Тема . Окружности

Касание с окружностью и касание окружностей

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела окружности
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63664

Две окружности, радиусы которых относятся как 9− 4√3  к 1,  касаются друг друга внутренним образом. В большей окружности проведены две равные хорды, касающиеся меньшей окружности. Одна из этих хорд перпендикулярна отрезку, соединяющему центры окружностей, а другая нет. Найдите угол между этими хордами.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала стоит построить корректную картинку: будет ли центр большей окружности располагаться внутри внешней? Почему? Заметим ещё одну интересную вещь: вместо угла между прямыми можно искать угол между перпендикулярами к этим прямым (обоснуйте это!) и в данной задаче так поступить будет проще, поскольку перпендикуляры так или иначе связаны с радиусами!

Подсказка 2

Пусть О₁ — центр большей окружности, О₂ — центр меньшей. Что интересного мы знаем про равные хорды и расстояние до них от центра окружности? Найдите расстояние от О₁ до наших хорд (выразите его через радиусы окружностей), оно чуть позже нам пригодится :)

Подсказка 3

Проведём из О₂ радиус О₂Q перпендикулярный второй хорде (этот радиус не должен лежать на линии центров окружностей). Из точки О₁ опустим перпендикуляр О₁Н на О₂Q. Искать будем ∠О₁О₂Н.

Подсказка 4

При помощи найденного выше расстояния и радиусов выразите НQ, O₂Н и О₁О₂. Осталось поработать с прямоугольным треугольником и аккуратно вычислить косинус искомого угла, ну и, соответственно, сам угол!

Показать ответ и решение

PIC

Поскольку равные хорды окружности равноудалены от её центра, то

O1M = O1P =O1K − PK = R− 2r.

Опустим перпендикуляр O1H  на O2Q.  Заметим, что

√3< 2⇔ 3 <2√3 ⇔ 6< 4√3-⇔ 9− 4√3< 3,

поэтому Rr-= 9− 4√3-< 3.  Это означает, что точка H  лежит на отрезке O2Q  , поскольку R− 2r= PO1 =O1M < r= O2P  , то есть O1  лежит на биссектрисе меньшего угла между хордами, откуда ∠O1O2Q  — острый и высота из точки O1  не попадёт на продолжение стороны.

Тогда

O H = O Q − HQ = O Q − O M =r − (R− 2r)=3r− R >0.
  2    2         2     1

Значит,

                                        √-
cos∠O O H = O2H-= 3r−-R = 3−-Rr-= 3− (9−√-4-3)=
     1 2    O1O2   R− r   Rr-− 1  9− 4 3− 1
                          4√3− 6  2√3− 3  1  √3(2− √3-) √3
                        = 8−-4√3-= 4−-2√3 =2 ⋅--2− √3--= -2 .

Итак, угол между хордами равен углу между перпендикулярами к этим хордам и равен

                  ∘
∠QF B = ∠O1O2H = 30.
Ответ:

 30∘

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!