Két kör közös érintőjének szerkesztése előtt érdemes tisztázni, mit értünk egy kör érintőjén és hogyan lehet egy adott körhöz érintőt szerkeszteni.
Definíció:
Egy kör érintője olyan egyenes a síkon, amelynek egy adott körrel egy és csak egy közös pontja van.
Az érintő merőleges a kör érintési pontjába húzott sugárra.
A körvonal egy adott pontjába érintő szerkesztése tehát egy merőleges megszerkesztését jelenti.
Egy adott körhöz adott külső pontból érintő szerkesztését pedig a Thalész tétel segítségével végezzük.
Most nézzük, hogy lehet két körhöz közös érintőt szerkeszteni.
Ez természetesen függ a két kör kölcsönös helyzetétől.
Adott két kör: k1(O1; r1), k2(O2;r2) és a két középpont távolsága. (O1O2).
Tételezzük fel, hogy a két kör sugara nem egyenlő, azaz r1≠r2. Legyen r1>r2.
Ha O1O2>r1+r2, akkor a két körnek (körlemeznek) nincs közös pontja, a két kör egymáson kívül van.
Szerkesztendő olyan egyenes, amely mindkét kört érinti.
Külső érintőkről beszélünk, ha az érintők a középpontokat összekötő O1O2 szakaszon kívül metszik egymást. | Belső érintőkről beszélünk, ha az érintők a középpontokat összekötő O1O2 szakasz két végpontja között metszik egymást. |
A szerkesztés menete:
Kér körhöz közös érintők szerkesztését visszavezetjük egy adott körhöz húzott érintő szerkesztésére. Az eljárás lényege, hogy a nagyobbik sugarú kör O1 középpontja körül egy r1-r2 (külső érintőkhöz) illetve egy r1+r2 (belső érintőkhöz) sugarú körhöz szerkesztünk kört a kisebbik sugarú kör O2 középpontjából a Thalész tétel segítségével.
A kiindulási helyzet:
1. Húzzunk az O1 pont köré k3 kört r1-r2 (külső érintők esetén) illetve r1+r2 (belső érintők esetén) sugárral.
2. Emeljünk Thalész kört az O1O2 szakasz fölé. Ezek metszik az k3 kört M1 és M2 pontban.
3. Az OM1 és az OM2 egyenesek kimetszik a k1 körön az E1 és E2 pontokat.
4. Húzzunk párhuzamost az O2 ponton át az O1E1 illetve az O1E2 egyenesekkel (szakaszokkal).
Ezek metszik a k2 kört az E3 és E4 pontokban.
5. Az E1E2 és az E3E4 egyenesek a két kör közös érintői, amelyek egymást a centrálison metszik az M pontban.
A fenti esetben két körnek négy közös érintője van. Két külső (a két érintő, amelyek a két körön kívül metszi egymást. És két belső érintő, amelyek a centrálist a két középpont között metszik egymást.
Megjegyzés:
Ha a két kör sugara egyenlő (r1=r2), akkor a közös külső érintők (ha vannak) párhuzamosak a centrálissal.
A belső érintő (ha van) pedig merőleges a középpontokat összekötő centrálisra.
Ezek megszerkesztése a mellékelt rajzok alapján könnyen kivitelezhetők.
Két „külső” érintő. | Két „külső” és egy „belső” érintő. |
Két „külső” érintő. | Egy érintő. |