В прямоугольном треугольнике ABC с прямым углом C известны стороны AC = 12, BC = 5. Окружность радиуса с центром O на стороне BC проходит через вершину C. Вторая окружность касается катета AC, гипотенузы треугольника, а также внешним образом касается первой окружности.
а) Докажите, что радиус второй окружности меньше, чем длины катета AC.
б) Найдите радиус второй окружности.
а) Пусть Q — центр второй окружности, M и N — её точки касания со сторонами AB и AC соответственно, а точка H — проекция точки Q на BC. Имеем: следовательно,
Тогда
Поэтому
что и требовалось доказать.
б) Пусть x — радиус второй окружности. Рассмотрим прямоугольный треугольник OHQ:
По теореме Пифагора OH2 + QH2 = OQ2, откуда
Условию
Ответ: 2.
Примечание.
Заметим, что радиус окружности, вписанной в данный треугольник также равен 2. Это означает, что большая окружность в действительности является вписанной в треугольник и касается катета ВС. Это не влияет на правильность проведенных вычислений.
Приведем решение пункта а) Ивана Иванова (Владивосток).
По теореме Пифагора находим AB = 13. Далее
По теореме Пифагора в треугольнике QOH:
Пусть тогда
Площадь треугольника АВС равна сумме площадей треугольников BQC, AQC и AQB. Выразим площадь:
Приравнивая эти выражения, получаем уравнение:
следовательно, Найденное значение радиуса второй окружности удовлетворяет условию пункта а) задачи, тем самым доказывая утверждение «радиус второй окружности меньше

