5783. Сторона ромба
ABCD
равна 6. Расстояние между центрами окружностей, описанных около треугольников
ABC
и
BCD
, равно 8. Найдите радиусы этих окружностей.
Ответ.
\sqrt{10}
,
3\sqrt{10}
.
Решение. Пусть
O_{1}
и
O_{2}
— центры окружностей, описанных около треугольников
ABC
и
BDC
соответственно,
R_{1}
и
R_{2}
— их радиусы. Предположим, что
\angle BCD\geqslant90^{\circ}
. Линия центров двух пересекающихся окружностей перпендикулярна их общей хорде и проходит через её середину, т. е. прямая
O_{1}O_{2}
пересекает сторону
BC
в её середине
M
. Обозначим
\angle ACB=\angle BO_{1}M=\alpha

Из прямоугольных треугольников
CO_{2}M
и
BO_{1}M
находим, что
O_{2}M=CM\tg\alpha=3\tg\alpha,~O_{1}M=BM\ctg\alpha=3\ctg\alpha.

По условию задачи
O_{2}M-O_{1}M=8
, или
3\tg\alpha-3\ctg\alpha=8
. Из этого уравнения находим, что
\tg\alpha=3
. Тогда
\cos\alpha=\frac{1}{\sqrt{10}},~\sin\alpha=\frac{3}{\sqrt{10}}.

Из тех же прямоугольных треугольников находим, что
R_{1}=O_{1}B=\frac{BM}{\sin\alpha}=\frac{3}{\frac{3}{\sqrt{10}}}=\sqrt{10},

R_{2}=O_{2}C=\frac{CM}{\cos\alpha}=\frac{3}{\frac{1}{\sqrt{10}}}=3\sqrt{10}.

Аналогично для случая
\angle BCD\lt90^{\circ}
.