Przejdź do treści

Okrąg opisany na trójkącie - środek z przecięcia symetralnych

Szkoła średnia trudne

Wyznacz równanie okręgu opisanego na trójkącie o wierzchołkach A=(−1,−3)A = (-1, -3), B=(7,1)B = (7, 1) i C=(5,5)C = (5, 5).

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Pomysł. Środek okręgu opisanego jest jednakowo oddalony od wszystkich wierzchołków, więc leży na symetralnej każdego boku. Wystarczą dwie symetralne.

Krok 2. Symetralna boku ABAB. Środek ABAB: (3,−1)(3, -1). AB→=[8,4]\overrightarrow{AB} = [8, 4], po skróceniu [2,1][2, 1] - to wektor normalny symetralnej: 2x+y+C=02x + y + C = 0, a z punktu (3,−1)(3, -1): C=−5C = -5.

2x+y−5=0.2x + y - 5 = 0.

Krok 3. Symetralna boku BCBC. Środek BCBC: (6,3)(6, 3). BC→=[−2,4]\overrightarrow{BC} = [-2, 4], po skróceniu [1,−2][1, -2]: x−2y+C=0x - 2y + C = 0, a z punktu (6,3)(6, 3): C=0C = 0.

x−2y=0.x - 2y = 0.

Krok 4. Punkt przecięcia symetralnych. Z drugiego równania x=2yx = 2y, więc 4y+y−5=04y + y - 5 = 0, y=1y = 1, x=2x = 2. Środek okręgu: O=(2,1)O = (2, 1).

Krok 5. Promień i kontrola. r2=∣OA∣2=32+42=25r^2 = |OA|^2 = 3^2 + 4^2 = 25. Dla pozostałych wierzchołków: ∣OB∣2=52+02=25|OB|^2 = 5^2 + 0^2 = 25 i ∣OC∣2=32+42=25|OC|^2 = 3^2 + 4^2 = 25 - wszystkie trzy leżą na okręgu.

xy−4−3−2−112345678−5−4−3−2−112345670 ABCO
Okrąg opisany na trójkącie ABC ma środek O = (2, 1) i promień 5.

Odpowiedź. (x−2)2+(y−1)2=25(x - 2)^2 + (y - 1)^2 = 25.