Likebeint trekant i sirkel med tangent i A og vinkel ADC
Lov på eksamen
- Skrivesaker og linjal
Ingen kalkulator eller digitale verktøy.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En likebeint trekant er plassert slik at hjørnene ligger på en sirkel med sentrum . Tangenten til sirkelen i skjærer forlengelsen av i . Vi lar og . Se skissen nedenfor.

Hvor stor er dersom ?
Begrunn at når ligger utenfor .
Fasit
Se begrunnelse i løsningsforslaget.
LøsningsforslagKI-generert
Av figuren ser vi at (merket med hake på begge linjestykkene), så trekant er likebeint med toppunkt i . Siden , er de motstående vinklene like: . Vinkelen er dermed lik , og siden vinkelsummen i en trekant er :
Vi setter inn i uttrykket for :
Tangenten i og korden danner en vinkel . Etter periferivinkelsetningen for tangent og korde er denne vinkelen lik periferivinkelen i det alternative sirkelsegmentet, altså vinkelen sett fra på den andre siden av korden :
Siden , og ligger på samme rette linje, er en ytrevinkel til trekant i hjørnet . Ytrevinkelsetningen sier at ytrevinkelen er lik summen av de to andre (ikke-tilstøtende) vinklene i trekanten:
Vi løser for :
Siden , ligger sentrum på midtnormalen til (fordi har lik avstand til og ), og denne midtnormalen går også gjennom på grunn av symmetrien i den likebeinte trekanten. Dermed ligger , og midtpunktet av på samme rette linje (symmetriaksen til trekanten).
Det betyr at ligger innenfor trekant nøyaktig når ligger på samme side av linjen som , og ligger utenfor trekanten nøyaktig når ligger på motsatt side av fra .
Vinkelen er en periferivinkel som ser på sirkelbuen som ikke inneholder . Etter periferivinkelsetningen er sentralvinkelen til den samme buen dobbelt så stor som periferivinkelen, så denne buen har gradetall .
For enhver korde i en sirkel ligger sentrum alltid på samme side av korden som den største av de to buene (den buen med gradetall ) — sentrum ligger bare på selve korden når korden er en diameter. Dersom ligger utenfor trekant , ligger på motsatt side av fra , altså på samme side som buen som ikke inneholder . Da må denne buen være den største buen, det vil si
Dermed er når ligger utenfor trekant .