Przejdź do treści
Maturka

Geometria analityczna · lekcja 3 z 3

Okrąg w układzie współrzędnych

Równanie okręgu, odczyt środka i promienia oraz położenie punktu i prostej względem okręgu.

11 min czytania

Spis treści

Co musisz wiedzieć

Równanie okręgu o środku S = (a, b) i promieniu rna karcie wzorów →
(x−a)2+(y−b)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2

Czasem równanie jest „rozwinięte”, np. x2+y2−4x+6y−3=0x^2 + y^2 - 4x + 6y - 3 = 0. Wtedy uzupełniasz do pełnych kwadratów, żeby odczytać środek i promień.

Położenie punktu i prostej

PorównaniePunkt PProsta l
d<rd < rwewnątrz okręgusieczna (2 punkty wspólne)
d=rd = rna okręgustyczna (1 punkt wspólny)
d>rd > rna zewnątrzrozłączna

Dla punktu d=∣SP∣d = |SP|, dla prostej dd to odległość środka SS od prostej.

Schemat krok po kroku

Tak rozwiązujesz typowe zadanie z tego tematu:

  1. 1

    Doprowadź do postaci kanonicznej

    Jeśli trzeba – uzupełnij do kwadratów: x2−4x=(x−2)2−4x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4.

  2. 2

    Odczytaj S i r

    Znaki odwrotne niż w nawiasach, r=prawa stronar = \sqrt{\text{prawa strona}}.

  3. 3

    Oblicz potrzebną odległość

    Od środka do punktu lub do prostej.

  4. 4

    Porównaj z r

    I zapisz wniosek.

Rozwiązane przykłady

Przykład 1

Środek, promień, położenie punktu

Dany jest okrąg (x−2)2+(y+1)2=9(x - 2)^2 + (y + 1)^2 = 9. Podaj środek i promień oraz zbadaj położenie punktu P=(5,3)P = (5, 3).

xy-2-1123456-5-4-3-2-112340SP
  1. S=(2,−1)S = (2, -1), r=9=3r = \sqrt{9} = 3.

  2. ∣SP∣=32+42=5|SP| = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5.

  3. 5>35 > 3, więc punkt leży na zewnątrz okręgu.

Odpowiedź: S=(2,−1)S = (2, -1), r=3r = 3, PP na zewnątrz

Przykład 2

Równanie z punktu na okręgu

Napisz równanie okręgu o środku S=(1,2)S = (1, 2) przechodzącego przez punkt A=(4,6)A = (4, 6).

  1. r=∣SA∣=32+42=5r = |SA| = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5.

  2. (x−1)2+(y−2)2=25(x - 1)^2 + (y - 2)^2 = 25

Odpowiedź: (x−1)2+(y−2)2=25(x - 1)^2 + (y - 2)^2 = 25

Przykład 3

Uzupełnianie do kwadratów

Wyznacz środek i promień okręgu x2+y2−4x+6y−3=0x^2 + y^2 - 4x + 6y - 3 = 0.

  1. x2−4x=(x−2)2−4x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4, y2+6y=(y+3)2−9y^2 + 6y = (y + 3)^2 - 9.

  2. (x−2)2−4+(y+3)2−9−3=0(x - 2)^2 - 4 + (y + 3)^2 - 9 - 3 = 0

  3. (x−2)2+(y+3)2=16(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 16

Odpowiedź: S=(2,−3)S = (2, -3), r=4r = 4

Typowe błędy

  • Odczyt środka ze złymi znakami: z (x+1)2(x + 1)^2 środek ma x=−1x = -1.
  • Promień równy prawej stronie zamiast jej pierwiastkowi.
  • Przy uzupełnianiu do kwadratu – zapomnienie o odjęciu dodanej liczby.

Na maturze

Koniec lekcji

Oznacz ją jako przeczytaną, żeby odblokować zadania.