Koło

1. Koło a okrąg – to nie jest to samo!

Na początku najważniejsza rzecz: okrąg i koło to dwie różne figury.

Okrąg

O

Okrąg to tylko linia.

Możesz myśleć o nim jak o obręczy albo brzegu pizzy.

Koło

O

Koło to całe wnętrze razem z brzegiem.

Czyli cała pizza, a nie tylko jej brzeg.

Zapamiętaj:

Okrąg jest brzegiem koła. Dlatego długość okręgu jest równa obwodowi koła.

2. Pole koła

Do obliczenia pola koła potrzebujemy jego promienia r.

O r

Pole koła obliczamy ze wzoru:

P = πr²
r² oznacza r · r.
Czyli jeśli r=5, to r²=5²=25.

Przykład

Koło ma promień 4 cm. Oblicz jego pole.

Krok 1. Zapisujemy wzór:

P=πr²

Krok 2. Wstawiamy r=4:

P=π·4²
P=π·16
P=16π cm²
Uwaga! Pole zapisujemy w jednostkach kwadratowych, np. cm², m², km².

3. Pierścień kołowy

Pierścień kołowy wygląda trochę jak oponka albo obrączka.

Mamy duże koło, a ze środka „wycinamy” mniejsze koło. Oba koła mają ten sam środek.

O R r

Oznaczamy:

R – promień zewnętrzny, czyli promień dużego koła,
r – promień wewnętrzny, czyli promień małego koła.

Jak obliczyć pole pierścienia?

Najprościej pomyśleć tak:

pole pierścienia = pole dużego koła − pole małego koła

Pole dużego koła:

πR²

Pole małego koła:

πr²

Dlatego:

P = πR² − πr²

Możemy też zapisać:

P = π(R²−r²)

Przykład

Pierścień ma promień zewnętrzny R=5 cm i promień wewnętrzny r=3 cm. Oblicz jego pole.

P=π·5²−π·3²
P=25π−9π
P=16π cm²
Nie musisz uczyć się tego wzoru na pamięć. Wystarczy zapamiętać: duże koło minus małe koło.

4. Szerokość pierścienia

Czasami w zadaniu zamiast obu promieni podana jest szerokość pierścienia.

s

Szerokość pierścienia to po prostu różnica promieni:

s = R−r

Na przykład jeśli R=10 cm, a r=7 cm:

s=10−7=3 cm

5. Wycinek koła

Wycinek koła to taki kawałek pizzy.

Jest ograniczony przez dwa promienie i łuk okręgu.

O α

Jak obliczyć pole wycinka?

Całe koło ma kąt:

360°

Jeśli nasz wycinek ma kąt α, to bierzemy tylko odpowiednią część całego koła.

P = α 360° ·πr²
Najprościej myśleć tak:

90° → ćwierć koła
180° → połowa koła
360° → całe koło
Kąt Jaka część koła? Pole
90° 1/4 ¼πr²
180° 1/2 ½πr²
270° 3/4 ¾πr²
360° całe koło πr²

Przykład

Koło ma promień r=6 cm. Oblicz pole wycinka o kącie 60°.

Krok 1. Zapisujemy wzór:

P= α 360° ·πr²

Krok 2. Podstawiamy dane:

P= 60° 360° ·π·6²
P= 1 6 ·36π
P=6π cm²

6. Odcinek koła

To pojęcie łatwo pomylić z wycinkiem. Spójrz na rysunek:

Wycinek koła

O

Ma kształt kawałka pizzy.

Odcinek koła

Leży między łukiem i cięciwą.

Jak obliczyć pole odcinka koła?

Spójrzmy na tę samą figurę dokładniej:

O A B odcinek

Najpierw mamy cały wycinek koła.

Jeżeli odejmiemy od niego trójkąt AOB, zostanie właśnie odcinek koła.

pole odcinka koła = pole wycinka − pole trójkąta
Podcinka = Pwycinka − Ptrójkąta
Nie ma jednego nowego „magicznego” wzoru. Najpierw liczysz wycinek, potem trójkąt i odejmujesz.

