C I R C O N F E R E N Z A ........................................................................................ ESERCITAZIONI SVOLTE 3 Equazione della circonferenza di noto centro C e raggio r ..................................... 3 Equazione della circonferenza di centro C passante per un punto A...................... 3 Equazione della circonferenza conoscendo un suo diametro di estremi A e B ....... 3 Equazione della circonferenza di centro C e tangente all’asse delle ascisse .......... 4 Equazione della circonferenza di centro C e tangente all’asse delle ordinate ........ 4 Equazione della circonferenza di centro C e tangente a una data retta ................ 5 Determinazione delle coordinate del centro e del raggio di una circonferenza ..... 5 Determinazione delle coordinate del centro e del raggio di una circonferenza ..... 5 Tangenti ad una circonferenza ............................................................................. 6 Tangenti ad una circonferenza passanti per un punto .......................................... 6 Tangenti ad una circonferenza parallele ad una data retta .................................. 7 Tangenti ad una circonferenza perpendicolari ad una data retta ......................... 8 ESERCIZI SULLA CIRCONFERENZA 9 Equazione della circonferenza, dato centro e raggio............................................. 9 Coordinate del centro e il raggio della circonferenza ............................................ 9 Circonferenza passante per i punti ........................................................................ 9 Circonferenza noto centro e un suo punto ............................................................ 9 Circonferenza noto centro e retta tangente .......................................................... 9 Circonferenza noti estremi del diametro ............................................................. 10 Tangenti alla circonferenza per un punto ........................................................... 10 Tangenti alla circonferenza parallele ad una retta.............................................. 10 Tangenti alla circonferenza perpendicolari ad una retta ..................................... 10 Risolvi i seguenti esercizi ..................................................................................... 10 Circonferenza contenente un parametro ............................................................ 12 DCR Circonferenza Pagina 1 di 12 CIRCONFERENZA DEFINIZIONE: Si dice circonferenza il luogo geometrico dei punti del piano equidistanti da un punto detto centro. EQUAZIONI DELLA CIRCONFERENZA 2 x 2 y r2 x 2 y 2 ax by c 0 Centro della circonferenza: C ; Raggio della circonferenza: r Relazioni fra le due equazioni della circonferenza a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 a b 1 , e r a 2 b 2 4c 2 2 2 ALTRE FORMULE UTILI Distanza fra due punti d Punto medio x 2 2 x1 y 2 y1 xm x 2 x1 2 2 ym y 2 y1 2 ax 0 by 0 c Distanza punto retta d Fascio di rette di centro A x 0 ; y 0 y y 0 m x x 0 Fascio di rette parallele y mx k con m coefficiente angolare noto a2 b2 Coefficiente angolare della retta passante per due punti DCR Circonferenza Pagina 2 di 12 m y 2 y1 x 2 x1 ESERCITAZIONI SVOLTE Equazione della circonferenza di noto centro C e raggio r Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 2;1 e r 2 . 