Для решения задачи используем свойство пересекающихся хорд. Когда две хорды пересекаются внутри круга, произведение длин отрезков одной хорды равно произведению длин отрезков другой хорды. То есть, если хорды MN и PK пересекаются в точке A, то MA NA = PA KA.
Из условия задачи известно:
- MA = 3 см
- NA = 16 см
- PA : KA = 1 : 3
Поскольку PA : KA = 1 : 3, пусть PA = x, тогда KA = 3x. Теперь можем записать уравнение для пересекающихся хорд:
MA NA = PA KA
3 16 = x 3x
48 = 3x^2
x^2 = 16
x = 4 см
Таким образом, PA = 4 см, KA = 3 * 4 = 12 см. Следовательно, длина хорды PK = PA + KA = 4 + 12 = 16 см.
Далее найдем наименьшее значение радиуса окружности. Рассмотрим треугольник, образованный радиусами, проведёнными к концам хорды и центром окружности, и используем теорему Пифагора. Нам нужно знать расстояние от центра окружности до хорды (высоту треугольника), которое можно найти как:
h = sqrt(r^2 - (PK/2)^2)
где h - это расстояние от центра окружности до хорды PK, r - радиус окружности.
Мы знаем, что для хорды MN, перпендикуляр от центра окружности к точке A (положим его длину h₁) разделяет MN на 3 см и 16 см. Так как MN = 19 см, то MN/2 = 9.5 см. Используя теорему Пифагора для треугольника с высотой h₁ и гипотенузой r, получаем:
r^2 = h₁^2 + 9.5^2
h₁ должно быть меньше, чем r, так как h₁ - это расстояние от центра окружности до хорды.
Также из точки A высота до хорды PK будет равна (так как PA и KA отличаются в три раза, и точка A ближе к K):
h₂ = (1/4) PK = (1/4) 16 = 4 см
Теперь найдем наименьшее возможное r:
r^2 = 4^2 + (PK/2)^2 = 4^2 + 8^2 = 16 + 64 = 80
r = sqrt(80) ≈ 8.94 см
Таким образом, наименьшее значение радиуса окружности составляет приблизительно 8.94 см, а длина хорды PK равна 16 см.