Zadanie maturalne nr 10, matura 2021 (poziom rozszerzony)
Treść zadania:
Prosta przechodząca przez punkty \(A=(8, −6)\) i \(B=(5, 15)\) jest styczna do okręgu o środku w punkcie \(O=(0, 0)\). Oblicz promień tego okręgu i współrzędne punktu styczności tego okręgu z prostą AB.
Rozwiązanie zadania
Sporządzamy rysunek poglądowy.
Wyznaczmy równanie prostej \(y=ax+b\), która przechodzi przez punkty A i B. Wówczas znajdziemy równanie prostej przechodzącej przez punkt styczności C z okręgiem i jego współrzędne oraz długość promienia.
\(\begin{cases} -6=8a+b\\ 15=5a+b \end{cases}\)
Odejmujemy stronami równania i otrzymujemy:
\(-6-15=8a-5a\)
\(-21=3a\)
\(a=-7\)
\(b=-6-8\cdot(-7)=50\)
Równanie prostej zawierającej A i B: \(y=-7x+50\).
Dla wyznaczenia promienia \(r\) skorzystamy ze wzoru na odległość punktu od prostej. Odległość punktu \(P=(x_0,y_0)\) od prostej \(Ax+By+C=0\) wyrażona jest wzorem: \( d=\frac{|Ax_0+By_0+C|}{\sqrt{A^2+B^2}} \)
Przekształcamy zatem do powyższej postaci nasze równanie i obliczamy \(r\) poprzez odległość środka okręgu \(O=(0,0)\) od punktu styczności .
\(7x+y-50=0\)
\(A=7, B=1, C=-50\)
\(r=\frac{|7\cdot 0+0-50|}{\sqrt{7^+1^2}}=\frac{50}{\sqrt{50}=\sqrt{50}=5\sqrt{2}}\)
Ponieważ prosta OC jest prostopadła do prostej o równaniu \(y=-7x+50\), to jej współczynnik kierunkowy jest równy \(\frac{1}{7}\). Ponieważ przechodzi ona przez punkt \(O=(0,0)\), więc równanie tej prostej jest następujące: \(y=\frac{1}{7}x\).
Aby znaleźć współrzędne punktu C, rozwiązujemy układ
\(\begin{cases} y=\frac{1}{7}x\\ y=-7x+50 \end{cases}\)
Stąd:
\(\frac{1}{7}x=-7x+50/\cdot 7\)
\(x+49x=350\)
\(5x=350/:5\)
\(x=7\)
\(y=1\)
Odpowiedź
© medianauka.pl, 2023-04-03, ZAD-4835
Zadania podobne
Zadanie nr 1.
Znaleźć równanie paraboli, której fragment przedstawiono na rysunku:
Zadanie nr 2.
Znaleźć współrzędne punktu przecięcia się prostych o równaniach \(y=3x-5\) oraz \(y=-5x+3\)
Zadanie nr 3.
Rozwiązać układ równań metodą podstawiania:
a) \(\begin{cases} 3x-2y=-4 \\ x+3y=-5\end{cases}\)
b) \(\begin{cases} \sqrt{3}x+4y=1\\ x+2\sqrt{3}y=\sqrt{3}\end{cases}\)
Zadanie nr 4.
Rozwiązać układ równań metodą podstawiania:
a) \(\begin{cases} y-3x=2\\ -2y+6x=1 \end{cases}\)
b) \(\begin{cases} 2x+\frac{1}{2}y=\frac{1}{3}\\ -12x-3y=-2 \end{cases}\)
Zadanie nr 5.
Rozwiązać układ równań metodą przeciwnych współczynników:
a) \(\begin{cases} \frac{1}{2}x-2=y\\ \frac{1}{3}x+3=\frac{1}{4}y \end{cases}\)
b) \(\begin{cases} 5x+5y=-7\\ -3x-2y=4 \end{cases}\)
Zadanie nr 6.