2 2 Utilizzando la x y r 2 ricordando che è C ; e sostituendo i corrispondenti 2 2 valori si ha x 2 y 1 2 2 da cui x 2 4 4 x y 2 1 2 y 4 , l’equazione della circonferenza cercata è x 2 y 2 4 x 2 y 1 0 . Oppure ricordando che a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 4 , b 2 , e c 4 1 4 1, sostituendo in x 2 y 2 ax by c 0 , si ottiene l’equazione della circonferenza cercata che è x 2 y 2 4 x 2 y 1 0 . Equazione della circonferenza di centro C passante per un punto A Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 11 ; e passante per il punto A3;4 Ricordando che per scrivere l’equazione di un circonferenza occorre conoscere centro e raggio, che in questo caso manca, per calcolarlo, ricordando che la circonferenza passa per il punto A il raggio è proprio la distanza fra A e C d x 2 2 2 2 2 x1 y 2 y1 ovvero r 3 1 4 1 16 9 25 5 essendo a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 2 , b 2 , e c 1 1 25 23 , sostituendo in x 2 y 2 ax by c 0 , si ottiene l’equazione della circonferenza cercata che è x 2 y 2 2 x 2 y 23 0 . Equazione della circonferenza conoscendo un suo diametro di estremi A e B Scrivere l’equazione della circonferenza conoscendo un suo diametro che ha per estremi i punti A 3;1 e B5;3 Ricordando che il diametro e il doppio della lunghezza del raggio e che il centro della circonferenza è il punto medio del segmento che fa per estremi punti A e B si ricava no facilmente raggio e DCR Circonferenza Pagina 3 di 12 coordinate del centro della circonferenza. Ricordando che la distanza fra due punti si calcola con d x 2 2 2 x1 y 2 y1 e il punto medio con x m ottiene il raggio r x 2 x1 y y1 e ym 2 , facilmente si 2 2 1 1 1 1 2 5 3 2 3 1 2 64 4 68 4 * 17 17 17 e le 2 2 2 2 2 coordinate del centro x m x 2 x1 5 3 y 2 y1 3 1 1 e ym 2 . Ricordando le 2 2 2 2 relazioni a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 2 , b 4 , e c 1 4 17 12 , sostituendo in x 2 y 2 ax by c 0 , si ottiene l’equazione della circonferenza cercata che è x 2 y 2 2 x 4 y 12 0 . Equazione della circonferenza di centro C e tangente all’asse delle ascisse Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 2;3 e tangente all’asse delle ascisse Sapendo che la circonferenza è tangente all’asse delle ascisse si ricava facilmente la lunghezza del raggio che coincide con il valore assoluto dell’ordinata del centro; ovvero: r 3 3 . Ricordando le relazioni a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 4 , b 6 , e x 2 y 2 ax by c 0 , si ottiene l’equazione c 4 9 9 4 , sostituendo in della circonferenza cercata che è x 2 y 2 4 x 6 y 4 0 Equazione della circonferenza di centro C e tangente all’asse delle ordinate Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 4;1 e tangente all’asse delle ordinate Sapendo che la circonferenza è tangente all’asse delle ordinate si ricava facilmente la lunghezza del raggio che coincide con il valore assoluto dell’ascissa del centro ovvero: r 4 4 . Ricordando le relazioni a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 8 , b 2 , e c 16 1 16 1, sostituendo in x 2 y 2 ax by c 0 , si ottiene l’equazione della circonferenza cercata che è x 2 y 2 8 x 2 y 1 0 DCR Circonferenza Pagina 4 di 12 Equazione della circonferenza di centro C e tangente a una data retta Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 1;2 e tangente alla retta di equazione y 3x 4 Sapendo che la circonferenza è tangente alla retta la lunghezza del raggio è uguale alla distanza tra centro della circonferenze e retta tangente, applicando la formula per il calcolo della distanza punto retta, si ottiene: d r ax 0 by 0 c a2 b2 3 * 1 2 4 3 2 1 2 324 9 1 9 10 . Ricordando le relazioni a 2 , b 2 , e c 2 2 r 2 si ricava a 2 , b 4 , e c 1 4 81 10 