№1321. Гомотетия задана центром и двумя соответственными точками и . Для данной точки постройте соответственную ей при заданной гомотетии точку (рис. 403, а).
Дано:
центр гомотетии
соответственные точки и
точка
Построить:
точка — образ точки
Анализ:
Пусть — искомая точка. По определению гомотетии (п. 133) лежит на прямой . Чтобы найти её положение на этой прямой, используем соответственные точки и .
Случай 1. Точка не лежит на прямой (рис. 403, б):
1) Проводим прямую : на ней лежит .
2) Прямая не проходит через центр (иначе лежала бы на прямой = ). По свойству 1⁰ п. 134 она переходит в параллельную ей прямую, а эта прямая проходит через образы точек и , то есть через и . Значит, .
3) Через точку проводим прямую, параллельную . Она пересекает прямую (прямые и не параллельны, поэтому не параллельна и прямой, проведённой параллельно ) в единственной точке — это и есть искомая точка .
Проверка: по теореме о пропорциональных отрезках (или из подобия треугольников и при ) , и расположена относительно так же, как относительно — то есть с тем же , что и для пары , .
Случай 2. Точка лежит на прямой (рис. 403, в):
Если , то — центр гомотетии неподвижен. Пусть . Теперь прямая совпадает с прямой , проходит через и переходит в себя — построение случая 1 не определяет точку, поэтому берём вспомогательную точку.
1) Отметим произвольную точку , не лежащую на прямой , и построим по способу случая 1 её образ : на прямой это точка, для которой .
2) Теперь и — тоже соответственные точки заданной гомотетии, а точка не лежит на прямой (эта прямая — , а лежит на и не совпадает с ). Применим к паре , случай 1.
3) Прямая переходит в параллельную ей прямую, проходящую через . Проводим через прямую, параллельную ; её точка пересечения с прямой (то есть ) — искомая .
Ответ: точка — пересечение прямой с прямой, проведённой через параллельно (если не лежит на ); если лежит на , то через вспомогательную пару , : — пересечение прямой с прямой, проведённой через параллельно .