№1365. Дана окружность радиуса и точка плоскости. Докажите, что множество середин отрезков , где — любая точка окружности радиуса , есть окружность. Укажите положение центра этой окружности и найдите её радиус.
Дано:
окружность , точка
, — середина
Доказать и найти:
множество точек — окружность; её центр и радиус
Решение:
Воспользуемся способом решения задачи 1 п. 137.
1) Середина отрезка удовлетворяет равенству
Значит, — образ точки при гомотетии с центром и коэффициентом . Обратно, каждая точка образа окружности — это середина отрезка , где — её прообраз на окружности.
2) Поэтому искомое множество — образ окружности при этой гомотетии. Образ окружности при гомотетии — окружность; её центр — образ точки :
а радиус равен .
3) Проверка без гомотетии. Если не лежит на прямой , то — средняя линия треугольника , поэтому . Если лежит на прямой , то и снова .
Если точка совпадает с , то центр искомой окружности — сама точка .
Ответ: окружность с центром в середине отрезка (центр лежит на прямой ) и радиусом .