Введение

Все точки, относительное расстояние от которых до двух окружностей одинаково, – радикальная ось, используемая в геометрии.

В евклидовой геометрии радикальная ось двух некоцентрических окружностей – это множество точек, чья степень по отношению к этим окружностям одинакова. По этой причине радикальную ось также называют линией степеней или биссектрисой степеней двух окружностей. В частности:

Для двух окружностей с центрами и радиусами, степень точки P относительно окружностей равна:

Точка P принадлежит радикальной оси, если:

Если окружности имеют две общие точки, радикальная ось является их общей секущей. Если точка P находится вне окружностей, то P имеет равное расстояние по касательной до обеих окружностей. Если радиусы равны, то радикальная ось является серединным перпендикуляром к отрезку, соединяющему центры окружностей. В любом случае радикальная ось – это прямая, перпендикулярная линии, соединяющей центры окружностей.

Об обозначениях:

Обозначение «радикальная ось» было использовано французским математиком М. Шаслесом как *axe radical*. Ж.В. Понселе использовал *chorde idéale*. Я. Плюккер ввел термин *Chordale*. Я. Штайнер назвал радикальную ось линией равных степеней (*Linie der gleichen Potenzen*), что привело к термину «линия степеней» (*Potenzgerade*).

Специальные позиции

Радикальная ось двух пересекающихся окружностей — их общая секущая. Радикальная ось двух касающихся окружностей — их общая касательная. Радикальная ось двух непересекающихся окружностей — общая секущая двух подходящих окружностей с одинаковой степенью (см. ниже).

Ортогональные круги

Для точки, лежащей вне окружности, и двух точек касания выполняется уравнение, и эти точки лежат на окружности с центром и радиусом. Окружность пересекает данную окружность ортогонально. Следовательно: Если является точкой радикальной оси, то четыре точки лежат на окружности, которая пересекает данные окружности ортогонально. Радикальная ось состоит из всех центров окружностей, которые пересекают данные окружности ортогонально.

Отношение к биполярным координатам

В общем, любые два непересекающихся, неконцентрических круга могут быть совмещены с окружностями системы биполярных координат. В этом случае, радикальная ось является просто осью этой системы координат. Каждая окружность на оси, проходящая через два фокуса системы координат, пересекает две данные окружности под прямым углом. Максимальное множество окружностей, все центры которых лежат на одной прямой и все пары которых имеют одну и ту же радикальную ось, называется пучком коаксиальных окружностей.

Радикальная плоскость и гиперплоскость

Радикальная плоскость двух неконцентрических сфер в трех измерениях определяется аналогичным образом: это геометрическое место точек, из которых касательные к обеим сферам имеют одинаковую длину. Тот факт, что это геометрическое место является плоскостью, следует из вращения в третьем измерении из того факта, что радикальная ось является прямой линией. То же определение можно применить к гиперсферам в евклидовом пространстве любой размерности, что дает радикальную гиперплоскость двух неконцентрических гиперсфер.