Versione italiana
Esercizi sulla Circonferenza in Geometria Analitica
La circonferenza è un insieme di punti nel piano che sono equidistanti da un punto fisso chiamato centro. La distanza costante è chiamata raggio.
Concetti Chiave
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Equazione della circonferenza: L’equazione generale di una circonferenza con centro C(h, k) e raggio r è data da:
(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 -
Centro e raggio:
- Il centro C è il punto (h, k).
- Il raggio r è la distanza dal centro a qualsiasi punto sulla circonferenza.
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Punti sulla circonferenza: Un punto P(x_0, y_0) appartiene alla circonferenza se soddisfa l’equazione della circonferenza.
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Distanza tra due punti: La distanza d tra due punti A(x_1, y_1) e B(x_2, y_2) è data da:
d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
Esercizi
Esercizio 1: Trovare l’equazione della circonferenza
Problema: Trova l’equazione della circonferenza con centro C(2, -3) e raggio r = 4.
Soluzione:
Utilizzando la formula dell’equazione della circonferenza:
(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2
Sostituendo h = 2, k = -3 e r = 4:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 4^2
L’equazione della circonferenza è:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 16
Esercizio 2: Verificare se un punto appartiene alla circonferenza
Problema: Verifica se il punto P(2, 1) appartiene alla circonferenza definita dall’equazione (x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 16.
Soluzione:
Sostituiamo le coordinate del punto P(2, 1) nell’equazione della circonferenza:
(2 - 2)^2 + (1 + 3)^2 = 16
Calcoliamo:
0^2 + 4^2 = 16 \implies 0 + 16 = 16
Poiché l’equazione è vera, il punto P(2, 1) appartiene alla circonferenza.
Esercizio 3: Trovare il centro e il raggio dalla forma generale
Problema: Trova il centro e il raggio della circonferenza data dall’equazione x^2 + y^2 - 4x + 6y - 12 = 0.
Soluzione:
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Riscriviamo l’equazione in forma standard completando i quadrati.
Iniziamo con:
x^2 - 4x + y^2 + 6y = 12 -
Completiamo il quadrato per x e y:
-
Per x^2 - 4x:
x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4 -
Per y^2 + 6y:
y^2 + 6y = (y + 3)^2 - 9
-
-
Sostituiamo nella nostra equazione:
(x - 2)^2 - 4 + (y + 3)^2 - 9 = 12 -
Risolvendo otteniamo:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 - 13 = 12 -
Portiamo il termine costante dall’altra parte:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 25
Ora possiamo identificare il centro e il raggio della circonferenza:
- Centro: C(2, -3)
- Raggio: r = \sqrt{25} = 5
Esercizio 4: Distanza tra un punto e il centro della circonferenza
Problema: Calcola la distanza dal punto P(1, 1) al centro della circonferenza C(2, -3).
Soluzione:
Utilizziamo la formula per calcolare la distanza d tra i punti A(x_1, y_1) e B(x_2, y_2):
d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
Sostituendo A(1, 1) e C(2, -3):
d = \sqrt{(2 - 1)^2 + (-3 - 1)^2}
Calcoliamo:
d = \sqrt{(1)^2 + (-4)^2} = \sqrt{1 + 16} = \sqrt{17} \approx 4.12
La distanza dal punto P(1, 1) al centro della circonferenza C(2, -3) è quindi \sqrt{17} o circa 4.12 unità.
English version
Exercises on Circumference in Analytic Geometry
Circumference is a set of points in the plane that are equidistant from a fixed point called the center. The constant distance is called radius.
Key Concepts
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Circumference Equation: The general equation of a circumference with center C(h, k) and radius r is given by:
(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 -
Center and radius:
- The center C is the point (h, k).
- The radius r is the distance from the center to any point on the circumference.
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Points on the circumference: A point P(x_0, y_0) belongs to the circumference if it satisfies the equation of the circumference.
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Distance between two points: The distance d between two points A(x_1, y_1) and B(x_2, y_2) is given by:
d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
Exercises
Exercise 1: Find the equation of the circumference
Problem: Find the equation of the circumference with center C(2, -3) and radius r = 4.
Solution:
Using the formula of the equation of the circumference:
(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2
Substituting h = 2, k = -3 and r = 4:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 4^2
The equation of the circumference is:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 16
Exercise 2: Verify if a point belongs to the circumference
Problem: Verify if the point P(2, 1) belongs to the circumference defined by the equation (x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 16.
Solution:
We substitute the coordinates of the point P(2, 1) in the equation of the circumference:
(2 - 2)^2 + (1 + 3)^2 = 16
We calculate:
0^2 + 4^2 = 16 \implies 0 + 16 = 16
Since the equation is true, the point P(2, 1) belongs to the circumference.
Exercise 3: Find the center and radius of the general form
Problem: Find the center and radius of the circumference given by the equation x^2 + y^2 - 4x + 6y - 12 = 0.
Solution:
- We rewrite the equation in standard form by completing the squares.
Let’s start with:
x^2 - 4x + y^2 + 6y = 12
- Complete the square for x and y:
-
For x^2 - 4x:
x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4 -
For y^2 + 6y:
y^2 + 6y = (y + 3)^2 - 9
-
Substitute into our equation:
(x - 2)^2 - 4 + (y + 3)^2 - 9 = 12 -
Solving gives us:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 - 13 = 12 -
Carry the constant term over:
(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 25
Now we can identify the center and the radius of the circle:
- Center: C(2, -3)
- Radius: r = \sqrt{25} = 5
Exercise 4: Distance between a point and the center of the circle
Problem: Calculate the distance from the point P(1, 1) to the center of the circle C(2, -3).
Solution:
We use the formula to calculate the distance d between the points A(x_1, y_1) and B(x_2, y_2):
d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}
Substituting A(1, 1) and C(2, -3):
d = \sqrt{(2 - 1)^2 + (-3 - 1)^2}
We calculate:
d = \sqrt{(1)^2 + (-4)^2} = \sqrt{1 + 16} = \sqrt{17} \approx 4.12
The distance from the point P(1, 1) to the center of the circumference C(2, -3) is therefore \sqrt{17} or about 4.12 units.
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