1. Главная
  2. Библиотека
  3. Геометрия
  4. Набор окружностей в верхней полуплоскости, все касающие...
Разбор задачи

Набор окружностей в верхней полуплоскости, все касающиеся оси , строится слоями следующим образом. Слой состоит из двух окружностей с радиусами и , внешне касающихся друг друга. Для , окружности из упорядочиваются по точкам касания с осью . Для каждой

  • Предмет: Геометрия
  • Автор: Кэмп
  • #Методы геометрических построений
  • #Геометрические преобразования
Набор окружностей в верхней полуплоскости, все касающиеся оси , строится слоями следующим образом. Слой состоит из двух окружностей с радиусами и , внешне касающихся друг друга. Для , окружности из упорядочиваются по точкам касания с осью . Для каждой

Условие:

Набор окружностей в верхней полуплоскости, все касающиеся оси xx, строится слоями следующим образом.

Слой L0L_{0} состоит из двух окружностей с радиусами 424^{2} и 525^{2}, внешне касающихся друг друга. Для k1k \geq 1, окружности из j=0k1Lj\bigcup_{j=0}^{k-1} L_{j} упорядочиваются по точкам касания с осью xx. Для каждой пары последовательных окружностей в этом порядке строится новая окружность, внешне касающаяся каждой из двух окружностей пары. Слой LkL_{k} состоит из 2k12^{k-1} окружностей, построенных таким образом.

Для каждой окружности CC обозначим через r(C)r(C) её радиус. Чему равна сумма

CL31r(C)? \sum_{C \in L_{3}} \frac{1}{\sqrt{r(C)}} ?

Решение:

  1. Заметим, что все окружности касаются оси x, значит их центры имеют координаты (x, r), где r – радиус окружности, и точка касания – (x, 0).

  2. При построении новой окружности, касающейся двух заданных (с радиусами r1 и r2), можно установить следующую зависимость. Пусть новая окружность имеет радиус r и центр (x, r). Тогда условия касания с каждой из двух окружностей дают (x – x1)² + (r – r1)² = (r + r1)² и (x2 – x)² + (r – r2)² = (r + r2)². Вычисляя (x – x1)², получаем:
      (x – x1)² = (r + r1)² – (r – r1)² = 4r r1.
    То есть x – x1 = 2√(r r1). Аналогично, для второй...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое соотношение связывает обратные квадратные корни радиусов двух исходных окружностей и новой окружности, которая внешне касается их обеих и оси X?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет