240 likes | 965 Views
Kružnica, rovnica kružnice. Ing. Jana Vargová. Kružnica. Kružnica je množina všetkých bodov roviny, ktoré majú od stredu S rovnakú vzdialenosť – polomer r. Rovnica kružnice so stredom S [0, 0] – stredový tvar rovnice. Kružnica so stredom S [0, 0]a s polomerom r > 0 má rovnicu:
E N D
Kružnica, rovnica kružnice Ing. Jana Vargová
Kružnica • Kružnica je množina všetkých bodov roviny, ktoré majú od stredu S rovnakú vzdialenosť – polomer r.
Rovnica kružnice so stredom S [0, 0] – stredový tvar rovnice • Kružnica so stredom S [0, 0]a s polomerom r > 0 má rovnicu: x2 + y2 = r2
Body kružnice • Body X[x, y], ktoré ležia vnútri kružnice s polomerom r > 0, majú od jej stredu S [0, 0] vzdialenosť menšiu ako r(|XS| < r). Teda o súradniciach každého vnútorného bodu kružnice platí: x2 + y2 < r2 . • Body X[x, y], ktoré ležia zvonku kružnice s polomerom r > 0, majú od jej stredu S [0, 0] vzdialenosť väčšiu ako r(|XS| > r). Teda o súradniciach každého vnútorného bodu kružnice platí: x2 + y2 > r2 .
Príklad 1 • Napíšte rovnicu kružnice, ktorá má stred v začiatku sústavy súradníc a prechádza bodom A [-3, 2]. Riešenie: • Kružnica so stredom S [0, 0]má rovnicu: x2 + y2 = r2 . • Polomer r zistíme dosadením súradníc bodu A, ktorý leží na kružnici, do tejto rovnice. (-3)2 + 22 = r2 r2 = 13 r = √13.
Rovnica kružnice so stredom S[m, n] – stredový tvar rovnice kružnice • Kružnica so stredom S[m, n] a s polomerom r > 0 má rovnicu: (x – m)2 +(y – n)2 =r2
Všeobecný tvar rovnice kružnice • Rovnica kružnice sa dá vyjadriť aj v tvare: x2 + y2 + ax + by + c = 0 kde a, b, c sú reálne čísla.
Príklad 2 • Napíšte stredový i všeobecný tvar rovnice kružnice so stredom S [1, -2] a polomerom r=3 (x-1)2 + (y + 2)2 = 9 Po úpravách: x2 - 2x + 1 + y2 + 4y + 4 = 9 x2 + y2 – 2x + 4y – 5 =0
Príklad 3 • Napíšte rovnicu kružnice, ktorá má stred S [-3,5] a prechádza bodom A [-7, 8]. ( x + 3)2 + (y – 5)2 = r2 ( -7 + 3)2 + (8 – 5)2 = r2 r2 = 25 ( x + 3)2 + (y – 5)2 = 25
Príklad4 Napíšte rovnicu kružnice k, ktorá prechádza bodmi A [5, 1]; B [0, 6]; C [4, -2]; Riešenie: • Zistíme či body A, B, C neležia v jednej priamke. Smerový vektor AB je B – A =(-5, 5), smerový vektor BC je C – B=(4, -8). Vektory sú rôznobežné a teda aj priamky sú rôznobežné AB, BC. • Bod A leží na kružnici k, preto: 25+1+5a+b+c = 0 • Bod B leží na kružnici k: 02 +62 +0a+6b+c = 0 • A podobne pre bod C patrí kružnici: 16+4+4a-2b+c=0
Príklad4 • Riešením sústavy troch rovníc o tromi neznámymi a, b,c: 5a+b+c=-26 6b+c=-36 4a–2b+c=-20 dostaneme a=0, b=-2, c=-24. Rovnica kružnice vo všeobecnom tvare je: X2 + y2 – 2y – 24 = 0
Domáca úloha • Napíšte stredový i všeobecný tvar rovnice kružnice, keď S[7, -3]; r =6; (x-m)2 +(y – n)2 = r2 (x-7)2 +(y + 3)2 = 62 x2 – 14x + 49 + y2 + 6y + 9 = 36 X2 + y2 -14x + 6y + 22 = 0
Vzájomná poloha priamky a kružnice • Pre vzájomnú polohu priamky p a kružnice k platí: • Sp r p je nesečnica Sústava vytvorená z rovníc priamky a kružnice nemá riešenie. • Sp= r p je dotyčnica Sústava vytvorená z rovníc priamky a kružnice má jedno riešenie súradnice bodu dotyku • Sp r p je sečnica Sústava vytvorená z rovníc priamky a kružnice má dve riešenia súradnice priesečníkov
Zisťovanie vzájomnej polohy priamky a kružnice • Vzájomnú polohu priamky a rovnice zisťujeme riešením sústavy ich rovníc, a to tak, že rovnicu priamky vždy dosadzujeme do rovnice kružnice (kvadratickej rovnice). • Sústava má buď 2 riešenia (2 kružnica a priamka majú dva spoločné body), alebo 1(jeden spoločný bod) riešenie, alebo nemá riešenie v obore reálnych čísel (žiaden spoločný bod).
Príklad 1 • Zistite vzájomnú polohu priamky 4x – 3y – 20 = 0 a kružnice x2 + y2 = 25 4x – 3y – 20 = 0 ⇒ y = 4/3 x – 20/3 x2 + y2 = 25 Dosadíme do rovnice kružnice: X2 + (4/3 x – 20/3)2 = 25 Dostaneme kvadratickú rovnicu: 5x2 – 32x + 35 = 0 Diskriminant: D = (-32)2 - 4.5.35 = 324 X1 = 5; X2 = 7/5; Dosadíme za x1 do rovnice priamky a dostaneme y1 = O. Pre x2 je y2 = -24/5. Priamka je sečnicou kružnice k (majú spoločné dva body)
Príklady na precvičenie • Zistite vzájomnú polohu kružnice x2 + y2 = 25 a priamky x – 2y + 5 =0 • Zistite vzájomnú polohu kružnice x2 + y2 = 25 a priamky x – 2y – 18 = 0 • Zistite vzájomnú polohu kružnice (x – 2)2 +(y -3)2 = 0 a priamky p: x=4+2t; y=1+t.
Domáca úloha • Určte číslo „c“ tak, aby priamka x+2y+c=0 bola dotyčnicou kružnice x2 + y2 = 4 (aby priamka bola dotyčnicou kružnice jej diskriminant sa musí rovnať 0) 0=b2 - 4.a.c (z tejto rovnice vypočítame „c“)