Matematik

Røringspunkt for tangenter (cirkler)

21. januar 2013 af mary94 (Slettet) - Niveau: A-niveau

 

Jeg har svært ved at lave følgende opgave, da jeg ikke var med til undervisnigen da emnet blev gennemgået. 

Opgaven er : 

En cirkel c har to tangenter, der er parallelle med en linje m. Bestem røringspunktet for hver af de to tangenter, når: 

a) c: (x - 3)2 + ( y + 6)2 = 100 og m: 6x + 8y + 250 = 0 

b) c: (x - 1)2 + (y+1)2 = 100 og m: 3x - 4y - 700 = 0 

 

Tak på forhånd :))


Svar #1
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

hjælp ? :(


Svar #2
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

hjææææææææææææælp


Brugbart svar (0)

Svar #3
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

a)  Cirklens ligning: ( x - x0 )2 + ( y - y0 )2 = r2.

Så du har en cirkel med radius = 10, og centrum i  ( 3 ; -6 ).

Sæt nu m-ligningen på formen:  y = ax + b. Tangenten må stå vinkelret på radius, og radius må derfor have hældningen:  1/a.  Beregn nu radiens to berøringspunkter  med cirklen vha. arctan, cos og sin.


Brugbart svar (0)

Svar #4
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

#0: PS:  Du skal lig flytte cirklens centrum til ( 0 ; 0 ) under mellemregninger.

Flyt så centrum og cirkel og berøringspunkter tilbage igen.


Svar #5
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

( x - x0 )2 + ( y - y0 )2 = r2

Hvis jeg skal sætte m-ligningen på formen af en ret linie så bliver det: 

y = 6x + 8y + 250 ? 

 


Svar #6
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

Hov mente : 

y = 6x * 8y + 250

 


Brugbart svar (0)

Svar #7
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

Nej:

6x + 8y + 250 = 0

8y = -6x -250

y =  -6/8x - 250/8

Tangenthældning = -6/8   ⇒ Radiernes hældning =  8/6

 


Svar #8
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

hvordan går man så videre derfra ? 

Dvs. min c- ligning står på formen af cirklens ligning, også skal jeg skrive min m-ligning på formen af en ret linie 

6x + 8y + 250 = 0

8y = -6x -250

y =  -6/8x - 250/8 

 

Hvordan går du radiernes hælding til at være 8/6 ? 

 


Brugbart svar (0)

Svar #9
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

Du har en cirkel med radius = 10, der er flyttet til centrum = ( 0 ; 0 ) og med en radiushældning = 8/6.

Radius danner derfor en vinkel med x-aksen:  v = arctan( 8/6 ).

Find nu berøringspunktet som: ( 10*cos( v ) ; 10*sin( v ) ).

Flyt så centrum, cirkel og berøringspunkter tilbage til det oprindelige centrum  ( adder ( 3 ; -6 ) )


Brugbart svar (0)

Svar #10
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

#8: Hvis en linie har hældningen a, så har en linie vinkelret på denne en hældning = -1/a.


Svar #11
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

undskyld men jeg forstår det virkelig ikke :/ hvordan skal det regnes ud ? 

kan du skrive det ? så kan jeg selv prøve at lave b) også skriver jeg b ind, så kan du se om jeg har forstået det ? 


Brugbart svar (0)

Svar #12
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

Tangenthældning = a = -6/8.

Radiehældning = -1/a = -1/( -6/8 ) = 8/6

v = arctan( 8/6 ) = 53,13º

Da radius i cirklen = 10, findes berøringkoordinater ved:

xf = 10*cos( 53,13º ) = 6    ( xf  = xflyttet )

yf = 10*sin( 53,13º ) = 8

Du flytter nu cirklens centrum tilbage til den oprindelige position ved at addere ( 3 ; -6 ):

( x ; y ) = ( xf ; yf ) + ( 3 ; -6 ) = ( 9 ; 2 )

Find nu det andet berøringspunkt for enden af den anden radian ( drejet 180º ) med hældning 8/6.

Du må forklare hvad du ikke forstår. Prøv at tegne cirkel, tangenter, radier skitseret. Det hjælper på forståelsen.

 


Brugbart svar (0)

Svar #13
21. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

Her er en alternativ fremgangsmåde.

a) c: (x - 3)2 + ( y + 6)2 = 100 og m: 6x + 8y + 250 = 0 

En tangent parallel med den givne linie m har en ligning af formen

6x + 8y + d = 0 .

Afstanden fra cirklens centrum C(3 , -6) til en tangent skal være lig med cirklens radius r = 10 . Beregner vi afstanden fra cirklens centrum til en sådan linie har vi

dist(C, linie) = |6·3 + 8·(-6) + d|/√(62 + 82) = 10 ,

dvs. der skal gælde

|18 -48 + d| = 10·10 = 100 , altså

|d -30| = 100,

der har de to løsninger d = 130 ∨ d = -70 . De to tangenters ligninger er derfor

6x + 8y + 130 = 0    og    6x + 8y -70 = 0 , der kan forkortes til

3x + 4y + 65 = 0    og     3x + 4y -35 = 0 .

Den samme fremgangsmåde kan benyttes til opgave b).


Brugbart svar (1)

Svar #14
21. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

Svaret i #13 giver ikke svaret på opgavens spørgsmål, der drejer sig om koordinaterne for tangenternes røringspunkter med cirklen.

Den givne linie m har ligningen 6x + 8y + 250 = 0 . Vektoren n = [6 , 8] er derfor en normalvektor til de to tangenter. Man benytter nu, at cirklens radius i røringspunktet står vinkelret på tangenten.

Kaldes cirklens centrum for C(3 , -6) , er en stedvektor til de to røringspunkters koordinater da

OP = OC ± r·n/|n| = OC ± n .

Røringspunkterne har da koordinaterne

P1 = (3 , -6) + (6 , 8) = (9 , 2) , og

P2 = (3 , -6) - (6 , 8) = (-3 , -14)


Brugbart svar (0)

Svar #15
21. januar 2013 af hesch (Slettet)

#12 løsning:

For at finde det andet berøringspunkt skal du finde cos og sin til 53,13º + 180º = 233,13º.

xf = 10*cos( 233,13º ) = -6    ( xf  = xflyttet )

yf = 10*sin( 233,13º ) = -8

Du flytter nu cirklens centrum tilbage til den oprindelige position ved at addere ( 3 ; -6 ):

( x ; y ) = ( xf ; yf ) + ( 3 ; -6 ) = ( -3 ; -14 )


Svar #16
21. januar 2013 af mary94 (Slettet)

 

Mange tak for hjælpen :D 


Skriv et svar til: Røringspunkt for tangenter (cirkler)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.