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 \(M(2, -5)\text{.}\)

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

\(c{:}\,(x-2)^2+(y+5)^2=49\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de punten \(M(-4, -1)\) en \(A(-2, 0)\text{.}\)

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

\(r=d(M, A)=\sqrt{(-4--2)^2+(-1-0)^2}=\sqrt{5}\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x+4)^2+(y+1)^2=5\text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven zijn de punten \(A(-5, 1)\) en \(B(6, 4)\text{.}\)

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
\(M({1 \over 2}(-5+6), {1 \over 2}(1+4))=M(\frac{1}{2}, 2\frac{1}{2})\text{.}\)

1p

\(r=d(M, A)=\sqrt{(\frac{1}{2}--5)^2+(2\frac{1}{2}-1)^2}=\sqrt{32\frac{1}{2}}\text{.}\)

1p

\(c{:}\,(x-\frac{1}{2})^2+(y-2\frac{1}{2})^2=32\frac{1}{2}\text{.}\)

1p

opgave 4

Gegeven is het punt \(M(-6, 2)\text{.}\)

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 \(r=d(M, x\text{-as})=2\text{.}\)

1p

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

1p

opgave 5

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

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

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

1p

opgave 6

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-6x-4y-12=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2-6x-4y-12=0\)
\((x-3)^2-9+(y-2)^2-4-12=0\)
\((x-3)^2+(y-2)^2=25\text{.}\)

1p

Dus \(M(3, 2)\) en \(r=\sqrt{25}=5\text{.}\)

1p

opgave 7

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-8x-5y+16=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2-8x-5y+16=0\)
\((x-4)^2-16+(y-2\frac{1}{2})^2-6\frac{1}{4}+16=0\)
\((x-4)^2+(y-2\frac{1}{2})^2=6\frac{1}{4}\text{.}\)

1p

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

1p

opgave 8

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+10x-11=0\text{.}\)

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
\(x^2+y^2+10x-11=0\)
\((x+5)^2-25+y^2-11=0\)
\((x+5)^2+y^2=36\text{.}\)

1p

Dus \(M(-5, 0)\) en \(r=\sqrt{36}=6\text{.}\)

1p

opgave 9

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

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

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

1p

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+8x+16+y^2+14y+49=4\)
en dus
\(c{:}\,x^2+y^2+8x+14y+61=0\text{.}\)

1p

opgave 10

Er zijn twee cirkels \(c_1\) en \(c_2\) waarvan het middelpunt op de lijn \(l{:}\,y=5x+2\) ligt, die straal \(4\) 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 \(4\text{,}\) dus \(y_M=4\) of \(y_M=-4\text{.}\)

1p

\(\begin{rcases}y=5x+2 \\ y_M=4\end{rcases}\text{ geeft }5x+2=4\text{ dus }x_M=\frac{2}{5}\)

1p

Middelpunt \(M_1(\frac{2}{5}, 4)\) en straal \(r=4\text{,}\) dus
\(c_1{:}\,(x-\frac{2}{5})^2+(y-4)^2=16\)

1p

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

1p

havo wiskunde B 7.4 Raaklijnen en snijpunten bij cirkels

De vergelijking van een cirkel (2)

opgave 1

Gegeven is de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2+2x+6y+5=0\text{.}\)
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 \(B\text{.}\)

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

\(x=0\) invullen in de vergelijking van \(c\) geeft
\(0^2+y^2+2⋅0+6y+5=0\text{.}\)

1p

De vergelijking oplossen geeft
\(y^2+6y+5=0\)
\((y+5)(y+1)=0\)
\(y=-5∨y=-1\)
\(y_A>y_B\text{,}\) dus \(A(0, -1)\) en \(B(0, -5)\text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de lijn \(l{:}\,3x-y=-2\) en de cirkel \(c{:}\,x^2+y^2-8x+2y-28=0\text{.}\)

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 \(y=3x+2\text{.}\)
Substitutie in \(x^2+y^2-8x+2y-28=0\) geeft
\(x^2+(3x+2)^2-8x+2(3x+2)-28=0\text{.}\)

1p

Haakjes wegwerken geeft
\(x^2+9x^2+12x+4-8x+6x+4-28=0\)
\(10x^2+10x-20=0\text{.}\)

1p

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

1p

Invullen van \(x=-2\) in \(y=3x+2\) geeft \(y=-4\text{,}\) dus snijpunt \((-2, -4)\text{.}\)
Invullen van \(x=1\) geeft \(y=5\text{,}\) dus snijpunt \((1, 5)\text{.}\)

1p

"