Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела физтех
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#33670

Окружности Ω  и ω  касаются внешним образом в точке F  , а их общая внешняя касательная касается окружностей Ω  и ω  соответственно в точках A  и B  . Прямая ℓ  проходит через точку B  , вторично пересекает окружность ω  в точке C  , а также пересекает Ω  в точках D  и E  (точка D  расположена между C  и E)  . Общая касательная окружностей, проходящая через точку   F  , пересекает прямые AB  и BE  в точках P  и H  соответственно (точка F  лежит между точками P  и H)  . Известно, что BC = 42,DH  =HC = 4  .

а) Найдите длину отрезка HP  .

б) Найдите радиусы обеих окружностей.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Понятно, что этот отрезок целиком сразу мы найти не сможем. Попробуем сделать это по частям: сначала найдём HF, потом PF. У нас есть множество секущих и касательных. Тогда какую теорему можно попробовать применить для нахождения отрезков касательных?

Подсказка 2

Верно, это теорема о касательной и секущей. Отсюда сразу находим HF и остальные отрезки секущей BE. Осталось вспомнить, что отрезки касательных из одной точки равны и найти PF.

Подсказка 3

Попробуем воспользоваться идеей, что нам известен отрезок АВ и конструкция из прямоугольной трапеции. Понятно, что неизвестные радиусы можно обозначить за R и r. Тогда какое естественное уравнение мы можем уже записать для них?

Подсказка 4

Ага, можно записать теорему Пифагора. Отсюда мы получили первое уравнение на радиусы. Теперь, так как катет и гипотенуза треугольника выражены через радиусы, хочется попробовать найти значение косинуса этого угла. Попробуйте найти равенство углов, а затем вспомнить, какая теорема в треугольнике лучше всего ищет угол?

Показать ответ и решение

PIC

а) Трижды применяем теорему о касательной и секущей:

                           √--
 HF 2 = HC ⋅HB =4⋅46⇒ HF  =2 46
    2                 HF2-
  HF  =HD  ⋅HE  ⇒ HE = HD  = 46
BA2 = BD ⋅BE =50⋅92⇒ BA = 10√46

Поскольку отрезки касательных, проведённых к окружности из одной точки, равны между собой, PF = PA = PB  , следовательно,             √--
P F = 12AB = 5 46  . Итак,                √ --
P H = PF + FH = 7 46  .

б) Пусть ∠BP H = γ  . Тогда по теореме косинусов для треугольника BPH  получаем BH2 =  BP2+ HP 2− 2BP ⋅PH ⋅cosγ  , т.е. 462 = 72⋅46 +52⋅46− 70 ⋅46cosγ  , откуда 46= 49+ 25 − 70cosγ  , cosγ = 25  Пусть O  и Q  — центры, а R  и r  — радиусы окружностей Ω  и ω  соответственно; так как окружности касаются, точка касания F  лежит на линии центров OQ  , и при этом OQ ⊥ PH  . Углы   A  и F  четырёхугольника AOF P  прямые, поэтому ∠AOF = 180∘− ∠AP F =∠BP F =γ  .

Рассмотрим прямоугольную трапецию ABQO  . В ней OQ =R + r,OA = R,BQ =r,AB =  10√46,∠AOQ = γ  . Опуская из точки  Q  высоту QT  на основание AO  , получаем прямоугольный треугольник OQT  , в котором TQ =AB = 10√46,OT = R − r  . По теореме Пифагора получаем

(R+ r)2 =(R− r)2 +(10√46)2

Rr =25⋅46

Кроме того,

2= cosγ = R−-r =⇒   R = 7r
5        R+ r          3

Находим, что

      ---     ---
    5√-322-   5√138
R =  √3 ,r=  √ 7
Ответ:

а) HP = 7√46

б) ∘ 138 ∘ 322-
5  7 ;5  3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!