Две окружности на плоскости
При выполнении заданий с кратким ответом впишите в поле для ответа цифру, которая соответствует номеру правильного ответа, или число, слово, последовательность букв (слов) или цифр. Ответ следует записывать без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Дробную часть отделяйте от целой десятичной запятой. Единицы измерений писать не нужно.
Если вариант задан учителем, вы можете вписать или загрузить в систему ответы к заданиям с развернутым ответом. Учитель увидит результаты выполнения заданий с кратким ответом и сможет оценить загруженные ответы к заданиям с развернутым ответом. Выставленные учителем баллы отобразятся в вашей статистике.
Версия для печати и копирования в MS Word
1°. Касающиеся окружности. Линия центров. Окружности, имеющие единственную общую точку, называются касающимися. Если центры окружностей лежат по разные стороны от касательной, то касание называется внешним, а если по одну сторону — внутренним.
Линией центров двух окружностей называется прямая, проходящая через центры этих окружностей.
Теорема 1. Точка касания (внешнего или внутреннего) двух окружностей лежит на линии их центров.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Примечание об определении касания. В общем случае понятие касания фигур не связано с единственностью их общей точки. К примеру, вертикальная прямая, пересекающая параболу или гиперболу
имеет с ними единственную общую точку, но она не является точкой касания. Или нетрудно представить себе параболу и гиперболу, имеющие две общие точки, в одной из которых касательная будет общей, а в другой — нет. Поэтому касающимися окружностями правильнее было бы назвать окружности, имеющие общую касательную.
Однако справедлива следующая теорема.
Теорема 2. Если две окружности, имеют единственную общую точку, то они имеют в этой точке и общую касательную.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
2°. Взаимное расположение двух окружностей.
Две окружности на плоскости не могут больше двух общих точек, поскольку через три точки, не лежащие на одной прямой, проходит единственная окружность, описанная вокруг треугольника, вершинами которого являются эти точки. Две окружности могут иметь две общие точки (такие окружности называются пересекающимися), одну общую точку (касающиеся окружности) или не иметь общих точек (непересекающиеся окружности). Касание может быть внешним или внутренним. Если две окружности не имеют общих точек, то одна лежит либо внутри, либо вне другой.
Окружности, имеющие общий центр, называются концентрическими. При равных радиусах они совмещаются, при различных радиусах — не имеют общих точек, поскольку одна лежит внутри другой.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Теорема 1. Пусть R и r — радиусы окружностей, причём и пусть d — расстояние между центрами окружностей. Тогда:
если то окружности не пересекаются и одна лежит вне другой,
если то окружности касаются внешним образом,
если то окружности пересекаются,
если то окружности касаются внутренним образом,
если то окружности не пересекаются, причём и одна лежит внутри другой.
Примечание. Если окружности имеют одинаковые радиусы, то первые три соотношения остаются верными, последнее соотношение невозможно, а случай соответствует наложению одной окружности на другую.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Теорема 2. Общая хорда двух пересекающихся окружностей перпендикулярна линии центров и делится ею пополам.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
3°. Общие касательные к непересекающимся окружностям. Проведём к двум непересекающимся окружностям две внешние и две внутренние касательные.
Теорема 1. Общие внешние и внутренние касательные к двум окружностям неравных радиусов пересекаются на линии центров этих окружностей.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Теорема 2. Длины отрезков общих внешних касательных, заключённых между точками касания, равны. Длины отрезков общих внутренних касательных, заключённых между точками касания, равны.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Задача 1. Расстояние между центрами непересекающихся окружностей равно a. Докажите, что точки пересечения общих внешних касательных с общими внутренними касательными лежат на одной окружности и найдите её радиус.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Задача 2. Даны окружности радиусов r и R Расстояние между их центрами равно
Найдите отрезки общих касательных, заключённые между точками касания.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
4°. Общие касательные к касающимся окружностям.
Теорема 1. Пусть окружности неравных радиусов r и R касаются внешним образом. Тогда отрезок общей внешней касательной, заключённый между точками касания, равен
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Теорема 2. Пусть окружности различных радиусов r и R с центрами в точках O1 и O2 соответственно касаются внешним образом в точке K. Пусть также общие внешние касательные касаются этих окружностей в точках A1 и A2, B1 и В2. Обозначим MN отрезок общей внутренней касательной, заключённый между внешними касательными. Тогда:
а) Внутренняя касательная делит пополам отрезки внешних касательных;
б) Отрезки общих внешних касательной, заключённые между точками касания, и отрезок общей внутренней касательной, заключённый между внешними касательными, равны;
в) Углы B1KB2 и O1NO2 — прямые;
г) Четырёхугольник A1A2B2B1 — вписанная и описанная трапеция;
д) Высота этой трапеции равна
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Две окружности неравных радиусов R и r касаются друг друга и сторон данного угла. Найдите радиус окружности с центром в точке касания этих окружностей, касающейся сторон того же угла.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.
Пусть две окружности касаются прямой l в точке O, Р — любая точка прямой l, отличная от О (см. рис.) Докажите, что тогда
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.