№448. Постройте точку, лежащую на данной окружности и равноудалённую от концов данного отрезка. Сколько решений может иметь задача?
Дано:
окружность с центром и радиусом
отрезок
Построить:
точка на окружности, для которой
Анализ:
Точки, равноудалённые от концов отрезка , — серединный перпендикуляр к этому отрезку (следствие 1 п. 40). Искомая точка лежит и на , и на данной окружности.
Построение:
1) Проведём серединный перпендикуляр к отрезку : из концов отрезка одним радиусом, большим , делаем засечки по обе стороны от и проводим прямую через точки пересечения засечек.
2) Точки пересечения прямой с окружностью — искомые.
Доказательство:
Каждая из найденных точек лежит на окружности и на серединном перпендикуляре к , а значит, равноудалена от и .
Исследование:
Решений столько же, сколько общих точек у прямой и окружности. Пусть — расстояние от центра до прямой :
• — прямая секущая, две точки (если , то проходит через центр, и это концы диаметра);
• — прямая касается окружности, одна точка;
• — общих точек нет, решений нет.
Все три случая возможны: достаточно сдвигать отрезок (а вместе с ним и ) относительно окружности.
Ответ: искомые точки — точки пересечения окружности с серединным перпендикуляром к . Задача может иметь два решения, одно или ни одного.