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 \(M(-3, 2)\text{.}\)

1p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(5\text{.}\)

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

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

1p

opgave 2

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

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

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

1p

\(c{:}\,(x+2)^2+(y-1)^2=25\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven zijn de punten \(A(4, 3)\) en \(B(1, 0)\text{.}\)

3p

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

Middellijn
00b7 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

Het middelpunt \(M\) is het midden van \(A\kern{-.8pt}B\text{,}\) dus
\(M({1 \over 2}(4+1), {1 \over 2}(3+0))=M(2\frac{1}{2}, 1\frac{1}{2})\text{.}\)

1p

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

1p

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

1p

opgave 4

Gegeven is het punt \(M(-3, -5)\text{.}\)

2p

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

MiddelpuntRaaktAanAs
00b8 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

Cirkel \(c\) raakt aan de \(y\text{-}\)as, dus \(r=d(M, y\text{-as})=3\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x+3)^2+(y+5)^2=9\text{.}\)

1p

opgave 5

Gegeven is het punt \(M(0, -3)\text{.}\)

1p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(5\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (2)
00b9 - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

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

1p

opgave 6

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+6x+4y-3=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2+6x+4y-3=0\)
\((x+3)^2-9+(y+2)^2-4-3=0\)
\((x+3)^2+(y+2)^2=16\text{.}\)

1p

Dus \(M(-3, -2)\) en \(r=\sqrt{16}=4\text{.}\)

1p

opgave 7

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-11x-6y+27=0\text{.}\)

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 - 1ms

Kwadraatafsplitsen geeft
\(x^2+y^2-11x-6y+27=0\)
\((x-5\frac{1}{2})^2-30\frac{1}{4}+(y-3)^2-9+27=0\)
\((x-5\frac{1}{2})^2+(y-3)^2=12\frac{1}{4}\text{.}\)

1p

Dus \(M(5\frac{1}{2}, 3)\) en \(r=\sqrt{12\frac{1}{4}}\text{.}\)

1p

opgave 8

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-6y-16=0\text{.}\)

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 - 1ms

Kwadraatafsplitsen geeft
\(x^2+y^2-6y-16=0\)
\(x^2+(y-3)^2-9-16=0\)
\(x^2+(y-3)^2=25\text{.}\)

1p

Dus \(M(0, 3)\) en \(r=\sqrt{25}=5\text{.}\)

1p

opgave 9

Gegeven zijn het punt \(A(-4, 2)\) en de lijn \(l{:}\,2x-y=5\text{.}\)

5p

Stel een vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(A(-4, 2)\) die de lijn \(l{:}\,2x-y=5\) raakt.

OpstellenCirkelMetRaaklijn
00bw - De vergelijking van een cirkel - basis - 97ms - data pool: #788 (97ms)

De lijn \(n\) gaat door \(A\) en staat loodrecht op \(l\text{.}\)
\(\begin{rcases}n{:}\,-x-2y=c \\ A(-4, 2)\end{rcases}c=-1⋅-4-2⋅2=0\)
Dus \(n{:}\,-x-2y=0\text{.}\)

1p

\(l\) en \(n\) snijden geeft het punt \(S\text{.}\)
\(\begin{cases}2x-y=5 \\ -x-2y=0\end{cases}\) \(\begin{vmatrix}1 \\ 2\end{vmatrix}\) geeft \(\begin{cases}2x-y=5 \\ -2x-4y=0\end{cases}\)
Optellen geeft \(-5y=5\) dus \(y=-1\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}2x-y=5 \\ y=-1\end{rcases}\begin{matrix}2x-1⋅-1=5 \\ x=2\end{matrix}\)
Dus \(S(2, -1)\text{.}\)

1p

\(d(A, l)=d(A, S)=\sqrt{(-4-2)^2+(2--1)^2}=\sqrt{45}\text{.}\)

1p

\(A(-4, 2)\) en \(r=d(A, l)=\sqrt{45}\text{,}\) dus
\(c{:}\,(x+4)^2+(y-2)^2=45\text{.}\)

1p

opgave 10

Gegeven is het punt \(M(0, -2)\text{.}\)

2p

Stel de vergelijking op van de cirkel \(c\) met middelpunt \(M\) en straal \(3\text{.}\)
Geef het antwoord in de vorm \(x^2+y^2+ax+by+c=0\text{.}\)

MiddelpuntEnStraal (3)
00bx - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

\(c{:}\,x^2+(y+2)^2=9\text{.}\)

1p

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+y^2+4y+4=9\)
en dus
\(c{:}\,x^2+y^2+4y-5=0\text{.}\)

1p

opgave 11

Er zijn twee cirkels \(c_1\) en \(c_2\) waarvan het middelpunt op de lijn \(l{:}\,y=3x+4\) 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

\(\begin{rcases}y=3x+4 \\ y_M=5\end{rcases}\text{ geeft }3x+4=5\text{ dus }x_M=\frac{1}{3}\)

1p

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

1p

Op dezelfde manier geldt dat
\(\begin{rcases}y=3x+4 \\ y_M=-5\end{rcases}\text{ geeft }3x+4=-5\text{ dus }x_M=-3\)
Middelpunt \(M_2(-3, -5)\) en straal \(r=5\text{,}\) dus
\(c_2{:}\,(x+3)^2+(y+5)^2=25\)

1p

havo wiskunde B 7.4 Afstanden en raaklijnen bij cirkels

De vergelijking van een cirkel (1)

opgave 1

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+6x-16=0\text{.}\)
De punten \(A\) en \(B\) met \(x_A=x_B=0\) en \(y_A>y_B\) liggen op \(c\text{.}\)

2p

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

GegevenRaakpunt (2)
00br - De vergelijking van een cirkel - basis - 1ms

\(x=0\) invullen in de vergelijking van \(c\) geeft
\(0^2+y^2+6⋅0-16=0\text{.}\)

1p

De vergelijking oplossen geeft
\(y^2-16=0\)
\((y+4)(y-4)=0\)
\(y=-4∨y=4\)
\(y_A>y_B\text{,}\) dus \(A(0, 4)\) en \(B(0, -4)\text{.}\)

1p

"