40 81 31 , 10 10 10 sostituendo in x 2 y 2 ax by c 0 , l’equazione della circonferenza cercata che è x 2 y 2 2 x 4 y si ottiene 31 0 10 Determinazione delle coordinate del centro e del raggio di una circonferenza Determinare le coordinate del centro e il raggio della circonferenza di equazione x2 y2 4x 6y 7 0 Ricordando che r a 4 2, 2 2 b 6 3 e 2 2 1 2 1 1 1 1 4 2 6 2 4 7 16 36 28 a b 2 4c 80 * 4 * 5 2 5 2 2 2 2 2 ottenendo coordinate del centro e raggio della circonferenza C2;3 e r 2 5 Determinazione delle coordinate del centro e del raggio di una circonferenza Determinare le coordinate del centro e il raggio della circonferenza di equazione 2 x 2 2 y 2 8x 7 y 5 0 Si procede come per l’esercizio precedente dopo aver ridotto l’equazione delle circonferenza a forma normale, dividendo tutti i termini dell’equazione per 2 2 x 2 2 y 2 8x 7 y 5 2 2 2 2 8 7 5 7 5 x y x y x 2 y 2 4x y 0 2 2 2 2 2 2 2 DCR Circonferenza Pagina 5 di 12 Ricordando che a 4 2, 2 2 b 1 7 7 * e 2 2 2 4 2 1 2 1 7 51 1 49 1 153 3 4 2 4 16 10 r a b 2 4c 17 2 2 2 2 2 4 2 4 4 7 3 ottenendo coordinate del centro e raggio della circonferenza C 2; e r 17 4 4 Tangenti ad una circonferenza Determinare le equazioni delle tangenti alla circonferenza di equazione x 2 y 2 2 x 4 y 5 0 nel suo punto di ordinata uno e ascissa positiva Per trovare i punti della circonferenza di ordinata 1 si risolve il sistema x 2 y 2 2 x 4 y 5 0 x 2 1 2 x 4 5 0 x1 2... e... x 2 4 poiché l’ascissa deve y 1 y 1 y 1 essere positiva si considera solo il punto A4;1 . Poiché la tangente alla circonferenza nel punto A4;1 è perpendicolare al raggio AC dove C1;2 è il centro della circonferenza. Il coefficiente angolare della tangente è il reciproco ed opposto al coefficiente angolare m AC A4;1 sarà m y 2 y1 1 2 1 , il coefficiente angolare della retta tangente in x 2 x1 4 1 3 1 3 m AC e la sua equazione: y y 0 m x x 0 y 1 3 x 4 y 3x 11 Tangenti ad una circonferenza passanti per un punto Determinare le equazioni delle tangenti alla circonferenza di equazione x 2 y 2 4 x 6 y 3 0 passanti per il punto A 6;2 Si trovano centro e raggio della circonferenza C2;3.. e.. r 4 . Calcolata la distanza tra centro e punto A si ottiene AC 65 , da cui si deduce che essendo il segmento AC r cioè maggiore del raggio il punto A è esterno alla circonferenza. Per tale punto si possono condurre due tangenti alla circonferenza. L’equazione del fascio di rette passanti per A 6;2 è DCR Circonferenza Pagina 6 di 12 y y 0 m x x 0 y 2 m x 6 mx y 6m 2 0 per la condizione di tangenza si deve avere che la distanza del centro C2;3 della circonferenza alle rette tangente deve essere uguale al raggio .r 4 . Ricordando come si calcola la distanza punto retta si ottiene d 2m 3 6m 2 2 m 1 ax 0 by 0 c a2 b2 dalla quale 4 8m 1 4 m 2 1 64m 2 16m 1 16m 2 48m 2 16m 15 0 . Risolta l’equazione di secondo grado si ottengono m1 5 3 .. e.. m2 12 4 che sostituiti nell’equazione del fascio di rette y y 0 m x x 0 porta alle due seguenti equazioni di rette tangenti alla circonferenza e passanti per il punto A 6;2 5x 12 y 6 0..... e......3x 4 y 26 0 . Tangenti ad una circonferenza parallele ad una data retta Determinare le equazioni delle tangenti alla circonferenza di equazione x 2 y 2 2 x 4 y 1 0 parallele alla retta 3x 4 y 12 0 L’equazione del fascio di rette alla retta data è 3x 4 y k 0 . Il centro e il raggio della circonferenza sono rispettivamente C1;2.. e.. r 2 . Per la condizione di tangenza la distanza centro circonferenza rette tangente sarà pari al raggio, per cui dalla relazione