Известны точки A(-2;5), B(4;17)- концы отрезка AB. На этом отрезке находится точка М, расстояние которой от А в два раза больше расстояния от В. Определить координаты точки М.

Пусть A' – середина дуги BC. Так как OA' || IA2, прямые OI и A'A2 пересекаются в точке K – центре гомотетии описанной и вписанной окружностей (см. рис.). Докажем, что K – искомый радикальный центр.

Первый Так как инверсия с центром A' и радиусом A'B меняет местами прямую BC и описанную окружность Ω треугольника ABC, точка A1 переходит в A, а A2 – в точку A'' пересечения прямой A'A2 с описанной окружностью. Следовательно, точки A, A1, A2 и A'' лежат на одной окружности.

Степень точки K относительно описанной окружности треугольника AA1A2 равна – KA2·KA'' = – r/R AA'·KA'' = r/R s(K), где s(K) – степень точки K относительно Ω.

Очевидно, степени точки K относительно описанных окружностей треугольников BB1B2 и CC1C2 будут такими же, то есть K – радикальный центр трёх окружностей.

Второй Пусть A', B', C' – середины дуг BC, CA, AB. Тогда треугольник A'B'C' переводится в A2B2C2 гомотетией с коэффициентом r/R и центром K, то есть KA2 : A'A2 = KB2 : B'B2 = KC2 : C'C2 = k : 1. Для точек прямой A'A2 разность степеней относительно описанной окружности треугольника AA1A2 и вписанной окружности треугольника ABC является линейной функцией. В точке A2 эта функция равна нулю,

а в точке A' – r², поскольку A'A1·A'A = A'B² = A'I² (первое равенсто следует из подобия треугольников A'A1B и A'BA, а второе – из леммы о трезубце – см. задачу 53119). Значит, в точке K эта разность равна – kr². Другие аналогичные разности в точке K также равны – kr², откуда и следует требуемое

∢К=∢М=180-60=120°

MK=12*2=24

S ромба=0,5*d1*d2

Обозначим вторую диагональ(NL) через х:

288√3=0,5*24*x

Х=24√3(NL)

По теореме Пифагора найдём сторону ромба:

(12√3)²+12²=432+144=576

√576=24

Мы знаем что все стороны ромба одинаковые, найдём периметр:

Р=24+24+24+24=96мм

р=96÷2=48мм

∢ МКN=120÷2=60

Значит другой угол равен:

180-(60+90)=30°(∢О)

По теореме сторона лежащий против 30° равен половине гипотенузы:

Гипотенуза ОК=12

12÷2=6(катет)

По теореме Пифагора найдём другой катет(r)

144-36=108

r=√108=6√3

Площадь круга:

S=пr²=108п

ответ:

р=48мм

r=6√3 мм

S=108п