№449. Через три данные точки проведите окружность. Всегда ли задача имеет решение?
Дано:
три различные точки , ,
Построить:
окружность, проходящая через , и
Анализ:
Центр искомой окружности равноудалён от и , поэтому лежит на серединном перпендикуляре к отрезку . Он равноудалён и от и , поэтому лежит на серединном перпендикуляре к отрезку (следствие 1 п. 40).
Построение:
1) Построим серединные перпендикуляры к и к .
2) Точка пересечения и — центр.
3) Проведём окружность с центром радиуса .
Доказательство:
Так как , то . Так как , то . Значит,
и окружность с центром радиуса проходит через все три точки.
Исследование (всегда ли есть решение):
• Если точки , , не лежат на одной прямой, то они — вершины треугольника, и серединные перпендикуляры к его сторонам пересекаются в одной точке (следствие 2 п. 40). Центр найден, и он единственный: любая окружность через три точки имеет центр на и на . Решение одно.
• Если точки лежат на одной прямой, то и перпендикулярны одной и той же прямой, значит, . Общих точек у них нет (прямые различны, так как середины и разные), центра нет, и окружности через такие три точки не существует.
Ответ: центр окружности — точка пересечения серединных перпендикуляров к и , радиус равен . Одно решение, если точки не лежат на одной прямой; решений нет, если лежат.