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

Задание 456

Задачи повышенной трудности

Задача 1

Условие (кратко)

Даны прямая m, точка A на ней и точка B вне её. Постройте окружность, проходящую через B и касающуюся прямой m в точке A.

Решение

Дано: прямая \(m\), \(A \in m\), \(B \notin m\). Построить окружность, касающуюся \(m\) в точке \(A\) и проходящую через \(B\).

Анализ. Радиус в точку касания перпендикулярен касательной, поэтому центр \(O\) лежит на перпендикуляре \(p\) к \(m\) в точке \(A\). Кроме того, \(OA = OB\), значит, \(O\) лежит на серединном перпендикуляре \(q\) к \(AB\).

Построение.

  1. Восставляем в точке \(A\) перпендикуляр \(p\) к \(m\).
  2. Строим серединный перпендикуляр \(q\) к \(AB\).
  3. \(O = p \cap q\); окружность с центром \(O\) радиуса \(OA\) — искомая.

Доказательство. \(OA = OB\) — окружность проходит через \(A\) и \(B\). Прямая \(m\) проходит через конец радиуса \(OA\) перпендикулярно ему, значит, это касательная в точке \(A\).

Исследование. Прямые \(p\) и \(q\) были бы параллельны, только если \(m \parallel AB\), но \(AB\) пересекает \(m\) в точке \(A\). Значит, \(O\) существует и единственна; \(O \ne A\), так как \(A\) не лежит на серединном перпендикуляре к \(AB\). Задача всегда имеет одно решение.

Ответ
Окружность построена; решение всегда одно
Почему так

Центр лежит на перпендикуляре к касательной в точке касания и на серединном перпендикуляре к хорде AB.

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.