Даны две равные окружности с центрами и , имеющие одну общую точку (такие окружности называются касающимися). Прямая является касательной к каждой из них в точках и соответственно. Докажите, что отрезок равен отрезку .
Дано: окружности с центрами
Доказать:
Доказательство.
-
По свойству касательной (п.
) радиус, проведённый в точку касания, перпендикулярен к касательной: и . Две прямые, перпендикулярные к одной и той же прямой, параллельны, поэтому . -
Центры
и лежат по одну сторону от прямой . Действительно, каждая окружность целиком лежит по ту же сторону от своей касательной, что и её центр (все точки окружности, кроме точки касания, удалены от центра на , а расстояние от центра до прямой равно , поэтому отрезок от центра до любой точки окружности не пересекает ). Если бы и лежали по разные стороны от , общая точка окружностей лежала бы на и совпадала бы и с , и с , что противоречит условию . -
Рассмотрим треугольники
и . У них , сторона общая, а как накрест лежащие углы при пересечении параллельных прямых и секущей (точки и лежат по разные стороны от прямой ). Значит, треугольники равны по двум сторонам и углу между ними (первый признак), откуда , что и требовалось доказать.
Радиусы в точки касания перпендикулярны к общей касательной, значит, параллельны и равны; треугольники
Доказано:
