Расстояние между центрами окружностей радиусов 1 и 9 = 17. Обе окружности лежат по одну сторону от общей касательной. Третья окружность касается обеих окружностей и их общей касательной. Найдите радиус третьей окружности.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Докажем сначала следующее утверждение. Если a — расстояние между центрами окружностей радиусов r и R, a ≥ r + R, общая внешняя касательная касается окружностей в точках A и B, то
$AB= $\sqrt{аргумента: a ^2 - ( R - r ) ^2}$ аргумента$
Действительно, пусть O1 и O2 — центры окружностей радиусов r и R соответственно (см. рис.). Из точек O1 и O2 опустим перпендикуляры O1Q на прямую O2B. Из прямоугольного треугольника O1QO2 находим, что
$AB=O_1Q= $\sqrt{аргумента: O_1O_2 ^2 - QO_2 ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: a ^2 - ( R - r ) ^2}$ аргумента$
Пусть x — радиус третьей окружности, C — её точка касания с прямой AB. по доказанному:
$AB= $\sqrt{аргумента: 17 ^2 - ( 9 - 1 ) ^2}$ аргумента =15,AC= $\sqrt{аргумента: ( x + 1 ) ^2 - ( x - 1 ) ^2}$ аргумента =2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента$
$BC= $\sqrt{аргумента: ( x + 9 ) ^2 - ( x - 9 ) ^2}$ аргумента =2 $\sqrt{аргумента: 9x}$ аргумента =6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента$
Возможны четыре случая.
1. Если точка C лежит между A и B (см. рис.), то AC + CB = AB, или $2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + 6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента =15$ Тогда $\sqrt{аргумента: x} аргумента = \frac{15}{8}$ откуда $x= \frac{225}{64}$
[рис.]
2. Если точка C лежит на продолжении отрезка AB (см. рис.), то CB − AC = AB, или $6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента - 2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента =15$ Тогда $\sqrt{аргумента: x} аргумента = \frac{15}{4}$ откуда $x= \frac{225}{16}$
[рис.]
[рис.]
3 и 4. Если точка C совпадает с одной из точек A или B, а касание с соответствующей окружностью происходит внутренним образом. Тогда в случае внешнего касания с меньшей окружностью
$( x + 1 ) ^2 = ( x - 1 ) ^2 + 15 ^2$
откуда $x= \frac{225}{4}$
[рис.]
В случае касания большей окружностью, $( x + 9 ) ^2 = ( x - 9 ) ^2 + 15 ^2$ откуда $x= \frac{225}{36}$
Ответ: $\frac{225}{16}$ $\frac{225}{64}$ $\frac{225}{4}$ $\frac{225}{36}$
$AB= $\sqrt{аргумента: a ^2 - ( R - r ) ^2}$ аргумента$
Действительно, пусть O1 и O2 — центры окружностей радиусов r и R соответственно (см. рис.). Из точек O1 и O2 опустим перпендикуляры O1Q на прямую O2B. Из прямоугольного треугольника O1QO2 находим, что
$AB=O_1Q= $\sqrt{аргумента: O_1O_2 ^2 - QO_2 ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: a ^2 - ( R - r ) ^2}$ аргумента$
Пусть x — радиус третьей окружности, C — её точка касания с прямой AB. по доказанному:
$AB= $\sqrt{аргумента: 17 ^2 - ( 9 - 1 ) ^2}$ аргумента =15,AC= $\sqrt{аргумента: ( x + 1 ) ^2 - ( x - 1 ) ^2}$ аргумента =2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента$
$BC= $\sqrt{аргумента: ( x + 9 ) ^2 - ( x - 9 ) ^2}$ аргумента =2 $\sqrt{аргумента: 9x}$ аргумента =6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента$
Возможны четыре случая.
1. Если точка C лежит между A и B (см. рис.), то AC + CB = AB, или $2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + 6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента =15$ Тогда $\sqrt{аргумента: x} аргумента = \frac{15}{8}$ откуда $x= \frac{225}{64}$
[рис.]
2. Если точка C лежит на продолжении отрезка AB (см. рис.), то CB − AC = AB, или $6 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента - 2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента =15$ Тогда $\sqrt{аргумента: x} аргумента = \frac{15}{4}$ откуда $x= \frac{225}{16}$
[рис.]
[рис.]
3 и 4. Если точка C совпадает с одной из точек A или B, а касание с соответствующей окружностью происходит внутренним образом. Тогда в случае внешнего касания с меньшей окружностью
$( x + 1 ) ^2 = ( x - 1 ) ^2 + 15 ^2$
откуда $x= \frac{225}{4}$
[рис.]
В случае касания большей окружностью, $( x + 9 ) ^2 = ( x - 9 ) ^2 + 15 ^2$ откуда $x= \frac{225}{36}$
Ответ: $\frac{225}{16}$ $\frac{225}{64}$ $\frac{225}{4}$ $\frac{225}{36}$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: 225, знаменатель: 16 конец дроби$ $дробь: числитель: 225, знаменатель: 64 конец дроби$ $дробь: числитель: 225, знаменатель: 4 конец дроби$ $дробь: числитель: 225, знаменатель: 36 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64357 • Задание №1
[рис.] Найдите больший угол параллелограмма, если два его угла относятся как 3 : 7. Ответ дайте в градусах....
ID 71023 • Задание №18
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
$x в степени 6 плюс левая круглая скобка 5a минус 8x ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Рассмотрены все возможные геометрические конфигурации, и получен правильный ответ | 3
Рассмотрена хотя бы одна возможная конфигурация, в которой получено правильное значение искомой величины | 2
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, в которой получено значение искомой величины, неправильное из-за геометрической ошибки | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Рассмотрены все возможные геометрические конфигурации, и получен правильный ответ | 3
Рассмотрена хотя бы одна возможная конфигурация, в которой получено правильное значение искомой величины | 2
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, в которой получено значение искомой величины, неправильное из-за геометрической ошибки | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №14 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 67919
Дана прямая треугольная призма ABCA1B1C1, двугранный угол призмы при ребре AA1 равен 60°.
а) Д...
ID 67920
В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона AB основания равна $2 корень из 3$ а высота...
ID 67921
В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 все рёбра равны 1.
а) Докажите, что расстояние между...
ID 67922
Основанием прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 является прямоугольный треугольник ABC с прямым ...
ID 67923
Расстояние между боковыми ребрами AA1 и BB1 прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 равно 5, а расс...