Ympyrän keskipistemuotoinen yhtälö
Ympyrän yhtälön yleinen muoto
Ympyrä ja suora
a) Määritä pisteen (6, 8) etäisyys pisteestä (3, 4).
b) Minkä yhtälön pisteen P = (x, y) koordinaatit x ja y toteuttavat, jos pisteen P etäisyys pisteestä (3, 4) on 5?
c) Päättele, millainen käyrä vastaa b-kohdan yhtälöä. Tarkista piirtämällä sopivalla ohjelmalla.
Ratkaisu
a) Lasketaan pisteiden välinen etäisyys pisteiden etäisyyden kaavalla:
Vastaus: Pisteiden (6, 8) ja (3, 4) välinen etäisyys on 5
b) Muodostetaan pisteiden (x, y) ja (3, 4) välinen etäisyys:
Pisteiden välinen etäisyys on 5, joten
Vastaus: Pisteen P koordinaatit toteuttavat yhtälön
c) Koska jokaisen pisteen (x, y) etäisyys pisteestä (3, 4) on 5, ovat pisteet kaikki pisteet (x, y) yhtä kaukana pisteestä (3, 4). Voidaan siis ajatella, että b-kohdan yhtälö kuvaa ympyrää, jonka keskipiste on (3, 4) ja säde 5.
Ympyrän, jonka keskipiste on
ja säde r, yhtälö on
Millaista pistejoukkoa yhtälö kuvaa?
ympyrä
piste
tyhjäjoukko
Kuvaako käyrän yhtälö ympyrää?
Ratkaisu
Yritetään muokata käyrän yhtälö ympyrän keskipistemuotoiseksi yhtälöksi:
Vastaus: Yhtälö kuvaa ympyrää, jonka keskipiste on (2, -2) ja säde 3.
Ympyrän yhtälö voidaan aina kirjoittaa yleiseen muotoon
Olkoon ympyrän keskipiste (3, 4) ja säde 5. Muodosta ympyrän yhtälö yleisessä muodossa.
Ratkaisu
Muodostetaan ensin ympyrän keskipistemuotoinen yhtälö:
Poistetaan nyt lausekkeesta sulkeet ja sievennetään lauseke:
Vastaus: Ympyrän yhtälön yleinen muoto on
Lause
Lause
Suora on ympyrän tangentti, jos ja vain jos sen etäisyys ympyrän keskipisteestä on sama kuin ympyrän säde.
*Pisteen ja suoran välinen etäisyys
Ympyrällä ja suoralla voi olla
nolla leikkauspistettä
1 leikkauspiste
2 leikkauspistettä
Jos leikkauspisteitä on yksi, kutsutaan suoraa ympyrän tangentiksi.
sekantti