две окружности радиусом 3 и 12 касаются внешним образом.найти площадь трапеции...

0 голосов
89 просмотров

две окружности радиусом 3 и 12 касаются внешним образом.найти площадь трапеции ограниченной двумя общими касательными к этим окружностям и прямыми


Геометрия (24 баллов) | 89 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Я считал, что прямые, на которых так оборвано условие - это касательные, проведенные к обеим окружностям перпендикулярно линии центров так, что обе окружности лежат ВНУТРИ трапеции. 

Хотя тут возможны варианты - например, если основания проходят через центры окружностей. Или - через точки касания. Но в любом случае перпендикулярно линии центров, иначе смысла решать нет. Если я не так понял ваше условие - вы сами виноваты, надо полностью его публиковать. :) Впрочем, уточняйте, решу еще:))

 

 

Пусть касательные пересекаются в точке А. Про ведем радиусы в точки касания ОДНОЙ касательной (О1К1 и О2К2), линию центров (от нижнего основания трапеции вплоть до А), и прямую II касательной АК1, из центра малой окружности О2 до пересечения с О1К1.Получился прямоугольниый треугольник, гипотенуза равна

R+r, малый катет R - r.

sin(Ф) = (R-r)/(R+r); Ф - угол между касательной АК1 и линией центров. 

cos(Ф) = корень(1 - (R-r)^2/(R+r)^2) = 2*корень(R*r)/(R+r);

tg(Ф) = (R - r)/(2*корень(R*r));

Расстояние от А до малого основания трапеции

= АО2 - r = r/sin(Ф) - r = 2*r^2/(R-r);

Аналогично расстояние до большого основания  

=  2*r^2/(R-r) + 2*(R+r) = 2*R^2/(R-r); 

Умножаем эти расстояния на tg(Ф), получаем ПОЛОВИНЫ оснований, складываем, получим среднюю линюю, умножим на высоту трапеции 2*(R+r); получим площадь трапеции.

Малое основание b = 2*(2*r^2/(R-r))*(R - r)/(2*корень(R*r))= 2*r^2/корень(R*r);

Большое а =  2*R^2/корень(R*r); 

Ответ S = 2*(R^2 + r^2)*(R+r)/корень(R*r); 

При R = 12, r =3, S = 765.

 

Можно было бы разбить на 2 трапеции, описанные вокруг окружностей, и использовать, что у них боковая сторона равна средней линии... Это тоже вариант...

 

(69.9k баллов)