Задание №25 — Геометрия
Окружности радиусов 36 и 45 касаются внешним образом. Точки и лежат на первой окружности, точки и на второй. При этом
и общие касательные окружностей. Найдите расстояние между прямыми и .
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1) Пусть — центр окружности радиуса , а — центр окружности радиуса . Так как окружности касаются внешним образом, расстояние между их центрами равно сумме радиусов: .
2) Рассмотрим общие касательные и . По свойству касательных, проведенных из одной точки к окружности, отрезки касательных равны. Прямые и пересекаются в некоторой точке , которая является центром гомотетии, переводящей одну окружность в другую. Точки являются точками касания. В силу симметрии трапеция — равнобедренная, а прямые и перпендикулярны линии центров . Следовательно, расстояние между и — это отрезок на линии центров.
3) Из подобия треугольников с вершиной в точке следует, что отношение расстояний от до центров окружностей равно отношению их радиусов: .
Пусть , тогда .
.
Решим уравнение: .
Значит, , а .
4) Пусть — точка пересечения с линией центров, а — точка пересечения с линией центров. Отрезки и — радиусы, проведенные в точки касания, поэтому и .
В прямоугольном треугольнике отрезок является высотой, опущенной на гипотенузу . Однако, согласно построению, , значит — это проекция точки на .
Из подобия треугольников и (по острому углу):
.
По теореме Пифагора в : .
Тогда .
5) Аналогично для второй окружности в треугольнике :
.
По теореме Пифагора: .
Тогда .
6) Расстояние между прямыми и равно длине отрезка :
.
Ответ: 80
Источник: ФИПИ