Bài 1 trang 83 sgk hình học 10

Tìm tâm và bán kính của các đường tròn sau:

a) \({x^2} + {\rm{ }}{y^2} - 2x-2y - 2{\rm{ }} = 0\)

b) \(16{x^2} + {\rm{ }}16{y^2} + {\rm{ }}16x{\rm{ }}-{\rm{ }}8y{\rm{ }}-{\rm{ }}11{\rm{ }} = {\rm{ }}0\)

c) \({x^{2}} + {\rm{ }}{y^{2}} - {\rm{ }}4x{\rm{ }} + {\rm{ }}6y{\rm{ }}-{\rm{ }}3{\rm{ }} = {\rm{ }}0.\)

Giải

a) Ta có : \(-2a = -2 \Rightarrow a = 1\)

               \(-2b = -2 \Rightarrow b = 1  \Rightarrow I(1; 1)\)

\({R^2} = {a^2} + {b^2} - c = {1^2} + {1^2} - ( - 2) = 4 \Rightarrow R = \sqrt 4  = 2\)

b) \(16{x^2} + {\rm{ }}16{y^2} + {\rm{ }}16x{\rm{ }}-{\rm{ }}8y{\rm{ }}-{\rm{ }}11{\rm{ }} = {\rm{ }}0\)

\( \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + x - {1 \over 2}y - {{11} \over {16}} = 0\)

\(\eqalign{
& - 2a = 1 \Rightarrow a = - {1 \over 2} \cr
& - 2b = - {1 \over 2} \Rightarrow b = {1 \over 4} \cr
& \Rightarrow I\left( { - {1 \over 2};{1 \over 4}} \right) \cr} \)

\({R^2} = {a^2} + {b^2} - c = {\left( { - {1 \over 2}} \right)^2} + {\left( {{1 \over 4}} \right)^2} - \left( { - {{11} \over {16}}} \right) = 1 \Rightarrow R = \sqrt 1  = 1\)

 c)  

\(\eqalign{
& - 2a = - 4 \Rightarrow a = 2 \cr
& - 2b = 6 \Rightarrow b = - 3 \cr
& \Rightarrow I\left( {2; - 3} \right) \cr} \)

\({R^2} = {a^2} + {b^2} - c = {2^2} + {\left( { - 3} \right)^2} - \left( { - 3} \right) = 16 \Rightarrow R = \sqrt {16}  = 4\)

Bài 2 trang 83 sgk hình học 10

Lập phương trình đườơng tròn \((C)\) trong các trường hợp sau:

a) \((C)\)  có tâm \(I(-2; 3)\) và đi qua \(M(2; -3)\);

b) \((C)\)  có tâm \(I(-1; 2)\) và tiếp xúc với đường  thẳng \(d : x – 2y + 7 = 0\)

c) \((C)\)  có đường kính \(AB\) với \(A(1; 1)\) và \(B(7; 5)\)

Giải

a) Ta tìm bán kính \({R^2} = {\rm{ }}I{M^2} \Rightarrow {R^{2}} = {\rm{ }}IM{\rm{ }} = {\rm{ }}{\left( {2{\rm{ }} + {\rm{ }}2} \right)^2} + {\rm{ }}( - 3{\rm{ }} - {3^2}){\rm{ }} = {\rm{ }}52\)

 Phương trình đường tròn \((C)\):

\({\left( {x{\rm{ }} + 2} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {y{\rm{ }}-{\rm{ }}3} \right)^2} = 52\)

b) Đường tròn tiếp xúc với đường thẳng \(d\) nên khoảng cách từ tâm  \(I\) tới đường thẳng \(d\) phải bằng bán kính đường tròn:

\(d(I; d) = R\)

Ta có : \( R = d(I, d) = \frac{|-1-2.2+7|}{\sqrt{1^{2}+(-2)^{2}}}\) = \(\frac{2}{\sqrt{5}}\) 

