848. Окружность радиуса 1 касается окружности радиуса 3 в точке
C
. Прямая, проходящая через точку
C
, пересекает окружность меньшего радиуса в точке
A
, а большего радиуса — в точке
B
. Найдите
AC
, если
AB=2\sqrt{5}
.
Ответ.
\frac{\sqrt{5}}{2}
.
Указание. Соедините центры окружностей с точкой касания и рассмотрите подобные треугольники.
Решение. Пусть
O_{1}
и
O_{2}
— центры меньшей и большей окружностей соответственно. Поскольку
\angle ACO_{1}=\angle BCO_{2}
и треугольники
AO_{1}C
и
BO_{2}C
равнобедренные, то эти треугольники подобны и коэффициент подобия равен отношению радиусов окружностей, т. е.
\frac{1}{3}
.
Если окружности касаются внутренним образом, то
AC=\frac{1}{3}AB=\sqrt{5},

что невозможно, так как хорда
AC
меньшей окружности не может быть больше диаметра этой окружности, равного 2.
Если окружности касаются внешним образом, то
AC=\frac{1}{4}AB=\frac{\sqrt{5}}{2}.