דלג לתוכן

מקום גאומטרי שהוא מעגל

מקום גאומטרי שהוא מעגל

יחס קבוע בין מרחקים

המקום הגאומטרי של הנקודות שמרחקן מ-A(0,0)\displaystyle A(0,0) גדול פי 2\displaystyle 2 ממרחקן מ-B(3,0)\displaystyle B(3,0).

התנאי PA=2PB\displaystyle {PA}={2PB}, ובריבוע PA2=4PB2\displaystyle {PA^{2}}={4PB^{2}}:

x2+y2=4((x−3)2+y2)=4x2−24x+36+4y2x^{2}+y^{2}=4\left((x-3)^{2}+y^{2}\right)=4x^{2}-24x+36+4y^{2}3x2+3y2−24x+36=0⇒x2+y2−8x+12=03x^{2}+3y^{2}-24x+36=0\quad\Rightarrow\quad x^{2}+y^{2}-8x+12=0

בהשלמה לריבוע: (x−4)2+y2=4\displaystyle {(x-4)^{2}+y^{2}}={4} – מעגל שמרכזו (4,0)\displaystyle (4,0) ורדיוסו 2\displaystyle 2.

  • כשהיחס 1:1\displaystyle 1:1 המקום הוא ישר – האנך האמצעי. בכל יחס אחר x2\displaystyle x^{2} ו-y2\displaystyle y^{2} לא מתבטלים, והמקום הוא מעגל.
(x−4)2+y2=4\displaystyle (x-4)^{2}+y^{2}=4
A=(0,0)\displaystyle A=(0,0)
B=(3,0)\displaystyle B=(3,0)
זווית ישרה שנשענת על קטע

המקום הגאומטרי של הנקודות P\displaystyle P שעבורן ∠APB=90∘\displaystyle {\angle APB}={90^{\circ}}, כש-A(−2,1)\displaystyle A(-2,1) ו-B(4,1)\displaystyle B(4,1).

PA⊥PB\displaystyle PA\perp PB, ולכן מכפלת השיפועים −1\displaystyle -1:

y−1x+2⋅y−1x−4=−1⇒(y−1)2=−(x+2)(x−4)=−x2+2x+8\frac{y-1}{x+2}\cdot\frac{y-1}{x-4}=-1\quad\Rightarrow\quad(y-1)^{2}=-(x+2)(x-4)=-x^{2}+2x+8x2−2x+(y−1)2=8⇒(x−1)2+(y−1)2=9x^{2}-2x+(y-1)^{2}=8\quad\Rightarrow\quad(x-1)^{2}+(y-1)^{2}=9
  • זה המעגל שהקטע AB\displaystyle AB קוטר שלו – כמו במשפט: זווית היקפית שנשענת על קוטר היא ישרה.
  • הנקודות A\displaystyle A ו-B\displaystyle B עצמן אינן במקום: בהן אין זווית, ובמשוואה השיפועים לא מוגדרים (x≠−2\displaystyle x\neq-2, x≠4\displaystyle x\neq4).
אמצעי קטעים

הנקודה Q\displaystyle Q נעה על המעגל x2+y2=16\displaystyle {x^{2}+y^{2}}={16}, ו-A(6,0)\displaystyle A(6,0). מהו המקום הגאומטרי של האמצע M\displaystyle M של AQ\displaystyle AQ?

  • M(x,y)\displaystyle M(x,y) אמצע AQ\displaystyle AQ, ולכן x=6+xQ2\displaystyle {x}={\frac{6+x_Q}{2}} ו-y=yQ2\displaystyle {y}={\frac{y_Q}{2}}.
  • נבטא את Q\displaystyle Q בעזרת M\displaystyle M: xQ=2x−6\displaystyle {x_Q}={2x-6}, yQ=2y\displaystyle {y_Q}={2y}.
  • Q\displaystyle Q על המעגל: (2x−6)2+(2y)2=16\displaystyle {(2x-6)^{2}+(2y)^{2}}={16}. נחלק ב-4\displaystyle 4: (x−3)2+y2=4\displaystyle {(x-3)^{2}+y^{2}}={4}.

המקום הוא מעגל שמרכזו (3,0)\displaystyle (3,0), אמצע הקטע מ-A\displaystyle A למרכז המעגל הנתון, ורדיוסו חצי מהרדיוס הנתון.

x2+y2=16\displaystyle x^{2}+y^{2}=16
(x−3)2+y2=4\displaystyle (x-3)^{2}+y^{2}=4
A=(6,0)\displaystyle A=(6,0)
תרגיל 1

A(−1,0)\displaystyle A(-1,0) ו-B(2,0)\displaystyle B(2,0).
מצאו את המקום הגאומטרי של הנקודות שמרחקן מ-A\displaystyle A גדול פי 2\displaystyle 2 ממרחקן מ-B\displaystyle B, וכתבו את משוואתו על הלוח.

A=(−1,0)\displaystyle A=(-1,0)
B=(2,0)\displaystyle B=(2,0)

תרגיל 2

A(−3,0)\displaystyle A(-3,0) ו-B(3,0)\displaystyle B(3,0).
מצאו את המקום הגאומטרי של הנקודות P\displaystyle P שעבורן PA2+PB2=50\displaystyle {PA^{2}+PB^{2}}={50}.

A=(−3,0)\displaystyle A=(-3,0)
B=(3,0)\displaystyle B=(3,0)

תרגיל 3

A(1,1)\displaystyle A(1,1) ו-B(7,−7)\displaystyle B(7,-7).
מצאו את המקום הגאומטרי של הנקודות P\displaystyle P שעבורן ∠APB=90∘\displaystyle {\angle APB}={90^{\circ}}, וכתבו את משוואתו על הלוח.

A=(1,1)\displaystyle A=(1,1)
B=(7,−7)\displaystyle B=(7,-7)

אילו נקודות של המעגל אינן במקום הגאומטרי? למה?

תרגיל 4

הנקודה Q\displaystyle Q נעה על המעגל x2+y2=36\displaystyle {x^{2}+y^{2}}={36}, ו-A(0,8)\displaystyle A(0,8).
מצאו את המקום הגאומטרי של האמצע של AQ\displaystyle AQ.

x2+y2=36\displaystyle x^{2}+y^{2}=36
A=(0,8)\displaystyle A=(0,8)