6417. Даны две концентрические окружности
S_{1}
и
S_{2}
. С помощью циркуля и линейки проведите прямую, на которой эти окружности высекают три равных отрезка.
Указание. Примените симметрию относительно произвольной точки меньшей окружности.
Решение. Первый способ. Предположим, что задача решена. Пусть
A
,
B
,
C
и
D
— последовательные точки пересечения проведённой прямой с окружностями
S_{1}
и
S_{2}
(
A
и
D
лежат на
S_{1}
, а
B
и
C
— на
S_{2})
, и
AB=BC=CD
. При симметрии относительно точки
C
точка
B
переходит в точку
D
, а окружность
S_{2}
в равную ей окружность, проходящую через точку
D
.
Отсюда вытекает следующий способ построения. Строим образ
S
меньшей окружности
S_{2}
относительно её произвольной точки
C
. Если
D
— точка пересечения окружностей
S
и
S_{1}
, то прямая
CD
— искомая.
Второй способ. При гомотетии с коэффициентом
\frac{1}{2}
относительно точки
D
большей окружности точка
B
переходит в точку
C
. Следовательно, задача сводится к построению образа меньшей окружности при гомотетии относительно произвольной точки большей окружности с коэффициентом
\frac{1}{2}
.