Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №1901513
А
Аноним
17 октября 2024 13:21 · публичный вопрос
А
Аноним

Три круга радиусами 3, б и 9 попарно касаются друг друга внешним образом. Круги радиусом 3 и радиусом 6 касаются в точке А, а круги радиусом 6 и радиусом 9 - в точке В. Найдите расстояние АВ, умноженное на V5.

Нейросеть17 октября 2024 13:21

Для решения этой задачи удобно воспользоваться свойствами кругов и теорией о касательных.

Обозначим радиусы кругов так:

  • радиус \( r_1 = 3 \),
  • радиус \( r_2 = 6 \),
  • радиус \( r_3 = 9 \).

Круги касаются друг друга внешним образом, что означает, что расстояние между центрами любых двух кругов равно сумме их радиусов.

Пусть:

  • \( O_1 \) - центр круга радиусом 3,
  • \( O_2 \) - центр круга радиусом 6,
  • \( O_3 \) - центр круга радиусом 9.

Теперь можем найти расстояния между центрами:

  1. Расстояние между \( O_1 \) и \( O_2 \): \[ O_1O_2 = r_1 + r_2 = 3 + 6 = 9. \]
  2. Расстояние между \( O_2 \) и \( O_3 \): \[ O_2O_3 = r_2 + r_3 = 6 + 9 = 15. \]
  3. Расстояние между \( O_1 \) и \( O_3 \): \[ O_1O_3 = r_1 + r_3 = 3 + 9 = 12. \]

Теперь выполним построение для нахождения расстояния \( AB \):

  1. Расположим круги на координатной плоскости. Пусть \( O_1 \) будет в начале координат, т.е. \( O_1(0, 0) \).
  2. Расположим \( O_2 \) на оси \( x \) на расстоянии 9 от \( O_1 \): \[ O_2(9, 0). \]
  3. Для нахождения центра круга \( O_3 \) воспользуемся свойствами треугольника, образованного центрами \( O_1, O_2, O_3 \). Известно, что расстояние \( O_1O_3 \) равно 12, \( O_2O_3 \) равно 15.

Находим координаты \( O_3 \) по заданным расстояниям. Пусть \( O_3(x, y) \): \[ O_3O_1 = 12 \implies x^2 + y^2 = 144, \] \[ O_3O_2 = 15 \implies (x - 9)^2 + y^2 = 225. \]

Решим последнюю систему:

  1. Из первого уравнения: \[ y^2 = 144 - x^2. \]
  2. Подставим \( y^2 \) во второе уравнение: \[ (x - 9)^2 + 144 - x^2 = 225. \] Упростим: \[ x^2 - 18x + 81 + 144 - x^2 = 225, \] \[ -18x + 225 = 225 \implies -18x = 0 \implies x = 0. \]
  3. Значит, \( y^2 = 144 - 0^2 = 144 \implies y = 12 \) или \( y = -12 \).

Теперь имеем координаты:

  • \( O_1(0, 0) \),
  • \( O_2(9, 0) \),
  • \( O_3(0, 12) \).

Теперь находим точки касания \( A \) и \( B \):

  • Точка касания \( A \) между кругами радиусами 3 и 6 лежит на прямой соединяющей их, по координатам будет \( A(3, 0) \).
  • Точка касания \( B \) между кругами радиусами 6 и 9 будет \( B(9, 6) \).

Теперь нужно найти расстояние \( AB \): \[ AB = \sqrt{(9 - 3)^2 + (6 - 0)^2} = \sqrt{6^2 + 6^2} = \sqrt{36 + 36} = \sqrt{72} = 6\sqrt{2}. \]

Умножим это значение на \( \sqrt{5} \): \[ AB \cdot \sqrt{5} = 6\sqrt{2} \cdot \sqrt{5} = 6\sqrt{10}. \]

Ответ: \[ 6\sqrt{10}. \]

Три круга радиусами 3, б и 9 попарно касаются друг друга внешним образом. Круги радиусом 3 и радиусом 6 касаются в точке А, а круги радиусом 6 и радиусом 9 - в точке В. Найдите расстояние АВ, умноженное на V5.
Для решения этой задачи удобно воспользоваться свойствами кругов и теорией о касательных. Обозначим радиусы кругов так: - радиус \( r_1 = 3 \), - радиус \( r_2 = 6 \), - радиус \( r_3 = 9 \). Круги касаются друг друга внешним образом, что означает, что расстояние между центрами любых двух кругов равно сумме их радиусов. Пусть: - \( O_1 \) - центр круга радиусом 3, - \( O_2 \) - центр круга радиусом 6, - \( O_3 \) - центр круга радиусом 9. Теперь можем найти расстояния между центрами: 1. Расстояние между \( O_1 \) и \( O_2 \): \[ O_1O_2 = r_1 + r_2 = 3 + 6 = 9. \] 2. Расстояние между \( O_2 \) и \( O_3 \): \[ O_2O_3 = r_2 + r_3 = 6 + 9 = 15. \] 3. Расстояние между \( O_1 \) и \( O_3 \): \[ O_1O_3 = r_1 + r_3 = 3 + 9 = 12. \] Теперь выполним построение для нахождения расстояния \( AB \): 1. Расположим круги на координатной плоскости. Пусть \( O_1 \) будет в начале координат, т.е. \( O_1(0, 0) \). 2. Расположим \( O_2 \) на оси \( x \) на расстоянии 9 от \( O_1 \): \[ O_2(9, 0). \] 3. Для нахождения центра круга \( O_3 \) воспользуемся свойствами треугольника, образованного центрами \( O_1, O_2, O_3 \). Известно, что расстояние \( O_1O_3 \) равно 12, \( O_2O_3 \) равно 15. Находим координаты \( O_3 \) по заданным расстояниям. Пусть \( O_3(x, y) \): \[ O_3O_1 = 12 \implies x^2 + y^2 = 144, \] \[ O_3O_2 = 15 \implies (x - 9)^2 + y^2 = 225. \] Решим последнюю систему: 1. Из первого уравнения: \[ y^2 = 144 - x^2. \] 2. Подставим \( y^2 \) во второе уравнение: \[ (x - 9)^2 + 144 - x^2 = 225. \] Упростим: \[ x^2 - 18x + 81 + 144 - x^2 = 225, \] \[ -18x + 225 = 225 \implies -18x = 0 \implies x = 0. \] 3. Значит, \( y^2 = 144 - 0^2 = 144 \implies y = 12 \) или \( y = -12 \). Теперь имеем координаты: - \( O_1(0, 0) \), - \( O_2(9, 0) \), - \( O_3(0, 12) \). Теперь находим точки касания \( A \) и \( B \): - Точка касания \( A \) между кругами радиусами 3 и 6 лежит на прямой соединяющей их, по координатам будет \( A(3, 0) \). - Точка касания \( B \) между кругами радиусами 6 и 9 будет \( B(9, 6) \). Теперь нужно найти расстояние \( AB \): \[ AB = \sqrt{(9 - 3)^2 + (6 - 0)^2} = \sqrt{6^2 + 6^2} = \sqrt{36 + 36} = \sqrt{72} = 6\sqrt{2}. \] Умножим это значение на \( \sqrt{5} \): \[ AB \cdot \sqrt{5} = 6\sqrt{2} \cdot \sqrt{5} = 6\sqrt{10}. \] Ответ: \[ 6\sqrt{10}. \]