7. Zadania

Zadanie 1

Kwadrat ma pole 36 cm². Oblicz pole największego koła, które można zmieścić w tym kwadracie.

a
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
Krok 1. Co właściwie mamy zrobić?

Największe koło w kwadracie dotyka wszystkich czterech boków.

To oznacza, że średnica koła jest równa bokowi kwadratu.

Krok 2. Obliczamy bok kwadratu

Pole kwadratu wynosi:

a²=36

Jaka liczba podniesiona do kwadratu daje 36?

a=6 cm
Krok 3. Obliczamy promień koła

Średnica koła jest równa 6 cm:

d=6 cm

Promień to połowa średnicy:

r= 6 2 =3 cm
Krok 4. Obliczamy pole koła
P=πr²
P=π·3²
P=9π cm²
Odpowiedź: pole największego koła wynosi 9π cm².
Zadanie 2

Koło ma pole 2,25π cm². Oblicz długość okręgu ograniczającego to koło.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
Krok 1. Co musimy znaleźć najpierw?

Do obliczenia długości okręgu potrzebujemy promienia.

Dlatego najpierw wykorzystujemy podane pole koła.

Krok 2. Obliczamy promień
πr²=2,25π

Dzielimy obie strony przez π:

r²=2,25
r=1,5 cm
Krok 3. Obliczamy długość okręgu
l=2πr
l=2π·1,5
l=3π cm
Odpowiedź: długość okręgu wynosi 3π cm.
Zadanie 3

Pierścień kołowy ma promień zewnętrzny R=25 cm i promień wewnętrzny r=24 cm.

a) Oblicz pole pierścienia.
b) Podaj promień koła, którego pole jest równe polu tego pierścienia.

R=25 r=24
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
a) Pole pierścienia

Pierścień to:

duże koło − małe koło
P=π·25²−π·24²
P=625π−576π
P=49π cm²
b) Szukamy koła o takim samym polu

Szukamy promienia x takiego koła, którego pole wynosi 49π:

πx²=49π

Dzielimy przez π:

x²=49
x=7 cm
Odpowiedź:

a) pole pierścienia wynosi 49π cm²,
b) szukane koło ma promień 7 cm.
Zadanie 4

Pole pierścienia kołowego o szerokości 1 cm wynosi 17π cm². Oblicz jego promień zewnętrzny i promień wewnętrzny.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
Krok 1. Najpierw zobaczmy, co oznacza szerokość pierścienia

Mamy duże koło i wycięte z niego mniejsze koło. Oba mają ten sam środek O.

Promień małego koła oznaczamy przez r, a promień dużego koła przez R.

O r 1 cm R
Spójrz na poziomy promień na rysunku:

r – dochodzi do wewnętrznego okręgu,
potem mamy jeszcze 1 cm szerokości pierścienia.

Dlatego:
R = r + 1
Krok 2. Zapisujemy pole pierścienia

Pole pierścienia to:

pole dużego koła − pole małego koła

Czyli:

P=πR²−πr²

Wiemy z zadania, że pole pierścienia wynosi 17π:

πR²−πr²=17π
Krok 3. Wykorzystujemy szerokość 1 cm

Z rysunku wiemy już, że:

R=r+1

Dlatego zamiast R możemy wpisać r+1:

π(r+1)²−πr²=17π
Krok 4. Rozwiązujemy równanie

Dzielimy obie strony przez π:

(r+1)²−r²=17

Rozwijamy nawias:

r²+2r+1−r²=17

r² i −r² się skracają:

2r+1=17
2r=16
r=8 cm
Krok 5. Obliczamy promień zewnętrzny

Promień zewnętrzny jest o 1 cm większy:

R=r+1
R=8+1
R=9 cm
Krok 6. Sprawdzamy wynik

Pole dużego koła:

π·9²=81π

Pole małego koła:

π·8²=64π

Pole pierścienia:

81π−64π=17π

Wynik zgadza się z treścią zadania.

