Физтех 2022, 11 класс, задача 4
( баллов) Окружности и касаются в точке внутренним образом. Отрезок - диаметр большей окружности , а хорда окружности касается в точке . Луч повторно пересекает в точке . Прямая, проходящая через точку перпендикулярно , повторно пересекает в точке . Найдите радиусы окружностей, угол и площадь треугольника , если известно, что , .
Ответ. , , , .
Решение. Обозначим , а радиусы и через и соответственно. Пусть и - центры окружностей и соответственно; - точка пересечения и , отличная от .
Отметим, что (касательная перпендикулярна радиусу ) и (угол вписан в окружность и опирается на её диаметр). Значит, треугольники и подобны (по двум углам). Отсюда
то есть
а значит, . По теореме о касательной и секущей
Следовательно,
Далее находим углы и дуги:
Следовательно,
Угол известен, так как
Значит,
Перейдём к нахождению площади. Треугольник прямоугольный ( как вписанный угол, опирающийся на диаметр), поэтому
Отсюда