KRUŽNICE • KRUŽNICE • PŘÍMKA
Stáhnout GeoGebra soubor
Stáhnout GeoGebra soubor
Stáhnout GeoGebra soubor
Protínající se kružnice, přímka je sečnou jedné a tečnou druhé kružnice
Počet řešení: 6
Konstrukce v GeoGebře
Postup
- Zvolíme řídicí kružnici kruhové inverze. Její střed volíme v průsečíku zadaných kružnic.
- Zadané objekty zobrazíme v kruhové inverzi. Kružnice se zobrazí jako různoběžné přímky, zadaná přímka se zobrazí jako kružnice.
- Nyní budeme hledat kružnice, které se dotýkají zobrazených objektů – kružnice a dvou přímek. K jejich nalezení využijeme stejnolehlost, konkrétně čtyři stejnolehlosti, v nichž je daná kružnice obrazem jednotlivých kružnic řešení. Středy těchto stejnolehlostí jsou tečné body mezi kružnicemi. Dané přímky se zobrazují na rovnoběžné tečny kružnice.
- Průsečík daných přímek se zobrazí na průsečíky tečen. Sestrojíme přímky, které tyto průsečíky spojují. Body, kde tyto přímky protínají kružnici, jsou středy stejnolehlostí – tedy tečné body mezi danou kružnicí a kružnicemi řešení.
- Sestrojíme přímky procházející nalezenými tečnými body a středem dané kružnice. Tyto přímky zobrazují ve stejnolehlostech střed dané kružnice na středy kružnic řešení.
- Protože se kružnice řešení mají dotýkat daných přímek, leží jejich středy na osách úhlů daných přímkami. Středy kružnic řešení nalezneme v průsečících těchto os a dříve narýsovaných přímek.
- Nalezli jsme čtyři řešení úlohy v obraze inverze.
- Další dvě řešení jsou kružnice, které se dotýkají dané kružnice a přímky v jejich společném tečném bodě. Jejich středy proto budou ležet na kolmici k přímce procházející tímto bodem.
- Středy hledaných dvou kružnic leží v průsečících kolmice s osami úhlů.
- Nalezli jsme zbylá dvě řešení.
- Nalezená řešení jsou v kruhové inverzi obrazy kružnic řešení původní úlohy.
- Úloha má šest řešení.
Konstrukce v GeoGebře
Postup
- Zvolíme řídicí přímku kruhové inverze. Jako její střed zvolíme bod dotyku zadané přímky a kružnice.
- V kruhové inverzi zobrazíme zadané objekty. Kružnice procházející tečným bodem se zobrazí jako přímka. Zadaná přímka je samodružná.
- Hledáme kružnice, které se dotýkají všech zobrazených objektů. Jejich středy najdeme pomocí množin bodů daných vlastností. Najdeme čtyři takové kružnice. Ty jsou obrazy čtyř kružnic řešení původní úlohy.
- Zbylé dvě řešení se v kruhové inverzi zobrazují jako tečny zobrazené kružnice rovnoběžné se zadanou přímkou.
- Nalezené obrazy kružnic řešení zobrazíme zpět v kruhové inverzi.
- Úloha má šest řešení.
Konstrukce v GeoGebře
Postup
- Středy všech kružnic, které mají s jednou zadanou kružnicí vnější dotyk a s druhou vnitřní dotyk, leží na elipse. Ohniska elipsy jsou středy zadaných kružnic. Elipsa prochází průsečíky obou kružnic.
- Středy všech kružnic, které mají s oběma zadanými kružnicemi vnější dotyk nebo s oběma vnitřní dotyk, leží na hyperbole. Ohniska hyperboly jsou středy zadaných kružnic. Hyperbola prochází průsečíky obou kružnic.
- Středy všech kružnic, které se dotýkají zadané kružnice a přímky v jejich tečném bodě, leží na kolmici k přímce procházející společným tečným bodem.
- Středy všech kružnic, které se dotýkají zadané přímky a kružnice mimo jejich tečný bod, leží na parabole. Ohniskem paraboly je střed kružnice. Řídící přímkou je přímka rovnoběžná se zadanou přímkou. Vzdálenost obou rovnoběžek je rovna poloměru zadané kružnice.
- Středy kružnic, které se dotýkají všech tří zadaných objektů leží na průsečícících elipsy, kolmice, hyperboly a paraboly. Některé z průsečíků nejsou středy kružnic řešení. To je v případech, kdy na jedné křivce leží středy kružnic, které mají se zadanou kružnicí vnitřní dotyk, a na druhé ty, které s ní mají vnější dotyk (nebo naopak).
- Úloha má šest řešení.