№481. На рисунке изображены два одинаковых колеса тепловоза. Радиусы и равны. Стержень , длина которого равна расстоянию между центрами колёс, передаёт движение от одного колеса к другому. Докажите, что отрезки и либо параллельны, либо лежат на одной прямой.
Дано:
Колёса с центрами , .
(радиусы).
Стержень .
Доказать:
или отрезки лежат на одной прямой.
Доказательство:
1) В четырёхугольнике :
Так как противоположные стороны четырёхугольника попарно равны, то по признаку параллелограмма — параллелограмм.
А в параллелограмме противоположные стороны параллельны, следовательно, .
2) Рассмотрим случай, когда в процессе движения стержень опустится на линию центров. В этот момент четырёхугольник вырождается в отрезок, и стержень полностью ложится на линию , то есть они лежат на одной прямой.
Вывод: Таким образом, отрезки и либо параллельны, либо лежат на одной прямой. Ч.т.д.