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

Задание 460

Задачи повышенной трудности

Задача 1

Условие (кратко)

Дан прямоугольный треугольник. Постройте окружность с центром на одном из катетов, которая касается гипотенузы и проходит через вершину прямого угла.

Решение

Дано: \(\triangle ABC\), \(\angle C = 90^\circ\). Построить окружность с центром \(O\) на катете \(AC\), проходящую через \(C\) и касающуюся гипотенузы \(AB\).

Анализ. Радиус \(OC\) перпендикулярен \(BC\), поэтому \(OC\) — расстояние от \(O\) до прямой \(BC\), и окружность касается \(BC\) в точке \(C\). Окружность касается \(AB\), значит, расстояние от \(O\) до \(AB\) тоже равно \(OC\). Точка \(O\) внутри угла \(B\) равноудалена от его сторон — она лежит на биссектрисе угла \(B\).

Построение.

  1. Строим биссектрису угла \(B\); она пересекает катет \(AC\) в точке \(O\).
  2. Окружность с центром \(O\) радиуса \(OC\) — искомая.

Доказательство. \(O\) на биссектрисе угла \(B\), поэтому расстояние от \(O\) до \(AB\) равно расстоянию до \(BC\), то есть \(OC\). Значит, прямая \(AB\) касается окружности; точка касания — основание перпендикуляра из \(O\) на \(AB\) — лежит на гипотенузе, так как углы \(A\) и \(B\) острые. Окружность проходит через \(C\).

Исследование. Биссектриса угла треугольника всегда пересекает противоположную сторону — для выбранного катета решение одно. Для другого катета (\(BC\)) центр — точка пересечения \(BC\) с биссектрисой угла \(A\).

Ответ
Центр — точка пересечения катета AC с биссектрисой угла B, радиус OC; на каждом катете по одной такой окружности
Почему так

Центр равноудалён от гипотенузы и второго катета, поэтому лежит на биссектрисе острого угла между ними.

Подробнее — в теме «Свойство биссектрисы угла».

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.