Тема . Преобразования плоскости

Гомотетия

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#71794

Две окружности T
 1  и T
 2  касаются прямой l  в точках A
  1  и A
 2  и лежат по одну сторону от неё. Окружность T
 3  касается внешним образом окружностей T1  и T2  в точках B1  и B2.  Докажите, что прямые A1B1  и A2B2  пересекаются на окружности T3.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Проведем A₁B₁ до пересечения с T₃ в Q и докажем, что A₂B₂ попадет туда же! Хмм, никаких углов, никакой информации - лишь касающиеся окружности и касательная...Какой приём может помочь связать окружности?

Подсказка 2

Гомотетия! Рассмотри гомотетии с центрами в точках B₁ и B₂, что интересного можно про них сказать?

Подсказка 3

Гомотетия с центром в B1 переведет T₁ в T₃, а касательную - в новую касательную в точке Q. Чтобы доказать требуемое, куда должна попасть касательная при гомотетии с центром в B₂?

Подсказка 4

В касательную, проходящую через Q! Но ведь она также может попасть в диаметрально противоположную касательную? Чтобы доказать, что это не так, рассмотрим полуплоскости и объекты в них и внимательно разберемся с коэффициентами гомотетий!

Показать доказательство

PIC

Пусть прямая A1B1  пересекает окружность T3  в точке Q.  Заметим, что окружности T1  и T3  гомотетичны с центром в точке B1.  Тогда точка A1  переходит в точку Q,  и касательная к окружности T1  переходит в параллельную ей касательную, проходящую через Q.  Теперь рассмотрим гомотетию с центром B2,  переводящую окружность T2  в T3.  Так как тут происходит то же самое, касательная к окружности A2  перейдёт в параллельную касательную, касающуюся T3  в какой-то точке, но таких касательных только две. Если это та же касательная проходящая через точку Q,  то мы победили! Почему же это не диаметрально противоположная касательная?

Давайте посмотрим на полуплоскость, где лежат окружности T1  и T2.  Пусть они лежат в полож ит ельной  полуплоскости относительно прямой l,  а другая полуплоскость будет отрицательная.  Но тогда при нашей гомотетии с отрицательным коэффициентом окружность T3  должна оказаться уже на отрицательной полуплоскости относительно касательной, что будет неверно, когда касательная диаметрально противоположная(прямая просто “съедет” сохранив ориентацию, но окружность окажется на другой полуплоскости). Значит, такой случай невозможен, и обе прямые пересекутся в точке касания окружности T3  и прямой, параллельной исходной.

PIC

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!