№447. Даны две точки и и прямая , не проходящая через эти точки. На прямой постройте точку, равноудалённую от точек и . Всегда ли задача имеет решение?
Дано:
точки и
прямая , ,
Построить:
точка на прямой , для которой
Анализ:
Геометрическое место точек, равноудалённых от концов отрезка , — серединный перпендикуляр к этому отрезку (следствие 1 п. 40). Искомая точка лежит и на , и на .
Построение:
1) Проведём окружности одного радиуса, большего , с центрами и . Прямая через точки их пересечения — серединный перпендикуляр к .
2) Точка пересечения прямых и — искомая.
Доказательство:
Точка лежит на и на серединном перпендикуляре , поэтому .
Исследование (всегда ли есть решение):
Нет, не всегда. Всё зависит от расположения прямых и :
• не перпендикулярна (то есть не параллельна ) — прямые пересекаются в одной точке, решение единственное;
• и — прямые и параллельны (обе перпендикулярны ), общих точек у них нет, и точки на , равноудалённой от и , не существует;
• (такая прямая тоже не проходит через и ) — подходит любая точка прямой , решений бесконечно много.
Ответ: точка — пересечение с серединным перпендикуляром к . Не всегда: при , решений нет.