distanza punto retta si ottiene d 38 k 9 16 ax 0 by 0 c a2 b2 dalla quale 2 k 5 10 k 5 10 . Risolta la precedente equazione si ottiene k1 15.. e.. k 2 5 che sostituiti nell’equazione del fascio di rette 3x 4 y k 0 porta alle due seguenti equazioni di rette tangenti alla circonferenza e parallele ad una retta data 3x 4 y 15 0..... e......3x 4 y 5 0 . DCR Circonferenza Pagina 7 di 12 Tangenti ad una circonferenza perpendicolari ad una data retta Determinare le equazioni delle tangenti alla circonferenza di equazione x 2 y 2 2 x 4 y 1 0 perpendicolari alla retta 2 x 3 y 7 0 L’equazione del fascio di rette alla retta data è 3x 2 y k 0 . Il centro e il raggio della circonferenza sono rispettivamente C1;4.. e.. r 13 . Per la condizione di tangenza la distanza centro circonferenza rette tangente sarà pari al raggio, per cui dalla relazione distanza punto retta si ottiene d ax 0 by 0 c a2 b2 dalla quale 3 8 k 13 k 11 13 k 5 13 . 94 Risolta la precedente equazione si ottiene k 1 2.. e.. k 2 24 che sostituiti nell’equazione del fascio di rette 3x 2 y k 0 porta alle due seguenti equazioni di rette tangenti alla circonferenza e parallele ad una retta data 3x 2 y 2 0..... e......3x 2 y 24 0 . DCR Circonferenza Pagina 8 di 12 ESERCIZI SULLA CIRCINFERENZA Equazione della circonferenza, dato centro e raggio 1) C 2;1 , r 2 2) C 4;3 , r 6 3) C 4;3 , r 5 4) C5;3 , r 6 5) C1;2 , r 2 6) 3 3 C 2; , r 2 2 7) C 2;6 , r 4 . 8) C8;2 , r 9) 5 7 C 1; , r 2 2 10) C2;1 , r 17 . 2 2 3 Coordinate del centro e il raggio della circonferenza 11) x 2 y 2 4x 2 y 4 0 15) x 2 y 2 2 x 8y 8 0 12) x 2 y 2 6x 4 y 3 0 16) x 2 y 2 8 x 6 y 11 0 13) x 2 y 2 x 6y 3 0 17) x 2 y 2 4 x 12 y 24 0 14) x 2 y 2 10 x 3y 3 0 18) 2 x 2 2 y 2 6 x 12 y 1 0 Circonferenza passante per i punti 19) A3;2 , B 7;1 , C 4;1 22) A1;2 , B0;3 , C1;4 20) A 0;1 , B 3;0 , C5;0 23) A0,0 , B0;1 , C 0;3 21) A3;2 , B 1;3 , C 3;4 24) A 1;0 , B0;1 , C 0;2 Circonferenza noto centro e un suo punto 25) C 3;0 A 4;3 27) C0;3 A4;0 26) C5;2 A4;0 28) C 5;3 A 11;4 Circonferenza noto centro e retta tangente 29) C 2;3 y 5x 1 34) C 4;3 y 2 x 1 30) C3;3 x0 35) y 2x 5 31) C5;7 y0 1 C ;3 4 C 2;3 36) C 5;4 x0 32) y 2x 5 C 2;3 37) C1;2 3x y 4 0 33) y x 1 DCR Circonferenza Pagina 9 di 12 Circonferenza noti estremi del diametro 38) A 4;6 B6;2 40) A0;3 B7;2 39) A2;3 B8;5 41) A 3;8 B 7;5 Tangenti alla circonferenza per un punto 42) x 2 y 2 12 x 20 y 120 0 O0;0 43) x 2 y 2 8 x 6 y 20 0 A3;0 44) x 2 y 2 8x 4 y 16 0 A1;2 45) x 2 y 2 4x 4y 4 0 A 4;6 46) x 2 y 2 10 y 11 0 A 2;3 Tangenti alla circonferenza parallele ad una retta 47) x 2 y 2 2x 4y 4 0 y 3x 1 48) x2 y 2 2x 4 y 4 0 3x 4 y 1 0 49) x 2 y 2 4 x 10 y 13 0 y 2x 8 Tangenti alla circonferenza perpendicolari ad una retta 50) x 2 y 2 6x 4 y 1 0 2y x 2 51) x2 y 2 2x 4 y 4 0 3x 4 y 1 0 52) x 2 y 2 4 x 10 y 13 0 y 2x 8 Risolvi i seguenti esercizi 53) Scrivere l’equazione della circonferenza di centro C 2;3 e passante per il punto di intersezione delle rette y 2 x 5 e y x 1 . 54) Scrivere l’equazione della retta passante per il centro della circonferenza x 2 y 2 10 x 4 y 1 0 e parallela alla retta y 2 x 1 55) Determinare il valore del parametro K in modo che la retta y x k risulti tangente alla circonferenza di centro C 3;2 e raggio r 3 . DCR Circonferenza Pagina 10 di 12 56) Scrivere le equazioni delle rette tangenti alla circonferenza 57) Scrivi l’equazione della circonferenza che passa l’origine degli assi, per il punto A 3;0 e x per il punto B0;5 . 