
a) (T1) và (T2) là hai đường tròn đồng tâm với tâm O là điểm trục của hai kim đồng hồ.
b) (T2) là đường tròn tạo bởi đầu kim ngắn nên R2 < R1. (1)
Gọi O*'* là tâm và R3 là bán kính của đường tròn (T3). Theo đề bài, ta có:
R3=21R2 và OO′=21R1. (2)
• Xét hai đường tròn (T1) và (T3), tức là hai đường tròn có bán kính R1 và R3.
Từ (1) và (2), ta có:
R1−R3=R1−21R2=21(R1−R2)+21R1>21R1, suy ra R1 – R3 > OO*'*.
Do đó (T1) đựng (T3).
• Xét hai đường tròn (T2) và (T3), tức là hai đường tròn có bán kính R2 và R3.
Từ (2) ta có:
R2−R3=R2−21R2=21R2>0. (3)
Mặt khác, R2+R3=R2+21R2=23R2. Do đó:
− Nếu 3R2 > R1 thì R2+R3=23R2>21R1=OO′, tức là R2+R3>OO′.
Kết hợp với (3) ta thấy (T2) và (T3) cắt nhau.
− Nếu 3R2 = R1 thì R2+R3=23R2=21R1=OO′, tức là R2+R3=OO′ và ta có (T2), (T3) tiếp xúc nhau.
− Nếu 3R2 < R1 thì R2+R3=23R2<21R1=OO′, tức là R2+R3<OO′ và ta có (T2) và (T3) không giao nhau.