Matematik

Mat. Hjælp...

25. april 2004 af Christian (Slettet)
Jeg har en matopgave med ordlyden:

"Gør rede for, at linjen med ligningen 3x-4y = 12 tangerer cirklen med ligningen x^2+y^2+6x-2y-15=0. Bestem derefterrøringspunktets koordinater."

---

Okay, først omskrives cirklens ligning:

x^2+y^2+6x-2y-15=0 <=> x^2+6x+3^2+y^2-2y+1^2=15+9+1 <=> (x+3)^2 + (y-1)^2 = 25

Dvs. C = (-3, 1) og r = sqrt(25) = 5.

---

Dernæst omskrives linjens ligning:

3x-4y=12 <=> 4y=3x-12 <=> y = 3/4x-3

Dvs. linjen skærer y-aksen i punktet (0,-3)

---

Jeg ved ikke helt hvordan jeg skal komme videre (opgaven skal vist helst løses vha. vektorregning).

Umiddelbart ville jeg sige, at

vektorCQ * vektorP0P = 0 <=>

(Q1+3) skalært (x-0) = 0
(Q2-1) (y+3)

osv.

Problemet er bare at jeg ikke har det punkt hvor de skærer hinanden. Og hvis jeg nu "trodser" opgaveformuleringen og finder dette punkt til at starte med, skal jeg så bruge substitutionsmetoden,

(x+3)^2 + (y-1)^2 = 25 og y = 3/4x-3 =>

(x+3)^2 + ((3/4x-3)-1)^2 = 25

?

Det var sådan hvad jeg lige kunne komme op med. På en eller anden måde synes jeg bare ikke det ser helt rigtigt ud. Håber der er en som gider hjælpe mig med at løse opgaven vha. vektorer.

Svar #1
25. april 2004 af Christian (Slettet)

Ingen?

Brugbart svar (0)

Svar #2
25. april 2004 af Brian (Slettet)

Prøv at lade være med at omskrive liniens ligning - husk, at hvis en linie har ligningen

a*x + b*y = k,

så er vektoren (a, b) normal-vektor til linien.

Dermed får du med den oprindelige ligning for linien en vektor forærende, der skal være i samme retning, som en vektorpil fra cirkelens centrum og ud til røringspunktet.

Håber dette hjælper dig videre!

Brugbart svar (0)

Svar #3
25. april 2004 af Brian (Slettet)

Ups, ikke helt smart formuleret... der er ingen der siger, at liniens normalvektor regnet fra cirkelens centrum fører ud til røringspunktet - det kunne også ligge omme på den anden side af cirkelen. En tegning vil klargøre situationen.

Svar #4
25. april 2004 af Christian (Slettet)

Tak til den såkaldte Brian...

Men er dette argumentation nok?

vektorCQ = n = (3,-4)

lvektorCQl = lnl = sqrt(3^2+(-4)^2) = sqrt(25) = 5

vektorP0P = (x-0)
vektorP0P = (y-(-3)) = (y+3)

vektorCQ*vektorP0P = 3x + -4y -12 = 3x - 4y = 12

Eller skal jeg bruge cirklens ligning på en eller anden måde... ?

Brugbart svar (0)

Svar #5
25. april 2004 af Mads^^ (Slettet)

Standard metoden for sådan en opgave er at skære linien med cirklen. Hvis der er 0 eller 2 skæringspunkter mellem cirkel og linie er linien jo netop ikke tangent. Man skærer linie og cirkel ved at indsætte linien (y=blabla) i cirklens y.

Hvis du vil lave opgaven med vektorer er det som Brian siger at bruge at linien fra Centrum af cirklen er normalvektor til linien (i vektorform).

Svar #6
25. april 2004 af Christian (Slettet)

Men bestemmer jeg skæringspunktet således

(x+3)^2 + ((3/4x-3)-1)^2 = 25

<=>

x^2+6x+9 + 9/16x^2-6x+16 =25

osv. ?

Brugbart svar (0)

Svar #7
25. april 2004 af Dominik Hasek (Slettet)

Ja, så løser du mht. x, og hvis der "kun" er én løsning, så er linjen netop tangent til cirklen.

Skriv et svar til: Mat. Hjælp...

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.