2√2 ≈ 2,83 см.

Описанный квадрат

Если окружность вписана в квадрат, её радиус равен половине стороны квадрата: r=a2r = \frac{a}{2} Пример. Сторона квадрата 10 см. Радиус вписанной окружности: 10/2 = 5 см.

Вписанный прямоугольник

Диагональ прямоугольника является диаметром описанной окружности. Если известны стороны прямоугольника aa и bb, диагональ находим по теореме Пифагора: d=a2+b2,r=d2d = \sqrt{a^2 + b^2}, \quad r = \frac{d}{2} Пример. Стороны 6 см и 8 см. Диагональ √(36+64)=10 см. Радиус: 10/2 = 5 см.

Описанная окружность около треугольника

Радиус описанной окружности для любого треугольника можно найти по формуле: R=abc4SR = \frac{abc}{4S} где a,b,ca, b, c — стороны, SS — площадь треугольника.

Пример. Стороны треугольника 13, 14, 15 см. Площадь по формуле Герона: полупериметр p = (13+14+15)/2 = 21, S = √(21·8·7·6) = √7056 = 84 см². Тогда R = (13·14·15)/(4·84) = 2730/336 ≈ 8,125 см.

Вписанная окружность в треугольник

Радиус вписанной окружности: r=Spr = \frac{S}{p} где SS — площадь, pp — полупериметр.

Для прямоугольного треугольника с катетами a,ba, b и гипотенузой cc: r=a+bc2r = \frac{a + b - c}{2}

Пример. Прямоугольный треугольник с катетами 5 и 12 см. Гипотенуза: √(25+144)=13 см. Радиус вписанной окружности: (5+12-13)/2 = 2 см.

Правильный многоугольник

Для правильного многоугольника с количеством сторон nn и длиной стороны aa радиус описанной окружности: R=a2sin(180/n)R = \frac{a}{2 \sin(180^\circ / n)} Радиус вписанной окружности: r=a2tan(180/n)r = \frac{a}{2 \tan(180^\circ / n)}

Пример. Правильный шестиугольник со стороной 10 см. R = 10/(2·sin30°) = 10/(2·0,5) = 10 см. r = 10/(2·tan30°) = 10/(2·0,577) ≈ 8,66 см.

3. Радиус через сектор круга

Если известна площадь сектора SсекS*{\text{сек}} и его центральный угол α\alpha (в градусах), радиус можно вычислить так: r=360Sсекπαr = \sqrt{\frac{360^\circ \cdot S*{\text{сек}}}{\pi \alpha}}

Пример. Площадь сектора 15,7 см², угол 90°. Радиус: √((360·15,7)/(3,14·90)) = √(5652/282,6) = √20 = 4,47 см.

4. Радиус через уравнение окружности

Если окружность задана уравнением в декартовой системе: (xx0)2+(yy0)2=R2(x - x_0)^2 + (y - y_0)^2 = R^2 то радиус RR — квадратный корень из правой части. Если уравнение приведено к виду x2+y2+Ax+By+C=0x^2 + y^2 + Ax + By + C = 0, радиус можно найти после выделения полных квадратов: R=(A2)2+(B2)2CR = \sqrt{\left(\frac{A}{2}\right)^2 + \left(\frac{B}{2}\right)^2 - C}

Пример. Окружность x2+y26x+8y11=0x^2 + y^2 - 6x + 8y - 11 = 0. Выделяем квадраты: (x3)2+(y+4)2=36(x-3)^2 + (y+4)^2 = 36. Радиус = 6.

5. Сводная таблица формул для нахождения радиуса

Известная величинаФормула
Диаметр DDr=D/2r = D/2
Длина окружности CCr=C/(2π)r = C/(2\pi)
Площадь круга SSr=S/πr = \sqrt{S/\pi}
Сторона описанного квадрата aar=a/2r = a/2
Сторона вписанного квадрата aar=a2/2r = a\sqrt{2}/2
Стороны прямоугольника a,ba, br=a2+b2/2r = \sqrt{a^2+b^2}/2
Стороны треугольника a,b,ca,b,c и площадь SS (описанная)R=abc/(4S)R = abc/(4S)
Площадь треугольника SS и полупериметр pp (вписанная)r=S/pr = S/p
Сторона правильного многоугольника aa и число сторон nn (описанная)R=a/(2sin(180/n))R = a/(2 \sin(180^\circ/n))
Сторона правильного многоугольника aa и число сторон nn (вписанная)r=a/(2tan(180/n))r = a/(2 \tan(180^\circ/n))
Площадь сектора SсекS_{\text{сек}} и центральный угол α\alphar=360Sсек/(πα)r = \sqrt{360^\circ \cdot S_{\text{сек}}/(\pi \alpha)}

6. Как найти радиус на клетчатой бумаге (задачи ЕГЭ)

Типичная задача: на клетчатой бумаге с размером клетки 1×1 изображена фигура, требуется найти радиус вписанной или описанной окружности. Главное правило — длину отрезка считайте по клеткам, а затем примените соответствующую формулу.

