Getal & Ruimte (13e editie) - havo wiskunde B

'De vergelijking van een cirkel'.

havo wiskunde B	7.3 Cirkelvergelijkingen
De vergelijking van een cirkel (11)	opgave 1 Gegeven is het punt \(M(-5, 7)\text{.}\) 1p Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(4\text{.}\) MiddelpuntEnStraal (1) 00b5 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms ○ \(c{:}\,(x+5)^2+(y-7)^2=16\text{.}\) 1p opgave 2 Gegeven zijn de punten \(M(2, -3)\) en \(A(5, 1)\text{.}\) 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 - 0ms ○ \(r=d(M, A)=\sqrt{(2-5)^2+(-3-1)^2}=\sqrt{25}\text{.}\) 1p ○ \(c{:}\,(x-2)^2+(y+3)^2=25\text{.}\) 1p opgave 3 Gegeven zijn de punten \(A(0, 4)\) en \(B(2, -3)\text{.}\) 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 \(M({1 \over 2}(0+2), {1 \over 2}(4+-3))=M(1, \frac{1}{2})\text{.}\) 1p ○ \(r=d(M, A)=\sqrt{(1-0)^2+(\frac{1}{2}-4)^2}=\sqrt{13\frac{1}{4}}\text{.}\) 1p ○ \(c{:}\,(x-1)^2+(y-\frac{1}{2})^2=13\frac{1}{4}\text{.}\) 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 \(M(-4, 0)\text{.}\) 1p Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(6\text{.}\) MiddelpuntEnStraal (2) 00b9 - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms ○ \(c{:}\,(x+4)^2+y^2=36\text{.}\) 1p opgave 6 Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+14x+2y+14=0\text{.}\) 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 \(x^2+y^2+14x+2y+14=0\) \((x+7)^2-49+(y+1)^2-1+14=0\) \((x+7)^2+(y+1)^2=36\text{.}\) 1p ○ Dus \(M(-7, -1)\) en \(r=\sqrt{36}=6\text{.}\) 1p opgave 7 Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-5x+2y-9=0\text{.}\) 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 \(x^2+y^2-5x+2y-9=0\) \((x-2\frac{1}{2})^2-6\frac{1}{4}+(y+1)^2-1-9=0\) \((x-2\frac{1}{2})^2+(y+1)^2=16\frac{1}{4}\text{.}\) 1p ○ Dus \(M(2\frac{1}{2}, -1)\) en \(r=\sqrt{16\frac{1}{4}}\text{.}\) 1p opgave 8 Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+14y+45=0\text{.}\) 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 \(x^2+y^2+14y+45=0\) \(x^2+(y+7)^2-49+45=0\) \(x^2+(y+7)^2=4\text{.}\) 1p ○ Dus \(M(0, -7)\) en \(r=\sqrt{4}=2\text{.}\) 1p opgave 9 Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+8y-4=0\text{.}\) De punten \(A\) en \(B\) met \(x_A=x_B=4\) 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 ○ \(x=4\) invullen in de vergelijking van \(c\) geeft \(4^2+y^2+0⋅4+8y-4=0\text{.}\) 1p ○ De vergelijking oplossen geeft \(y^2+8y+12=0\) \((y+6)(y+2)=0\) \(y=-6∨y=-2\) \(y_A>y_B\text{,}\) dus \(A(4, -2)\) en \(B(4, -6)\text{.}\) 1p opgave 10 Gegeven is het punt \(M(-1, 0)\text{.}\) 2p Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(2\text{.}\) 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 ○ \(c{:}\,(x+1)^2+y^2=4\text{.}\) 1p ○ Haakjes wegwerken geeft \(x^2+2x+1+y^2=4\) en dus \(c{:}\,x^2+y^2+2x-3=0\text{.}\) 1p opgave 11 Er zijn twee cirkels \(c_1\) en \(c_2\) waarvan het middelpunt op de lijn \(l{:}\,y=5x+1\) ligt, die straal \(4\) hebben en die de \(y\text{-}\)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 \(y\text{-}\)as en hebben straal \(4\text{,}\) dus \(x_M=4\) of \(x_M=-4\text{.}\) 1p ○ \(\begin{rcases}y=5x+1 \\ x_M=4\end{rcases}\text{ geeft }y_M=5⋅4+1=21\) 1p ○ Middelpunt \(M_1(4, 21)\) en straal \(r=4\text{,}\) dus \(c_1{:}\,(x-4)^2+(y-21)^2=16\) 1p ○ Op dezelfde manier geldt dat \(\begin{rcases}y=5x+1 \\ x_M=-4\end{rcases}\text{ geeft }y_M=5⋅-4+1=-19\) Middelpunt \(M_2(-4, -19)\) en straal \(r=4\text{,}\) dus \(c_2{:}\,(x+4)^2+(y+19)^2=16\) 1p

havo wiskunde B

7.3 Cirkelvergelijkingen

De vergelijking van een cirkel (11)

opgave 1

Gegeven is het punt \(M(-5, 7)\text{.}\)

