Ein Kreis hat einen Mittelpunkt, der auf die Linie y = 7 / 2x +3 fällt und durch (1, 2) und (8, 1) verläuft. Was ist die Gleichung des Kreises?

Ein Kreis hat einen Mittelpunkt, der auf die Linie y = 7 / 2x +3 fällt und durch (1, 2) und (8, 1) verläuft. Was ist die Gleichung des Kreises?
Anonim

Antworten:

# 7x ^ 2 - 132x + 7y ^ 2 - 504y + 1105 = 0 #

Erläuterung:

Punkt A #(1,2)# und Punkt B #(8,1)# muss den gleichen Abstand (einen Radius) vom Mittelpunkt des Kreises haben

Dies liegt auf der Linie von Punkten (L), die alle gleich weit von A und B entfernt sind

Die Formel zur Berechnung der Entfernung (d) zwischen zwei Punkten (von Pythagorus) lautet # d ^ 2 = (x_2-x_1) ^ 2 + (y_2-y_1) ^ 2 #

Ersetzen Sie in dem, was wir für Punkt A und einen beliebigen Punkt auf L kennen

# d ^ 2 = (x-1) ^ 2 + (y-2) ^ 2 #

Ersetzen Sie in was wir für Punkt B und einen beliebigen Punkt auf L wissen

# d ^ 2 = (x-8) ^ 2 + (y-1) ^ 2 #

Deshalb

# (x-1) ^ 2 + (y-2) ^ 2 = (x-8) ^ 2 + (y-1) ^ 2 #

Erweitern Sie die Klammern

# x ^ 2-2x + 1 + y ^ 2-4y + 4 = x ^ 2 -16x + 64 + y ^ 2 -2y + 1 #

Vereinfachen

# 2x + 4y = 16x + 2y - 60 #

# 2y = 14x - 60 #

#y = 7x -30 #

Der Mittelpunkt liegt auf der Linie #y = 7x - 30 # (die Menge von Punkten gleich weit entfernt von A und B)

und auf der Linie #y = 7x / 2 + 3 # (gegeben)

lösen, wo sich diese beiden Linien kreuzen, um den Mittelpunkt des Kreises zu finden

# 7x - 30 = 7x / 2 + 3 #

# 14x -60 = 7x + 6 #

# 7x = 66 #

#x = 66/7 #

ersetzen in #y = 7x / 2 + 3 #

#y = 7 * 66 / (7 * 2) + 3 = 36 #

Der Mittelpunkt des Kreises liegt bei #(66/7, 36)#

Der quadratische Radius des Kreises kann jetzt als berechnet werden

# r ^ 2 = (66/7 - 1) ^ 2 + (36-2) ^ 2 #

# r ^ 2 = (59/7) ^ 2 + 34 ^ 2 #

Die allgemeine Formel für einen Kreis oder Radius # r # ist

# (x - h) ^ 2 + (y - k) ^ 2 = r ^ 2 # mit der Mitte bei h, k

Wir wissen es jetzt # h #, # k # und # r ^ 2 # und kann sie in die allgemeine Gleichung für den Kreis einsetzen

# (x - 66/7) ^ 2 + (y - 36) ^ 2 = (59/7) ^ 2 + 1156 #

Klammern erweitern

# x ^ 2 - 132x / 7 + 4356/49 + y ^ 2 - 72y + 1296 = 3481/49 + 1156 #

und vereinfachen

# 7x ^ 2-132x + 7y ^ 2-504y = 3481/7 -7 * 1296 -4356 / 7 + 7 * 1156 #

# 7x ^ 2 - 132x + 7y ^ 2 - 504y + 1105 = 0 #