点D(-5、-5)、E(-5,15)、F(15,15)を通る円の方程式はどのようにして決めますか。

点D(-5、-5)、E(-5,15)、F(15,15)を通る円の方程式はどのようにして決めますか。
Anonim

回答:

各点を円の方程式に置き換え、3つの方程式を作成し、少なくとも1つの座標が共通するものを引きます。#バツ# または #y#).

答えは:

#(x-5)^ 2 +(y-5)^ 2 = 200#

説明:

円の方程式:

#(x-α)^ 2 +(y-β)^ 2 =ρ^ 2#

どこで #α# #β# 円の中心の座標です。

与えられた各点を置き換えます。

D点

#(-5-α)^2+(-5-β)^2=ρ^2#

#(-(5+α))^2+(-(5+β))^2=ρ^2#

#(5+α)^2+(5+β)^2=ρ^2#

#5^2+2*5α+α^2+5^2+2*5β+β^2=ρ^2#

#α^2+β^2+10α+10β+50=ρ^2# (式1)

点E

#(-5-α)^2+(15-β)^2=ρ^2#

#(5+α)^2+(15-β)^2=ρ^2#

#5^2+2*5α+α^2+15^2-2*15β+β^2=ρ^2#

#α^2+β^2+10α-30β+250=ρ^2# (式2)

ポイントF

#(15-α)^2+(15-β)^2=ρ^2#

#15^2-2*15α+α^2+15^2-2*15β+β^2=ρ^2#

#α^2+β^2-30α-30β+450=ρ^2# (式3)

引き算方程式 #(1)-(2)#

#α^2+β^2+10α+10β+50=ρ^2#

#α^2+β^2+10α-30β+250=ρ^2#

#40β-200=0#

#β=200/40#

#β=5#

引き算方程式 #(2)-(3)#

#α^2+β^2+10α-30β+250=ρ^2#

#α^2+β^2-30α-30β+450=ρ^2#

#40α-200=0#

#α=200/40#

#α=5#

#α# そして #β# 知られているので、それらを任意の点で代用します(私たちはpointを使います) #D(-5、-5)#):

#(x-α)^ 2 +(y-β)^ 2 =ρ^ 2#

#(-5-5)^2+(-5-5)^2=ρ^2#

#(-10)^2+(-10)^2=ρ^2#

#2(-10)^2=ρ^2#

#ρ^2=200#

したがって、円の方程式は次のようになります。

#α=5#

#β=5#

#ρ^2=200#

#(x-α)^ 2 +(y-β)^ 2 =ρ^ 2#

#(x-5)^ 2 +(y-5)^ 2 = 200#

回答:

円の方程式は #(x-5)^ 2 +(y-5)^ 2 = 200#

説明:

最初に、2つの線の方程式を見つける必要があります。各線は、与えられた点のペアによって形成され、このペアの点の中点を通る線分に垂直です。

点DとE(#x_D = x_E = -5#)は、軸Yに平行な線上にある。#x = 0#)およびE点とF点(#y_E = y_F = 15#X軸に平行な直線上にある#y = 0#)これらの点のペアを選ぶのが便利です。

ラインDEの方程式 #x_D = x_E = -5#

#x = -5#

DEに垂直で中間点を通る直線1の方程式 #M_(DE)#

#M_(DE)((x_D + x_E)/ 2、(y_D + y_E)/ 2)# => #M_DE(-5、5)#

ライン1# - > y = 5#

線EFの方程式 #y_E = y_F = 15#

#y = 15#

EFに垂直で、中点を通る線2の方程式 #M_(EF)#

#M_(EF)((x_E + x_F)/ 2、(y_E + y_F)/ 2)# => #M_EF(5,15)#

2行目# - > x = 5#

1行目と2行目の方程式を組み合わせる(#y = 5# そして #x = 5#)円の中心、点Cを見つける

#C(5,5)#

点Cと任意の点の間の距離は円の半径に等しい

#R = d_(CD)= sqrt(( - 5-5)^ 2 +( - 5-5)^ 2)= sqrt(100 + 100)= sqrt(200)#

円の方程式の公式では:

#(x-x_C)^ 2 +(y-y_C)^ 2 = R ^ 2#

#(x-5)^ 2 +(y-5)^ 2 = 200#