W kartezjańskim układzie współrzędnych (x,y) dany jest okrąg o równaniu (x−1)2+(y−1)2=70 oraz punkty A=(8,2) i B=(−4,6). Punkt C leży na tym okręgu i ∣AC∣=∣BC∣. Oblicz współrzędne punktu C.
Rozwiązanie krok po kroku
Symetralna odcinka AB przecięta z okręgiem
Warunek ∣AC∣=∣BC∣
punkty równoodległe od A i B leżą na symetralnej odcinka AB
M=(28−4,22+6)
środek odcinka to średnia arytmetyczna współrzędnych jego końców
M=(2,4)
Równanie symetralnej
AB=[−12,4]
wektor AB jest prostopadły do symetralnej, więc po skróceniu bierzemy go jako wektor normalny
n=[3,−1]
punkt należy do symetralnej dokładnie wtedy, gdy wektor prowadzący do niego z M jest prostopadły do AB
3(x−2)−(y−4)=0
wymnażamy nawiasy i zbieramy wyrazy wolne
3x−y−2=0
Podstawienie do równania okręgu
y=3x−2
z równania symetralnej wyznaczamy y i wstawiamy do równania okręgu
10x2−20x−60=0
po redukcji zostaje równanie kwadratowe z jedną niewiadomą, dzielimy je przez współczynnik przy x2
x2−2x−6=0
lewa strona zwija się do kwadratu dwumianu
(x−1)2=7
pierwiastkujemy obie strony, stąd dwie odcięte
x=1+7lubx=1−7
Współrzędne punktów C
y1=1+37
pierwszą odciętą wstawiamy do równania symetralnej
y2=1−37
tak samo drugą odciętą
C1=(1+7,1+37),C2=(1−7,1−37)
Podanie tylko jednego punktu. Symetralna przecina okrąg w dwóch punktach, więc rozwiązania są dwa i oba trzeba wypisać.