Phương trình đường tròn cần tìm là:

\({\left( {x{\rm{ }} + 1} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {y{\rm{ }}-{\rm{ }}2} \right)^2}= \left(\frac{2}{\sqrt{5}}\right )^{2}\)  

\( \Leftrightarrow {\left( {x{\rm{ }} + 1} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {y{\rm{ }}-{\rm{ }}2} \right)^2} = {4 \over 5}\)

c) Tâm \(I\) là trung điểm của \(AB\), có tọa độ :

\(x = \frac{1 +7}{2} = 4\); \(y = \frac{1 +5}{2} = 3\) suy ra \(I(4; 3)\)

\(AB = 2\sqrt {13}\) suy ra \( R = \sqrt {13}\)   

Phương trình đường tròn cần tìm là:

\({\left( {x{\rm{ }} - 4{\rm{ }}} \right)^2} + {\rm{ }}{\left( {y{\rm{ }}-{\rm{ }}3} \right)^2} = 13\)

Bài 3 trang 83 sgk hình học 10

Lập phương trình đường tròn đi qua ba điểm:

 a) \(A(1; 2); B(5; 2); C(1; -3)\)

b) \(M(-2; 4); N(5; 5); P(6; -2)\)

Giải

Sử dụng phương trình đường tròn có dạng:  \(x^2+y^2-2 ax – 2by +c = 0\) 

a) Đường tròn đi qua điểm \(A(1; 2)\) nên ta có:

\(1^2+ 2^2– 2a -4b + c = 0   \Leftrightarrow   2a + 4b – c = 5\)

Đường tròn đi qua điểm \(B(5; 2)\) nên ta có:

\(5^2+ 2^2– 10a -4b + c = 0 \Leftrightarrow    10a + 4b – c = 29\)

Đường tròn đi qua điểm \(C(1; -3)\) nên ta có:

\(1^2+ (-3)^2 – 2a + 6b + c = 0   \Leftrightarrow     2a - 6b – c = 10\)

Để tìm \(a, b, c\) ta giải hệ: \(\left\{\begin{matrix} 2a + 4b- c = 5 (1) & & \\ 10a +4b - c= 29 (2) & & \\ 2a- 6b -c =10 (3) & & \end{matrix}\right.\)

Giải hệ ta được:  \(\left\{ \matrix{
a = 3 \hfill \cr
b = - 0,5 \hfill \cr
c = - 1 \hfill \cr} \right.\)

Phương trình đường tròn cần tìm là: \({{x^2} + {\rm{ }}{y^2} - {\rm{ }}6x{\rm{ }} + {\rm{ }}y{\rm{ }} - {\rm{ }}1{\rm{ }} = {\rm{ }}0} \)

b) Đường tròn đi qua điểm \(M(-2; 4)\) nên ta có:

\((-2)^2+ 4^2+4a -8b + c = 0   \Leftrightarrow   4a - 8b + c = -20\)

Đường tròn đi qua điểm \(N(5; 5)\) nên ta có:

\(5^2+ 5^2– 10a -10b + c = 0 \Leftrightarrow    10a +10b – c = 50\)

Đường tròn đi qua điểm \(P(6; -2)\) nên ta có:

\(6^2+ (-2)^2 – 12a + 4b + c = 0   \Leftrightarrow     12a - 4b – c = 40\)

Ta có hệ phương trình: 

$$\left\{ \matrix{
4a - 8b + c = - 20 \hfill \cr
10a + 10b - c = 50 \hfill \cr
12a - 4b - c = 40 \hfill \cr} \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{
a = 2 \hfill \cr
b = 1 \hfill \cr
c = - 20 \hfill \cr} \right.$$

Phương trình đường tròn đi qua ba điểm \(M(-2; 4); N(5; 5); P(6; -2)\) là:

\(x^2+ y^2- 4x – 2y - 20 = 0\) 

Giaibaitap.me