Пример. В четырёхугольнике ABCDABCD все стороны равны как гипотенузы треугольников с катетами 1 и 3, значит, это квадрат. Сторона квадрата равна 12+32=10\sqrt{1^2+3^2} = \sqrt{10}. Радиус вписанной окружности в квадрат — половина стороны: 10/2\sqrt{10}/2. Если требуется записать ответ в виде R=rxR = r\sqrt{x}, уточните форму из условия. В некоторых задачах просят указать R5R\sqrt{5} и т.п. — всегда внимательно читайте требование.

7. Частые ошибки и рекомендации

  • Путают радиус и диаметр. Прежде чем подставлять в формулу, убедитесь, что вы используете именно радиус, а не диаметр.
  • Забывают про квадратный корень. В формулах через площадь круга или площадь сектора радиус извлекается из квадрата.
  • Неправильно считают на клетчатой бумаге. Используйте теорему Пифагора: если отрезок идёт по диагонали, его длина равна корню из суммы квадратов катетов в клетках.
  • Путают вписанную и описанную окружности. Вписанная окружность касается всех сторон многоугольника изнутри, описанная проходит через все вершины снаружи. Для одной и той же фигуры их радиусы различны.

С помощью этой статьи вы без труда найдёте радиус в любой геометрической ситуации. Если вам нужен быстрый расчёт, воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором.

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между радиусом и диаметром?
Радиус — это отрезок, соединяющий центр окружности с любой точкой на ней. Диаметр — это отрезок, проходящий через центр и соединяющий две точки окружности; он равен двум радиусам. Обе величины используются для описания размеров окружности, но в формулах важно не перепутать: если известен диаметр, для получения радиуса нужно разделить его на два.
Как найти радиус окружности по трём точкам?
Для этого нужно найти центр окружности. Составьте систему уравнений, подставив координаты точек в общее уравнение окружности (x – a)² + (y – b)² = R², или воспользуйтесь методом перпендикулярных биссектрис отрезков между точками. На практике часто проще построить треугольник по точкам и найти радиус описанной около него окружности по формуле R = abc/(4S).
Какая буква используется для обозначения радиуса: r или R?
Оба обозначения встречаются. Строчная r обычно используется для радиуса вписанной окружности, заглавная R — для радиуса описанной окружности. В общих формулах, где контекст очевиден, допускается любая буква. Главное — не путать радиус с диаметром (D или d).
Как найти радиус окружности, если известна длина хорды и расстояние от центра до хорды?
Если провести радиусы к концам хорды, образуется равнобедренный треугольник. Его высота, опущенная на хорду, равна расстоянию от центра до хорды. Радиус можно найти по теореме Пифагора: R = √((длина хорды / 2)² + расстояние²). Этот метод часто применяется в задачах с клетчатой бумагой.
Может ли радиус быть отрицательным?
Нет, радиус — это расстояние от центра до границы окружности, поэтому он всегда неотрицателен. В геометрических задачах радиус строго положителен. Если в результате вычислений получилось отрицательное число, значит, допущена ошибка в расчётах или неверно выбрана формула.
В каких единицах измеряется радиус?
Радиус измеряется в тех же единицах длины, что и другие линейные размеры: миллиметры, сантиметры, метры, километры и т.д. Если в задаче используется клетчатая бумага, сторона клетки задаёт единицу длины. В ответе обычно указывают число без единицы, если она подразумевается.
Как найти радиус вписанной окружности в произвольный треугольник?
Для произвольного треугольника радиус вписанной окружности вычисляется по формуле r = S / p, где S — площадь треугольника, а p — полупериметр (половина суммы всех сторон). Если треугольник прямоугольный, можно использовать формулу r = (a + b – c) / 2, где a и b — катеты, c — гипотенуза.