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[几何] 请教一个比较角度大小的问题

本帖最后由 abababa 于 2013-3-5 18:12 编辑

$AB$是$\odot O$内部的线段,圆$AT_1B,AT_2B$和$\odot O$内切于$T_1,T_2$,若圆$AT_1B,AT_2B$的半径分别为$r_1,r_2$,且$r_1>r_2$,能否得出$\angle AT_1B<\angle AT_2B$?
感谢昨天网友帮忙画了图。
我用正弦定理作了,但是钝角的情况考虑不周全,应该怎么弄呢?
c.png
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2013-3-5 13:39

先证一下两个角不能都是钝角
设$AB$交$\odot O$于$A',B'$,这样$\angle A'T_1B'+\angle A'T_2B'=\pi$,然后$\angle A'T_1B'>\angle AT_1B,\angle A'T_2B'>\angle AT_2B$,就得到$\angle AT_1B+\angle AT_2B<\pi$,所以不能都是钝角

相交两圆.png
(16.46 KB)
2013-3-9 07:42

两圆相交,那么互相分成两部分,即其中一圆一部分在另一圆内,一部分在外。
弦$AB$把圆$O_1$分成两部分,注意到$DO_2>CO_2$,所以大圆的劣弧在小圆内部,大圆的切点只能在优弧上,即$\angle AT_1B=ADB$为锐角.
--ps,平几没看的习惯,教高中,...

3# realnumber
有两个问题,为什么$DO_2>CO_2$呢?当$O_2$在$O_1$右侧时确实是,但怎么证明$O_2$在$O_1$左侧时半径大小出现矛盾呢?
还有为什么由$DO_2>CO_2$,就能得出大圆劣弧在小圆内部呢?
两个问题用几何画板演示都是显然的,但怎么证明呢?

4# abababa
没你这个情况的,
你先画大圆$O_1$,再添加圆$O_2$,就自然出现大小关系.

5# realnumber
从画图上看确实是没有,但要证明啊,我用几何画板画的也是,让$O_2$在连心线上移动,当移动到$O_1$左边时就出现$\odot O_2$比$\odot O_1$大的情况了,但要怎么证明它呢?不能因为画图这样就行了吧。

证明:连接$O_1O_2$,交圆$O_1$于两点C,D,记关于点$O_1$,与$O_2$同侧点为C,异侧点为D.
记$\abs{O_1O_2}=m>0$,$\abs{DO_2}=r_1+m>\abs{CO_2}=r_1-m$,其中$r_1$为圆$O_1$半径(其中$r_1>r_2$).
---这个算不算?还是觉得一个作法就够了.

4# abababa
因为等腰三角形ABD与等腰三角形ABC有公共底边,其中底边上的高较大,则顶角小,而这两个顶角就是弦AB所对的圆周角(注意:同弧所对圆周角相等).那么$T_1$对应角较小.

7# realnumber
c.jpg
(23.66 KB)
2013-3-9 19:59

如果这样规定$D,O_1$在$O_2$的同侧,$C,O_1$在$O_2$异侧,确实得到了$DO_2>CO_2$,但在这样规定下,为什么就得出了大圆劣弧在小圆内部呢?还是不理解

楼上图形$r_1>r_2$没体现出来.
由垂径定理,可得出$O_1$离AB比$O_2$离AB远,优弧劣弧说明也是配合这点.既然上面得出一个圆周角是锐角,即对应点在优弧上.

想到一个办法,假设大圆优弧在小圆内,则大圆的一直径在小圆内,这与$r_1>r_2$矛盾.

11# realnumber
谢谢。
这样就能证明$\angle AT_1B$一定是锐角了,再由正弦定理,另一个不管是锐角还是钝角都有$\angle AT_1B < \angle AT_2B$了。

原题是一个作图题,定圆$\odot O$内给定两定点$A,B$,在$\odot O$圆周上求作一点C使得$\angle ACB$最大
作法是一楼说的那位网友给出的,最后他就说在$\angle AT_1B,\angle AT_2B$里选一个最大的就是,我看图觉得一定是$AT_2B$最大,但就是不知道怎么证明。感谢楼上的证明。

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