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

MiddelpuntEnStraal (1)

00b5 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

○

\(c{:}\,(x+5)^2+(y-7)^2=16\text{.}\)

opgave 2

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

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 - 0ms

○

\(r=d(M, A)=\sqrt{(2-5)^2+(-3-1)^2}=\sqrt{25}\text{.}\)

○

\(c{:}\,(x-2)^2+(y+3)^2=25\text{.}\)

opgave 3

Gegeven zijn de punten \(A(0, 4)\) en \(B(2, -3)\text{.}\)

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
\(M({1 \over 2}(0+2), {1 \over 2}(4+-3))=M(1, \frac{1}{2})\text{.}\)

○

\(r=d(M, A)=\sqrt{(1-0)^2+(\frac{1}{2}-4)^2}=\sqrt{13\frac{1}{4}}\text{.}\)

○

\(c{:}\,(x-1)^2+(y-\frac{1}{2})^2=13\frac{1}{4}\text{.}\)

opgave 4

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

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 \(r=d(M, x\text{-as})=7\text{.}\)

○

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

opgave 5

Gegeven is het punt \(M(-4, 0)\text{.}\)

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(6\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (2)

00b9 - De vergelijking van een cirkel - basis - 0ms

○

\(c{:}\,(x+4)^2+y^2=36\text{.}\)

opgave 6

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+14x+2y+14=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2+14x+2y+14=0\)
\((x+7)^2-49+(y+1)^2-1+14=0\)
\((x+7)^2+(y+1)^2=36\text{.}\)

○

Dus \(M(-7, -1)\) en \(r=\sqrt{36}=6\text{.}\)

opgave 7

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-5x+2y-9=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2-5x+2y-9=0\)
\((x-2\frac{1}{2})^2-6\frac{1}{4}+(y+1)^2-1-9=0\)
\((x-2\frac{1}{2})^2+(y+1)^2=16\frac{1}{4}\text{.}\)

○

Dus \(M(2\frac{1}{2}, -1)\) en \(r=\sqrt{16\frac{1}{4}}\text{.}\)

opgave 8

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+14y+45=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2+14y+45=0\)
\(x^2+(y+7)^2-49+45=0\)
\(x^2+(y+7)^2=4\text{.}\)

○

Dus \(M(0, -7)\) en \(r=\sqrt{4}=2\text{.}\)

opgave 9

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+8y-4=0\text{.}\)
De punten \(A\) en \(B\) met \(x_A=x_B=4\) en \(y_A>y_B\) liggen op \(c\text{.}\)

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

PuntenMetGegevenCoordinaat

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

○

\(x=4\) invullen in de vergelijking van \(c\) geeft
\(4^2+y^2+0⋅4+8y-4=0\text{.}\)

○

De vergelijking oplossen geeft
\(y^2+8y+12=0\)
\((y+6)(y+2)=0\)
\(y=-6∨y=-2\)
\(y_A>y_B\text{,}\) dus \(A(4, -2)\) en \(B(4, -6)\text{.}\)

opgave 10

Gegeven is het punt \(M(-1, 0)\text{.}\)

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(2\text{.}\)
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

○

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

○

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+2x+1+y^2=4\)
en dus
\(c{:}\,x^2+y^2+2x-3=0\text{.}\)

opgave 11

Er zijn twee cirkels \(c_1\) en \(c_2\) waarvan het middelpunt op de lijn \(l{:}\,y=5x+1\) ligt, die straal \(4\) hebben en die de \(y\text{-}\)as raken.

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

MiddelpuntOpLijnRaaktAanAs

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

○

De cirkels raken de \(y\text{-}\)as en hebben straal \(4\text{,}\) dus \(x_M=4\) of \(x_M=-4\text{.}\)

○

\(\begin{rcases}y=5x+1 \\ x_M=4\end{rcases}\text{ geeft }y_M=5⋅4+1=21\)

○

Middelpunt \(M_1(4, 21)\) en straal \(r=4\text{,}\) dus
\(c_1{:}\,(x-4)^2+(y-21)^2=16\)

○

Op dezelfde manier geldt dat
\(\begin{rcases}y=5x+1 \\ x_M=-4\end{rcases}\text{ geeft }y_M=5⋅-4+1=-19\)
Middelpunt \(M_2(-4, -19)\) en straal \(r=4\text{,}\) dus
\(c_2{:}\,(x+4)^2+(y+19)^2=16\)