מעגל אפולוניוס
מעגל אפולוניוס של זוג נקודות הוא המקום הגאומטרי של כל הנקודות שהיחס בין מרחקיהן אל הנקודות הנתונות הוא קבוע.
המעגל קרוי על שמו של אפולוניוס מפרגה, גאומטריקן מיוון העתיקה.
הגדרה עריכה
נתונות שתי נקודות A, B. מעגל אפולוניוס הוא המקום הגאומטרי של כל הנקודות P המקיימות כאשר k קבוע חיובי השונה מ-1 (עבור k=1 מתקבל האנך האמצעי לקטע AB).
שקילות למעגל עריכה
נוכיח שבמקרה ש-k שונה מ-1, מעגל אפולוניוס הוא מעגל:
תהיינה C,D הנקודות המקיימות את התנאי ונמצאות על הישר AB, כמודגם באיור (כאן נכנסת הדרישה ש-k שונה מ-1. במקרה k=1 יש רק נקודה אחת כזו על הישר, מרכז הקטע AB). תהי P נקודה נוספת על מעגל אפולוניוס. לפי הנתון . לכן ממשפט חוצה הזווית ההפוך למשולש נובע ש-PC חוצה את הזווית הפנימית ב-P ו-PD חוצה את הזווית החיצונית ב-P. מכיוון שסכום הזווית הפנימית והחיצונית הוא 180 מעלות, הזווית היא זווית ישרה. כלומר הוא משולש ישר-זווית החסום במעגל שהקוטר שלו הוא CD. לכן כל P על מעגל אפולוניוס נמצאת על המעגל הנ"ל. באותו אופן ניתן להראות שכל נקודה על המעגל שקוטרו CD נמצאת על מעגל אפולוניוס.
תכונות עריכה
- מרכז המעגל נמצא על הישר AB.
- כל מעגל שעובר דרך הנקודות A ו-B מאונך למעגל אפולוניוס (כלומר, המשיקים שיוצאים מנקודות החיתוך שלהם מאונכים זה לזה).
- אם מבצעים אינוורסיה יחסית למעגל אפולוניוס, A עובר ל-B ולהפך.
- לכל נקודה K הנמצאת על המעגל, אם הישר AK חותך את המעגל בנקודה M והישר BK חותך אותו בנקודה L, אזי M ו-L סימטריות ביחס לישר AB (כלומר הוא האנך האמצעי שלהן).