58) 2 y 2 3x 5 y 0 Scrivi le equazione della circonferenza passante per i punti A 4;16 e B6;3 e che ha il centro sulla retta di equazione y 4 . [L’ordinata del centro è 4. Per trovare l’ascissa del centro basta osservare che AC =BC e usare la formula che permette di calcolare la distanza fra due punti. Note le coordinate del centro è possibile conoscere il raggio e quindi x 2 y 2 12 x 8 y 96 0 ] l’equazione richiesta è 59) Scrivi l’equazione della circonferenza che ha raggio uguale a 7 e centro nel punto di intersezione fra le rette di equazione x 3 y 6 0 e 2 x y 2 0 . x 60) 2 y 2 4 y 45 0 Scrivi l’equazione della circonferenza che passa per il punto 4;3 ed è concentrica alla x circonferenza di equazione x 2 y 2 2 x 2 y 2 0 61) 2 y 2 2 x 2 y 23 0 Scrivi l’equazione della circonferenza di centro C 2;3 e raggio uguale a 5. Determina, quindi, le coordinate dei punti d’intersezione della circonferenza con gli assi. x 62) 2 y 2 4 x 6 y 12 0... Scrivi l’equazione della retta parallela a quella di equazione 4 x 3 y 5 , passante per il 8x 6 y 19 0S centro della circonferenza di equazione x 2 y 2 4 x y 3 0 63) Scrivi l’equazione della circonferenza di raggio 5e centro d’intersezione fra le rette di equazione x y 7 0 e 2 x 3 y 6 0 64) 2 y2 6x 8 y 0 Scrivi l’equazione della circonferenza che passa per il punto P3;5 e interseca l’asse y nei 3x punti di ordinata -2 e 4 65) x 2 3 y 2 16 x 6 y 24 Dati i punti A1;1 e B5;3 verifica che il luogo dei punti P x; y del piano tali che il segmento PA risulta perpendicolare al segmento PB è la circonferenza di diametro AB. [Ponendo uguale a -1 il prodotto de coefficiente angolare di PA per il coefficiente angolare di PB si trova l’equazione che è anche l’equazione della circonferenza di diametro AB] x2 y2 6x 4 y 8 0 66) Determina l’equazione del luogo dei punti P x; y del piano tali che la somma dei quadrati delle distanze di P 3 / 5;0 e B 3 / 5;0 sia uguale a 2. DCR Circonferenza Pagina 11 di 12 25x 2 25 y 2 16 0 Circonferenza contenente un parametro 67) Fra le infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 6x ky 1 0 individua quella passante per il punto 3;5 68) Fra le infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 k 1x y 2 0 . Individua quella passante per il punto 1;1 , determinandone poi centro e raggio 69) Fra le infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 ky 3ky 1 0 ne esiste una passante per il punto 6;2 ? E per il punto 6;1 ? 70) Fra le infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 2ky 3ky 12 0 individua quella passante per il punto 2;8 , determinandone centro e raggio. 71) Verifica che i centri delle infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 k 2 x ky 1 0 appartengono alla retta di equazione x y 1 0 . 72) Verifica che i centri delle infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 6ky 4ky 1 0 appartengono alla retta di equazione 2 x 3 y 0 , il raggio di queste circonferenze dipende dal valore della variabile k : al raggio di lunghezza 53 , corrispon di k. Determina quali, e, per entrambi, le coordinate del centro. 73) Verifica che i centri delle infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 2ky ky 0 appartengono alla retta x 2 y 0 . determina poi a quali valori di k corrispondono circonferenze di raggio 74) 20 e, per ciascuno di tali valori, quali sono le coordinate del centro. Fra le infinite circonferenze di equazione x 2 y 2 ax 2bx 3 0 determina quella passante per P1;0 e Q0;5 75) Fra le infinite circonferenze di equazione x y a 1x 2by 1 0 determina quella passante per P 0;3 e Q 3;0 DCR Circonferenza Pagina 12 di 12