Jazw
Rozwiązane

Wyznacz współrzędne wierzchołków trójkąta równobocznego ABC wiedząc, że punkt A jest wierzchołkiem paraboli o równaniu y=x^2, punkt B leży na jednym z jej ramion, a punkt C należy do ujemnej półosi OX. Napisz równanie okręgu wpisanego w trójkącie ABC.



Odpowiedź :

Cyna4

Mamy:

[tex]\boxed{A=(0,0)}[/tex]

Oznaczmy:

[tex]C=(-a,0)[/tex]

Podstawa trójkąta równobocznego AC leży na osi OX. Punkt C leży na ujemnej półosi, więc przy wprowadzonych oznaczeniach długość boku trójkąta równobocznego jest równa a. Spodek wysokości poprowadzonej z wierzchołka B dzieli naszą podstawę na dwie równe części, zatem jego pierwsza współrzędna to x = -a/2. Wysokość trójkąta równobocznego jest równa:

[tex]h=\dfrac{a\sqrt{3}}{2}[/tex]

Badamy dla jakiego a do paraboli należy punkt o współrzędnych:

[tex]B=\Big(-\dfrac{a}{2},\dfrac{a\sqrt{3}}{2}\Big)[/tex]

Mamy:

[tex]\dfrac{a\sqrt{3}}{2}=\Big(-\dfrac{a}{2}\Big)^2\\\\\dfrac{a\sqrt{3}}{2}=\dfrac{a^2}{4}\\\\\\a=2\sqrt{3}[/tex]

Stąd natychmiast mamy:

[tex]\boxed{C=(-2\sqrt{3},0)}[/tex]

oraz:

[tex]\boxed{B=(-\sqrt{3},3)}[/tex]

Środek okręgu wpisanego leży na wspomnianej wcześniej wysokości trójkąta, więc pierwsza współrzędna jego środka to x = -a/2. Promień okręgu jest równy:

[tex]r=\dfrac{1}{3}h=\dfrac{1}{3}\cdot 3=1[/tex]

Stąd druga współrzędna środka okręgu to y = 1. Mamy równanie okręgu:

[tex]S=(-\sqrt{3},1)\\\\(x-a)^2+(y-b)^2=r^2\\\\\boxed{(x+\sqrt{3})^2+(y-1)^2=1}[/tex]

W załączniku znajduje się rysunek ilustrujący rozwiązanie.

Zobacz obrazek Cyna4