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

Задание 818

Дополнительные задачи к главе IX

Задача 1

Условие (кратко)

(Задание для работы в группе.) Даны две параллельные прямые и точка, не лежащая ни на одной из них. Постройте окружность, проходящую через данную точку и касающуюся данных прямых.

Решение

Анализ. Окружность, касающаяся параллельных прямых \(a\) и \(b\), лежит между ними; её диаметр равен расстоянию \(h\) между прямыми, а центр равноудалён от них и лежит на прямой \(l\), параллельной \(a\) и \(b\) и проходящей посередине между ними (задача 289). Центр также удалён от данной точки \(M\) на \(r = \dfrac{h}{2}\).

Построение.

  1. Из какой-нибудь точки \(A\) прямой \(a\) проводим перпендикуляр \(AB\) к прямой \(b\). Находим середину \(K\) отрезка \(AB\): \(r = AK\).

  2. Через \(K\) проводим прямую \(l\), перпендикулярную к \(AB\) (она параллельна \(a\) и \(b\)).

  3. Проводим окружность с центром \(M\) радиусом \(r\). Точки её пересечения с прямой \(l\) — центры \(O_1\) и \(O_2\) искомых окружностей.

  4. Проводим окружности с центрами \(O_1\), \(O_2\) радиусом \(r\). Каждая касается \(a\) и \(b\) (расстояние от центра до каждой прямой равно \(r\)) и проходит через \(M\) (\(O_1M = O_2M = r\)).

Исследование. Если \(M\) лежит между прямыми, то расстояние от \(M\) до \(l\) меньше \(r\), и решений два. Если \(M\) лежит вне полосы между прямыми, то окружность не может через неё пройти — решений нет.

Ответ
Если точка между прямыми — две окружности радиуса h/2 (h — расстояние между прямыми) с центрами на средней прямой; если вне полосы — решений нет
Почему так

Центр лежит на прямой, равноудалённой от двух параллельных касательных, и на расстоянии радиуса от данной точки.

Подробнее — в теме «Взаимное расположение прямой и 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.