Rozwiązać układ równań metodą przeciwnych współczynników:
a) \(\begin{cases} \sqrt{2}x-\sqrt{6}y=\sqrt{5}\\ 2x+4y=\sqrt{10} \end{cases}\)
b) \(\begin{cases} 2x+y=-\frac{1}{2}\\ -4x-2y=1 \end{cases}\)
c) \(\begin{cases} 3x-y=5\\-6x+2y=-1 \end{cases}\)
Zadanie nr 7 — maturalne.
Proste o równaniach \(2x-3y=4\) i \(5x-6y=7\) przecinają się w punkcie \(P\). Stąd wynika, że:
A. \(P=(1,2)\)
B. \(P=(-1,2)\)
C. \(P=(-1,-2)\)
D. \(P=(1,-2)\)
Zadanie nr 8 — maturalne.
Proste o równaniach \(2x-3y=4\) i \(5x-6y=7\) przecinają się w punkcie \(P\). Stąd wynika, że:
A. \(P=(1,2)\)
B. \(P=(-1,2)\)
C. \(P=(-1,-2)\)
D. \(P=(1,-2)\)
Zadanie nr 9 — maturalne.
Wyznacz wszystkie wartości parametru \(a\), dla których wykresy funkcji \(f\) i \(g\), określonych wzorami \(f(x)=x-2\) oraz \(g(x)=5-ax\), przecinają się w punkcie o obu współrzędnych dodatnich.
Zadanie nr 10 — maturalne.
Układ równań
\(\begin{cases}x-y=3\\ 2x+0,5y=4 \end{cases}\)
opisuje w układzie współrzędnych na płaszczyźnie:
A. zbiór pusty.
B. dokładnie jeden punkt.
C. dokładnie dwa różne punkty.
D. zbiór nieskończony.
Zadanie nr 11 — maturalne.
W układzie współrzędnych są dane punkty \(A=(-43,-12)\), \(B=(50,19)\). Prosta AB przecina oś \(Ox\) w punkcie \(P\). Oblicz pierwszą współrzędną punktu \(P\).
Zadanie nr 12 — maturalne.
Na rysunku przedstawiono geometryczną interpretację jednego z niżej zapisanych układów równań.
Wskaż ten układ:
A. \(\begin{cases}y=x+1\\y=-2x+4\end{cases}\)
B. \(\begin{cases}y=x-1\\y=2x+4\end{cases}"\)
C. \(\begin{cases}y=x-1\\y=-2x+4\end{cases}"\)
D. \(\begin{cases}y=x+1\\y=2x+4\end{cases}\)
Zadanie nr 13 — maturalne.
Para liczb \(x=2\) i \(y=2\) jest rozwiązaniem układu równań
\(\begin{cases} ax+y=5\\-2x+3y=2a\end{cases}\)
dla:
A. \(a=-1\)
B. \(a=1\)
C. \(a=-2\)
D. \(a=2\)
Zadanie nr 14 — maturalne.
Na rysunku obok przedstawiono geometryczną interpretację jednego z niżej zapisanych układów równań. Wskaż ten układ, którego geometryczną interpretację przedstawiono na rysunku.
A. \(\begin{cases}y=x+1\\y=-2x+4\end{cases}\)
B. \(\begin{cases}y=x-1\\y=2x+4\end{cases}\)
C. \(\begin{cases}y=x-1\\y=2x+4\end{cases}\)
D. \(\begin{cases}y=x+1\\y=2x+4\end{cases}\)
Zadanie nr 15 — maturalne.
Rozwiązaniem układu równań \(\begin{cases} 11x-11y=1\\22x+22y=-1\end{cases}\) jest para liczb \(x=x_0, y=y_0\). Wtedy
A. \(x_0>0\) i \(y_0>0\)
B. \(x_0>0\) i \(y_0<0\)
C. \(x_0<0\) i \(y_0>0\)
D. \(x_0<0\) i \(y_0<0\)