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

Задание 1355

Дополнительные задачи к главе XV

Задача 1

Условие (кратко)

Центр гомотетии O лежит на данной окружности. Докажите, что эта окружность и её образ при гомотетии с центром O имеют в точке O общую касательную.

Решение

Дано: окружность с центром \(Q\) радиуса \(r\), точка \(O\) на ней; гомотетия с центром \(O\) и коэффициентом \(k\). Доказать: окружность и её образ касаются одной прямой в точке \(O\).

  1. При гомотетии окружность переходит в окружность: центр \(Q\) — в точку \(Q_1\), \(\overrightarrow{OQ_1} = k\overrightarrow{OQ}\), радиус — в \(|k|r\).

  2. \(OQ = r\), поэтому \(OQ_1 = |k|r\) — радиусу новой окружности. Значит, точка \(O\) лежит и на новой окружности.

  3. Точки \(O\), \(Q\), \(Q_1\) лежат на одной прямой. Касательная к первой окружности в точке \(O\) перпендикулярна радиусу \(OQ\), касательная ко второй — радиусу \(OQ_1\), то есть той же прямой. Через \(O\) проходит только одна прямая, перпендикулярная прямой \(OQ\), — это и есть общая касательная.

Ответ
Утверждение доказано.
Почему так

Центры обеих окружностей лежат на одной прямой с O, а касательная в точке O перпендикулярна радиусу.

Подробнее — в теме «Гомотетия».

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.