Задание на фото****************************************************************************

Задание на фото****************************************************************************

Задать свой вопрос
2 ответа
Я решил тоже поучаствовать, хотя предшествующее решение дает верный ответ. Все обозначения у меня на рисунке, O1D II EK (то есть O1EKD - прямоугольник).
Легко вычислить по теореме Пифагора (O1O2 = (2R^2 + 2r^2); O2D = R - r), что O1D = EK = R + r; (ну, r - радиус меньшей окружности, R - большей).
Осталось заметить, что угол, который надобно отыскать
Artemij Znatokov
"MK = NP1 всегда" означает, что для 2-ух случайных окружностей это правильно
Владислав Ключин
Спасибо))
Аделина Петерич
есть еще упрощающий момент, желая ответ "смотрится иначе"
Владислав Щемель
Элина Бородянская
мне больше всего нравится моя форма 2arctg(r/R); можно поупражняться в тригонометрии и обосновать, что это один и тот же ответ


Вообщем разговаривая, внутренних касательных две, а поэтому значений искомого угла будет два. Один из этих углов будет прямым, а для второго можно найти только параметрическое выражение синуса либо косинуса.

Покажем это.


Поначалу сделаем построение по условию задачки и введём подходящие обозначения.

Центр малой окружности    O \ ,    и соответственно    OB = r \ .

Центр великой окружности    Q \ ,    и соответственно    QC = R \ .

Нам дано расстояние меж центрами    OQ = \sqrt 2 ( R^2 + r^2 )  \ .

Наружная касательная    AS \ .

Внутренние касательные, пересекающиеся в точке    D \ ,
отмечены, как    CP \    и    DL \ .

Из соображений симметрии, явно, что точка    D \in OQ \ ,    а сами врутренние касательные отвергнуты от    OQ    на однообразный угол в различные стороны.

Через точку    D \    проведём    DH \perp OQ \ .

Обозначим    \angle PDH = \angle LDH = \angle BOD = \angle CQD = \varphi \ ;

Отметим точку    E \    на продолжении    QC \ ,    так, чтобы    \Delta EQO \    был прямоугольным с прямым углом    \angle E \ .

Мы пока ещё не обосновали, что    AS  EQ \ ,     потому не можем сказать, что    OE = R - r \ , хотя это и видно их рисунка.

Но мы можем отыскать    OE \    через Аксиому Пифагора:

 OE = \sqrt OQ^2 - EQ^2  = \sqrt ( \sqrt 2( R^2 + r^2 )  )^2 - ( R + r )^2  = \\\\ = \sqrt 2 R^2 + 2 r^2 - R^2 - 2Rr - r^2  = \sqrt R^2 + r^2 - 2Rr  = \sqrt ( R - r )^2  \ ;

 OE = R - r \ ;

 \sin \varphi  = \sin EQO  = \fracOEOQ = \fracR-rOQ \ ;

С иной стороны, в прямоугольной трапеции    QOTS \ :
 \cosSQO = \fracR-rOQ = \sin \varphi  \ .

Означает    \angle SAQ = \varphi \ .

Т.е.    \angle PDH = \angle SAQ \ ,    а так как    DH \perp OQ \ ,    то и    AS \perp CP \ ,    а означает внешняя касательная и одна из внутренних перпендикулярны.


Вторая внутренняя касательная    DL \    отклонена от наружной касательной    AS \    на угол    \angle DVT \ .

 \sin \angle DVT  = \cos \angle LDP  = \cos ( 2 \angle HDP )  = \cos 2 \varphi  = \\\\ = 1 - 2 \sin^2 \varphi  = 1 - 2 ( \fracR-rOQ )^2 = 1 - \frac 2( R - r )^2  2( R^2 + r^2 )  = \\\\ = 1 - \frac ( R - r )^2  R^2 + r^2  = \frac R^2 + r^2 - R^2 + 2Rr - r^2  R^2 + r^2  = \frac2Rr R^2 + r^2  \ ;

В частности, если радиусы одинаковы,    \sin \angle DVT  = 1 \ ,    что явно правильно.


О т в е т :   \varphi \in \ \ arcsin \frac2Rr R^2 + r^2   \ , \ 90^o \ \ \ .



Амина Бамкова
Спасибо ))
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Последние вопросы

Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт