Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др.

Задание 402

Дополнительные задачи к главе V

Задача 1

Условие (кратко)

Даны две параллельные прямые и точка, не лежащая ни на одной из них. Постройте окружность, проходящую через данную точку и касающуюся данных прямых.

Решение

Дано: \(a \parallel b\), точка \(M\) не лежит на \(a\) и \(b\). Построить: окружность через \(M\), касающуюся \(a\) и \(b\).

Центр искомой окружности равноудалён от \(a\) и \(b\), поэтому лежит на прямой \(c\), параллельной им и проходящей посередине между ними (задача 289), а радиус равен половине расстояния между прямыми.

Построение:

  1. Через точку \(P \in a\) проводим перпендикуляр к \(a\), он пересекает \(b\) в точке \(Q\).

  2. Строим середину \(R\) отрезка \(PQ\) и через неё прямую \(c \perp PQ\) (тогда \(c \parallel a\)). Радиус \(r = RP\).

  3. Проводим окружность с центром \(M\) радиусом \(r\). Точки её пересечения с прямой \(c\) — центры \(O_1\), \(O_2\).

  4. Проводим окружности с центрами \(O_1\), \(O_2\) радиусом \(r\).

Каждая из них проходит через \(M\) (\(O_1M = r\)) и касается \(a\) и \(b\), так как расстояние от центра до каждой прямой равно радиусу. Если \(M\) лежит между прямыми, расстояние от \(M\) до \(c\) меньше \(r\) — решений два. Если \(M\) лежит вне полосы, это расстояние больше \(r\) — решений нет.

Ответ
Если точка лежит между прямыми — две окружности с центрами на средней линии полосы, если вне полосы — решений нет
Почему так

Центр окружности, касающейся двух параллельных прямых, лежит на прямой посередине между ними, а радиус равен половине расстояния между прямыми.

Подробнее — в теме «Касательная к окружности».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.