Getal & Ruimte (12e editie) - havo wiskunde B

'De vergelijking van een cirkel'.

havo wiskunde B 7.3 Cirkelvergelijkingen

De vergelijking van een cirkel (10)

opgave 1

Gegeven is het punt \(M(-4, -6)\text{.}\)

1p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(7\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (1)
00b5 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

\(c{:}\,(x+4)^2+(y+6)^2=49\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de punten \(M(-1, 4)\) en \(A(-4, 3)\text{.}\)

2p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) die door het punt \(A\) gaat.

MiddelpuntDoorPunt
00b6 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

\(r=d(M, A)=\sqrt{(-1--4)^2+(4-3)^2}=\sqrt{10}\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x+1)^2+(y-4)^2=10\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven zijn de punten \(A(-5, -1)\) en \(B(-3, 2)\text{.}\)

3p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middellijn \(A\kern{-.8pt}B\text{.}\)

Middellijn
00b7 - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

Het middelpunt \(M\) is het midden van \(A\kern{-.8pt}B\text{,}\) dus
\(M({1 \over 2}(-5+-3), {1 \over 2}(-1+2))=M(-4, \frac{1}{2})\text{.}\)

1p

\(r=d(M, A)=\sqrt{(-4--5)^2+(\frac{1}{2}--1)^2}=\sqrt{3\frac{1}{4}}\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x+4)^2+(y-\frac{1}{2})^2=3\frac{1}{4}\text{.}\)

1p

opgave 4

Gegeven is het punt \(M(-4, -7)\text{.}\)

2p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) die raakt aan de \(x\text{-}\)as.

MiddelpuntRaaktAanAs
00b8 - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

Cirkel \(c\) raakt aan de \(x\text{-}\)as, dus \(r=d(M, x\text{-as})=7\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x+4)^2+(y+7)^2=49\text{.}\)

1p

opgave 5

Gegeven is het punt \(M(6, 0)\text{.}\)

1p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(4\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (2)
00b9 - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

\(c{:}\,(x-6)^2+y^2=16\text{.}\)

1p

opgave 6

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-10x-12y+57=0\text{.}\)

2p

Bepaal de coördinaten van het middelpunt \(M\) en de straal \(r\) van cirkel \(c\text{.}\)

Kwadraatafsplitsen (1)
00ba - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

Kwadraatafsplitsen geeft
\(x^2+y^2-10x-12y+57=0\)
\((x-5)^2-25+(y-6)^2-36+57=0\)
\((x-5)^2+(y-6)^2=4\text{.}\)

1p

Dus \(M(5, 6)\) en \(r=\sqrt{4}=2\text{.}\)

1p

opgave 7

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-7x-12y+39=0\text{.}\)

2p

Bepaal de coördinaten van het middelpunt \(M\) en de straal \(r\) van cirkel \(c\text{.}\)

Kwadraatafsplitsen (2)
00bb - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

Kwadraatafsplitsen geeft
\(x^2+y^2-7x-12y+39=0\)
\((x-3\frac{1}{2})^2-12\frac{1}{4}+(y-6)^2-36+39=0\)
\((x-3\frac{1}{2})^2+(y-6)^2=9\frac{1}{4}\text{.}\)

1p

Dus \(M(3\frac{1}{2}, 6)\) en \(r=\sqrt{9\frac{1}{4}}\text{.}\)

1p

opgave 8

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+12x+20=0\text{.}\)

2p

Bepaal de coördinaten van het middelpunt \(M\) en de straal \(r\) van cirkel \(c\text{.}\)

Kwadraatafsplitsen (3)
00bc - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

Kwadraatafsplitsen geeft
\(x^2+y^2+12x+20=0\)
\((x+6)^2-36+y^2+20=0\)
\((x+6)^2+y^2=16\text{.}\)

1p

Dus \(M(-6, 0)\) en \(r=\sqrt{16}=4\text{.}\)

1p

opgave 9

Gegeven is het punt \(M(-6, 3)\text{.}\)

2p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(4\text{.}\)
Geef het antwoord in de vorm \(x^2+y^2+ax+by+c=0\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (3)
00bx - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

\(c{:}\,(x+6)^2+(y-3)^2=16\text{.}\)

1p

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+12x+36+y^2-6y+9=16\)
en dus
\(c{:}\,x^2+y^2+12x-6y+29=0\text{.}\)

1p

opgave 10

Er zijn twee cirkels \(c_1\) en \(c_2\) waarvan het middelpunt op de lijn \(l{:}\,y=3x+1\) ligt, die straal \(5\) hebben en die de \(x\text{-}\)as raken.

4p

Stel van zowel \(c_1\) als \(c_2\) een vergelijking op.

MiddelpuntOpLijnRaaktAanAs
00es - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

De cirkels raken de \(x\text{-}\)as en hebben straal \(5\text{,}\) dus \(y_M=5\) of \(y_M=-5\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y=3x+1 \\ y_M=5\end{rcases}\text{ geeft }3x+1=5\text{ dus }x_M=1\frac{1}{3}\)

1p

Middelpunt \(M_1(1\frac{1}{3}, 5)\) en straal \(r=5\text{,}\) dus
\(c_1{:}\,(x-1\frac{1}{3})^2+(y-5)^2=25\)

1p

Op dezelfde manier geldt dat
\(\begin{rcases}y=3x+1 \\ y_M=-5\end{rcases}\text{ geeft }3x+1=-5\text{ dus }x_M=-2\)
Middelpunt \(M_2(-2, -5)\) en straal \(r=5\text{,}\) dus
\(c_2{:}\,(x+2)^2+(y+5)^2=25\)

1p

havo wiskunde B 7.4 Raaklijnen en snijpunten bij cirkels

De vergelijking van een cirkel (2)

opgave 1

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-6x+8y=0\text{.}\)
De punten \(A\) en \(B\) met \(x_A=x_B=7\) en \(y_A>y_B\) liggen op \(c\text{.}\)

2p

Bereken de coördinaten van \(A\) en van \(B\text{.}\)

PuntenMetGegevenCoordinaat
00br - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

\(x=7\) invullen in de vergelijking van \(c\) geeft
\(7^2+y^2-6⋅7+8y+0=0\text{.}\)

1p

De vergelijking oplossen geeft
\(y^2+8y+7=0\)
\((y+7)(y+1)=0\)
\(y=-7∨y=-1\)
\(y_A>y_B\text{,}\) dus \(A(7, -1)\) en \(B(7, -7)\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de lijn \(l{:}\,5x+y=-4\) en de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-10x+6y-18=0\text{.}\)

4p

Bereken exact de coördinaten van \(l\) en \(c\text{.}\)

SnijpuntenLijnEnCirkel
00by - De vergelijking van een cirkel - basis - 4ms - data pool: #56 (2ms)

Omschrijven van \(l\) geeft \(y=-5x-4\text{.}\)
Substitutie in \(x^2+y^2-10x+6y-18=0\) geeft
\(x^2+(-5x-4)^2-10x+6(-5x-4)-18=0\text{.}\)

1p

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+25x^2+40x+16-10x-30x-24-18=0\)
\(26x^2-26=0\text{.}\)

1p

Oplossen van de vergelijking geeft
\(x^2-1=0\)
\((x-1)(x+1)=0\)
Dus \(x=1∨x=-1\text{.}\)

1p

Invullen van \(x=1\) in \(y=-5x-4\) geeft \(y=-9\text{,}\) dus snijpunt \((1, -9)\text{.}\)
Invullen van \(x=-1\) geeft \(y=1\text{,}\) dus snijpunt \((-1, 1)\text{.}\)

1p

"