Rozwiązane

Wyznacz równanie okręgu o środku w punkcie S 3,1 wiedząc że punkty wspolne okregu i prostej k: x-7y+29=0 sa koncami cieciwy majacej dlugosc 5 pierwiastkow z 2.



Odpowiedź :

Równanie okręgu

Równanie okręgu w postaci kanonicznej:

[tex]\huge\boxed{(x-a)^2+(y-b)^2=r^2}[/tex]

gdzie:

  • środkiem okręgu jest punkt o współrzędnych S=(a, b)
  • promień okręgu - r

Wzajemne położenie prostej i okręgu

Odległość środka okręgu o równaniu O: (x-a)²+(y-b)²=r² od prostej o równaniu k: Ax+By+C=0 wyraża się wzorem:

[tex]\huge\boxed{d_{S, k}=\frac{|A*a+B*b*C|}{\sqrt{A^2+B^2}}}[/tex]

  • Prosta jest cięciwą okręgu (ma dwa punkty wspólne z okręgiem), jeżeli:
    [tex]d_{S, k} < r[/tex]
  • Prosta jest styczną okręgu (ma jeden punkt wspólny z okręgiem), jeżeli:
    [tex]d_{S, k}=r[/tex]
  • Prosta jest rozłączna z okręgiem (nie mają punktów wspólnych), jeżeli:
    [tex]d_{S, k} > r[/tex]

Twierdzenie Pitagorasa

Jeżeli trójkąt jest prostokątny, to suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej.

Dla trójkąta o przyprostokątnych a oraz b i przeciwprostokątnej c:

[tex]\huge\boxed{a^2+b^2=c^2}[/tex]

Rozwiązanie

Rysunek pomocniczy w załączniku.

Wyjaśnienie:

Odległość od środka okręgu do dowolnego punktu na okręgu jest promieniem okręgu.

[tex]\boxed{|SA|=|SB|=r}[/tex]

Prosta k jest cięciwą okręgu. Punkty A i B są końcami tej cięciwy a długość odcinka |AB| jest równa 5√2.

[tex]\boxed{|AB|=5\sqrt2}[/tex]

[tex]d_{S, k}=\frac{|1*3-7*1+29|}{\sqrt{1^2+(-7)^2}}=\frac{|3-7+29|}{\sqrt{1+49}}}}=\frac{|25|}{\sqrt{50}}=\frac{25}{5\sqrt2}=\frac{5}{\sqrt2}=\frac{5\sqrt2}2=\frac12|AB|[/tex]

Promienie okręgu poprowadzone od środka okręgu do punktów A i B wraz z odcinkiem AB tworzą trójkąt prostokątny.

Z Twierdzenia Pitagorasa:

[tex]r^2+r^2=|AB|^2\\2r^2=(5\sqrt2)^2\\2r^2=25*2 /:2\\r^2=25 /\sqrt{}\\\boxed{r=5}[/tex]

Równanie okręgu:

[tex]\huge\boxed{(x-3)^2+(y-1)^2=25}[/tex]

Zobacz obrazek Catta1eya