Назад

Наименьший радиус описанной окружности треугольника

Задача

Точка M лежит на стороне AB треугольника ABC,  AM = a,  BM = b,  CM = c,  c < a,  c < b.

Найдите наименьший радиус описанной окружности такого треугольника.

Решение

  Пусть K – середина AB и  a ≥ b.  Так как  MK = ½ (a – b),  то по неравенству треугольника  CK ≤ ½ (a – b) + c < ½ (a – b) + b = ½ (a + b) = ½ AB.  Значит, точка C лежит внутри окружности, построенной на AB как на диаметре; следовательно, угол C – тупой.

  Пусть O – центр описанной окружности Ω треугольника ABC. Так как хорда AB фиксирована, то радиус будет наименьшим, когда угол AOB – наибольший. Так как  ∠C = 180° – ½ ∠AOB,  то угол C должен быть наименьшим.

  С другой стороны, точка C лежит на окружности с центром в точке M и радиусом c. Докажем, что угол C будет наименьшим, когда эта окружность касается Ω. Пусть это не так и указанные окружности пересекаются в точках C1 и C2 (рис. справа). Тогда, выбрав точку C на меньшей дуге C1C2 (вне большой окружности), получим, что  ∠C < ∠AC1B = ∠AC2B.  Противоречие.

  Так как окружности касаются, то точкиO, MиCлежат на одной прямой (рис. слева). Обозначим искомый радиус черезR. По теореме о произведении длин отрезков хорд  с(2R – с) =ab,  откуда  R= ½ (ab/c+c).
Ответ

½ (ab/c + c).

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет