To tangerende sirkler med parameterframstilling

Del 2, alle hjelpemidler

To tangerende sirkler med parameterframstilling

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

To tangerende sirkler med linje l

To sirkler med samme radius har sentrum i henholdsvis A og B. Sirklene tangerer hverandre i punktet P.

Sirkelen med sentrum i A har likningen

x2+y2+6x+4y−12=0

Sirkelen med sentrum i B har likningen

x2+y2−6x−12y+20=0
Hjelpemiddelkrav: For hånd

Vis ved regning at sentrum i sirklene har koordinatene A(−3,−2) og B(3,6).

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Forklar at punktene A, P og B alle ligger på en rett linje l.

Vis at punktet P har koordinatene P(0,2).

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Finn en parameterframstilling til l.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Linjen l skjærer sirkelen med sentrum i B også i punktet C.

Bestem koordinatene til punktet C.

Fasit

A(−3,−2),B(3,6)

P(0,2)

(x,y)=(−3,−2)+t⋅(3,4),t∈ℝ

C(6,10)

LøsningsforslagKI-generert

Vi fullfører kvadratet i begge sirkellikningene.

Sirkelen med sentrum i A:

x2+6x+y2+4y−12=0
(x2+6x+9)−9+(y2+4y+4)−4−12=0
(x+3)2+(y+2)2=25

Dette er en sirkel med sentrum A(−3,−2) og radius r=5.

Sirkelen med sentrum i B:

x2−6x+y2−12y+20=0
(x2−6x+9)−9+(y2−12y+36)−36+20=0
(x−3)2+(y−6)2=25

Dette er en sirkel med sentrum B(3,6) og radius r=5.

Begge sirklene har altså sentrum i de oppgitte punktene.

Siden sirklene tangerer hverandre i P, er tangentlinjen i P felles for begge sirklene. Radien inn til et tangeringspunkt står alltid vinkelrett på tangentlinjen. Det betyr at både AP→ og BP→ står vinkelrett på den samme tangentlinjen, og dermed er AP→ og BP→ parallelle. Siden de i tillegg har punktet P felles, må A, P og B ligge på samme rette linje.

Vi finner avstanden mellom sentrene:

AB=(3−(−3))2+(6−(−2))2=62+82=100=10

Siden AB=10=5+5=rA+rB, tangerer sirklene hverandre utvendig, og P ligger da midt mellom A og B (like langt fra begge sentrene, siden radiene er like store). P er derfor midtpunktet på AB:

P=(−3+32,−2+62)=(0,2)

Dette stemmer med P(0,2).

En retningsvektor for l er

v→=AB→=B−A=(3−(−3),6−(−2))=(6,8)

som kan forkortes til v→=(3,4). En parameterframstilling for l gjennom A(−3,−2) er da

(x,y)=(−3,−2)+t⋅(3,4),t∈ℝ

altså

x=−3+3t,y=−2+4t

Vi setter parameterframstillingen fra c) inn i likningen for sirkelen med sentrum B:

x2+y2−6x−12y+20=0
(−3+3t)2+(−2+4t)2−6(−3+3t)−12(−2+4t)+20=0

Dette forenkles til (kontrollert i GeoGebra CAS, se utklipp)

25t2−100t+75=0
t2−4t+3=0⇒(t−1)(t−3)=0⇒t=1∨t=3

CAS-utregning for oppgave 4

t=1 gir x=−3+3=0, y=−2+4=2, altså tangeringspunktet P(0,2) – som forventet, siden P ligger på både linjen og sirkelen.

t=3 gir det andre skjæringspunktet:

x=−3+3⋅3=6,y=−2+4⋅3=10

Dermed er C(6,10).

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 9 poeng

3 poeng

Flere framgangsmåter er mulig. Henvisning til den tilsynelatende rette linjen på figuren gir ingen utelling.

2 poeng

Særlig kreative løsninger teller positivt i helhetsvurderingen.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt