Конструкция инверсии как предельный случай задачи Аполлония
   
1

Пусть заданы окружность инверсии d1 и точка p1, которую следует преобразовать в инверсии относительно окружности d1.

Рис. 1

   
2

Построим центр окружности инверсии - точку p2, проведем через p2 и p1 прямую линию o2, восстановим перпендикуляр к o2 в точке p1 и найдем точки пересечения прямой o2 с окружностью инверсии d1.

Рис. 2

   
3

Построим с центрами в точках p3 и p4 две окружности d2 и d3 одинакового произвольного радиуса.

Рис. 3

   
4

Решим на основе полученной геометрической конструкции задачу Аполлония - найдем пару окружностей, касательных к трем окружностям d1, d2 и d3. Для этого найдем центр подобия p9 окружностей d1 и d2, центр подобия p14 окружностей d1 и d3 и несобственный центр подобия p19 окружностей d2 и d3.

Рис. 4

   
5

Зная центры подобия p9, p14 и p19, проведем через них ось подобия o9 (выделена красным цветом).

Рис. 5

   
6

Для нахождения точек касания искомых окружностей с окружностями d1, d2 и d3, проведем три окружности d6, d5 и d7, ортогональные к двум фиксированным объектам: прямой o9 и окружности d4 и к каждой из окружностей d1, d2 и d3.

Рис. 6

   
7

Теперь, изменяя шейпером радиус окружности d2, устремляя его к нулю, можно наблюдать картину того, как искомые окружности d8 и d9 устремляются к окружности d1, а окружности d2 и d3 к точкам p3 и p4.

Рис. 7

   
8

Завершим построение образа p28 точки p1 относительно окружности инверсии d1.

 

   
9

Возникает вопрос, какая окружность инверсии, концентрическая с d1, переводит точку p1 в точку p20 и какова ее конструктивная взаимосвязь с окружностями d1, d2 и d3? Для ответа на этот вопрос уберем из чертежа объекты, не относящиеся к решаемой задаче. Для этого выделим точку p30 с предками, инвертируем выделение по отношениям и удалим полученное выделение комбинацией клавиш Shift+Delete.

Рис. 8

   
10

Проведем окружность d5 через центр окружности d1 - p2 и точку p6. Окружность d5 является окружностью, переводящей в инверсии точку p1 в точку p30.

Рис. 9

 

  Пример