Задача
С помощью циркуля и линейки постройте окружность, проходящую через две данные точки и касающуюся данной прямой.
Решение
Пусть A и B данные точки, M — точка пересечения прямой AB с
данной прямой, K — искомая точка касания. По теореме о
касательной и секущей MK =
.
Отсюда вытекает следующий способ построения. Строим
отрезок, равный среднему геометрическому известных отрезков MB и MA , и откладываем его по разные стороны от точки M на данной
прямой. Пусть MP — один из таких отрезков. Опишем окружность около
треугольника ABP . Докажем, что эта окружность — искомая.
Действительно, по построению она проходит через точки A и B и,
кроме того, MP2 = MA· MB . Если P1— ещё одна общая
точка данной прямой и построенной окружности, то
MP· (MP
PP1) = MA· MB = MP2.
Если точки A и B расположены по одну сторону от данной прямой и удалены от неё на разные расстояния, то задача имеет два решения, если на равные — одно решение. В остальных случаях решений нет.
Пусть A и B данные точки, l — данная прямая, K —
искомая точка касания. Рассмотрим случай, когда на A , ни B не лежат на прямой l (рис.1).
При инверсии относительно произвольной окружности с центром A , прямая AB , проходящая через центр инверсии, перейдёт
в себя, точка B перейдёт в точку B' , лежащую на этой прямой (рис.2),
прямая l , не проходящая через центр инверсии, — в окружность l' , проходящую через центр инверсии, т.е. через точку A ,
а искомая окружность — в прямую, касающуюся окружности l' .
Заметим, что точку B' и окружность l' можно построить с помощью
циркуля и линейки, т.к. можно построить образ любой точки при
инверсии относительно любой окружности.
Если точка B' не лежит внутри окружности l' , то проведём через точку B' касательную к этой окружности. При рассматриваемой инверсии
эта касательная перейдёт в окружность, проходящую через точки A и B и касающуюся прямой l .
Если точка B' лежит внутри окружности l' , задача не имеет решений.
Если точка B' лежит на окружности l' , задача имеет единственное
решение. Если точка B' лежит вне окружности l' , задача имеет ровно
два решения.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь
Комментариев нет