Odpowiedź:

promień wewnętrzny: r=8 cm
promień zewnętrzny: R=9 cm.
Zadanie 5

Oblicz pole wycinka koła o promieniu r wyznaczonego przez kąt środkowy α.

a) r=12, α=75°
b) r=2, α=22°30′
c) r=√3, α=315°

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
W każdym podpunkcie używamy tego samego wzoru:
P= α 360° ·πr²
a) r=12, α=75°
P= 75 360 ·π·12²
P= 5 24 ·144π
P=30π
b) r=2, α=22°30′

Najpierw zamieniamy minuty kątowe na stopnie:

30′=0,5°

Czyli:

22°30′=22,5°

Teraz podstawiamy:

P= 22,5 360 ·π·2²
P= 1 16 ·4π
P= π 4
c) r=√3, α=315°

Pamiętaj:

(√3)²=3

Podstawiamy:

P= 315 360 ·π·3
P= 7 8 ·3π
P= 21π 8
Zadanie 6

Bok kwadratu ma długość 6. W kwadracie umieszczono cztery jednakowe koła tak jak na rysunku. Oblicz pole zacieniowanego obszaru.

6
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
Krok 1. Co właściwie liczymy?

Zacieniowany obszar to:

pole kwadratu − pola czterech białych kół
Krok 2. Jaki promień ma jedno koło?

Na szerokości kwadratu mieszczą się dokładnie dwa koła.

Bok kwadratu ma długość 6, więc jedna średnica ma:

d= 6 2 =3

Promień jest połową średnicy:

r= 3 2 =1,5
Krok 3. Pole kwadratu
Pkwadratu=6²=36
Krok 4. Pole jednego koła
P=π·1,5²
P=2,25π
Krok 5. Pole czterech kół
4·2,25π=9π
Krok 6. Odejmujemy
Pzacieniowane=36−9π
Odpowiedź: pole zacieniowanego obszaru wynosi 36−9π.
Zadanie 7

Koło ma promień 4. Cięciwa AB wyznacza kąt środkowy ∠AOB=45°. Oblicz pole mniejszego odcinka koła AB.

O A B 45°
Pokaż rozwiązanie krok po kroku
Krok 1. Co właściwie mamy policzyć?

Zielony fragment to odcinek koła.

Najłatwiej policzyć go tak:

pole odcinka = pole wycinka − pole trójkąta AOB
Krok 2. Pole wycinka
Pwycinka= 45° 360° ·π·4²
Pwycinka= 1 8 ·16π
Pwycinka=2π
Krok 3. Pole trójkąta AOB

Boki OA i OB mają długość 4, a kąt między nimi ma 45°.

Korzystamy ze wzoru:

P= 1 2 ab·sin α

Podstawiamy:

Ptrójkąta= 1 2 ·4·4·sin45°

Wiemy, że:

sin45°= √2 2

Zatem:

Ptrójkąta= 8· √2 2
Ptrójkąta=4√2
Krok 4. Odejmujemy
Podcinka=2π−4√2
Odpowiedź: pole mniejszego odcinka koła wynosi 2π−4√2.

8. Szybka ściąga

Co liczymy? Co robimy?
Pole koła P=πr²
Pole pierścienia duże koło − małe koło
Szerokość pierścienia R−r
Pole wycinka α 360° ·πr²
Pole odcinka koła wycinek − trójkąt
Najważniejsze, zanim zaczniesz liczyć:

Zobacz na rysunek i odpowiedz sobie: „Który kawałek figury mam policzyć?”

Bardzo często zadanie staje się łatwe, gdy zamiast od razu szukać wzoru pomyślisz: co trzeba od czego odjąć?

Chcesz przerobić ten temat na spokojnie?

Umów bezpłatną lekcję próbną — wytłumaczę Ci wszystko krok po kroku.

Umów lekcję próbną