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【答】圆的作图:与一园内切,与另外一园外切,是不是也可能作不出来?

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发表于 2023-3-13 12:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 dodonaomikiki 于 2023-3-19 17:38 编辑

这个问题,之前木有考虑过!


现在立即建立一个模型。
          \(      
\Gamma-1半径=r,   圆心落在【0,0】上。      \)
          \(      
\Gamma-2半径=R, 圆心落在【p,q】上,与\Gamma-1相交。      \)
现在,要求在黄色区域作一个圆    \(    \Gamma-3,与\Gamma-2内切,与\Gamma-1外切      \)
   

建立方程,
好像是很简单的一件事!
          \(      
\Gamma-3圆心若为【m,n】      \),则
          \(      
\sqrt{  m^2      +n^2     }-r=R-\sqrt{  (m-p)^2      +(n-q)^2     }      \)

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 楼主| 发表于 2023-3-13 12:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 dodonaomikiki 于 2023-3-13 12:50 编辑

反正只是考虑比例关系,
不晓得这样假设可不可以,  set:r=1,  R=2
就这么干,试试看

\(      
\sqrt{  m^2      +n^2     }-r=R-\sqrt{  (m-p)^2      +(n-q)^2     }      \)

\(      
\Longrightarrow    1-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=4-4\sqrt{  (m-p)^2      +(n-q)^2     } +p^2+q^2-2mp-2nq    \)

\(
\Longrightarrow     4\sqrt{  (m-p)^2      +(n-q)^2     } -p^2-q^2+2mp+2nq-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=3 \)
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 楼主| 发表于 2023-3-13 12:18 | 显示全部楼层
\(
\Longrightarrow     4\sqrt{  (m-p)^2      +(n-q)^2     } -p^2-q^2+2mp+2nq-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=3 \)

我进一步假设:  (p,q    )=(2,0  )
\(
\Longrightarrow       4\sqrt{  (m-2)^2      +n^2     } -2^2+4m-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=3 \)

\(
\Longrightarrow       4\sqrt{  (m-2)^2      +n^2     }   +4m-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=7 \)
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 楼主| 发表于 2023-3-13 12:48 | 显示全部楼层
\(
\Longrightarrow       4\sqrt{  (m-2)^2      +n^2     }   +4m-2\sqrt{  m^2      +n^2     }=7 \)

代数学上看,
满足这个方程的\((m,n) \)肯定存在的!
但是结合本题,\((m,n) \)必须落在黄色区域!
不晓得怎么来讨论,容我接下来的时间里考虑一番,  不晓得能否找到突破口。







备案附图:是针对两个圆做的【都外切的圆】,【都内切的圆】
运用两次反演
算是比较好玩!
要一个内切,一个外切,就又不晓得怎么来作图啦

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 楼主| 发表于 2023-3-13 13:35 | 显示全部楼层
Gamma-1,   center=(0,0),   r=1
Gamma-2,   center=(2,0),   r=2

伽马3之圆心的轨迹,如图中的黑色线!
我随意作出了三个绿色园【见图】,与Gamma-1外切!与Gamma-2内切~~~~~~~这种情形显然属于特例,
不晓得可否推广!

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发表于 2023-3-13 21:22 | 显示全部楼层
可以作,本质上就是作两圆的交点。

设小圆半径为\(r_1\),圆心为\(O_1\);大圆半径为\(r_2\),圆心为\(O_2\);
作一个半径为\(r\)的圆与小圆外切、与大圆内切。

作法如下:
1)以\(O_1\)为圆心,\(r_1+r\)长为半径作圆;
2)以\(O_2\)为圆心,\(r_2-r\)长为半径作圆;
3)以上述两圆交点之一为圆心,以\(r\)为半径作圆,即为所求。
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 楼主| 发表于 2023-3-16 13:04 | 显示全部楼层
谢谢Ysu老师

本质上讲,应该是这样!
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