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

'Afstand tussen punten, lijnen en cirkels'.

vwo wiskunde B 7.2 Afstanden bij punten en lijnen

Afstand tussen punten, lijnen en cirkels (4)

opgave 1

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

1p

Bereken exact de afstand tussen \(A\) en \(B \text{.}\)

AfstandTussenTweePunten
00b2 - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 0ms

○

\(d(A , B) = \sqrt{(-2 - 3)^{2} + (-1 - -2)^{2}} = \sqrt{25 + 1} = \sqrt{26} \text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn het punt \(A (-7 , 5)\) en de lijn \(l{:}\,6 x + 8 y = 9 \text{.}\)

1p

Bereken exact de afstand tussen \(A\) en \(l \text{.}\)

AfstandTussenPuntEnLijn (2)
00t0 - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 1ms

○

\(d(A , l) = \frac{\vert 6 \cdot -7+40-9 \vert}{\sqrt{6^{2}+8^{2}}} = \frac{11}{\sqrt{100}} = 1\frac{1}{10}\)

1p

opgave 3

Gegeven is de lijn \(l{:}\,8 x + 6 y = 6 \text{.}\)

4p

Bereken exact de coördinaten van de punten \(P\) op de lijn \(y = 2\) die op afstand \(5\) van \(l\) liggen.

PuntenOpGegevenAfstandVanLijn
00t1 - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 3ms

○

\(P (p , 2)\) is een punt op de lijn \(y = 2 \text{.}\)
\(d(P , l) = \frac{\vert 8 p+6 \cdot 2-6 \vert}{8^{2}+6^{2}} = {\vert 8 p+6 \vert \over 10}\)

1p

○

\(d(P , l) = 5\) geeft
\({\vert 8 p+6 \vert \over 10} = 5\)
\(\vert 8 p+6 \vert = 50\)

1p

○

\(8 p + 6 = 50 ∨ 8 p + 6 = -50\)
\(8 p = 44 ∨ 8 p = -56\)
\(p = 5\frac{1}{2} ∨ p = -7\)

1p

○

Dus \(P_{1} (5\frac{1}{2} , 2)\) en \(P_{2} (-7 , 2) \text{.}\)

1p

opgave 4

Gegeven is \(\triangle A\kern{-.8pt}B\kern{-.8pt}C\) met de hoekpunten \(A (4 , 1) \text{,}\) \(B (-6 , -8)\) en \(C (5 , -3) \text{.}\)

6p

Bereken exact de oppervlakte van \(\triangle A\kern{-.8pt}B\kern{-.8pt}C \text{.}\)

OppervlakteVanDriehoek
00t3 - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 1ms

○

\(d(A , B) = \sqrt{(-6-4)^{2}+(-8-1)^{2}} = \sqrt{181}\)

1p

○

Lijn \(l\) door \(A\) en \(B\) heeft \(\text{rc}_{l} = {\Delta y \over \Delta x} = {-8 - 1 \over -6 - 4} = \frac{9}{10}\)

1p

○

\(\begin{rcases}y = \frac{9}{10} x + b \\ \text{door } A (4 , 1)\end{rcases} \begin{matrix}\frac{9}{10} ⋅ 4 + b = 1 \\ 3\frac{3}{5} + b = 1 \\ b = -2\frac{3}{5}\end{matrix}\)

1p

○

\(y = {9 \over 10} x-2\frac{3}{5}\) geeft \({9 \over 10} x-y-2\frac{3}{5} = 0\) oftewel \(9 x-10 y-26 = 0\)

1p

○

\(d(l , C) = \frac{\vert 9 \cdot 5-10 \cdot -3-26 \vert}{\sqrt{9^{2}+(-10)^{2}}} = \frac{49}{\sqrt{181}}\)

1p

○

\(O(A\kern{-.8pt}B\kern{-.8pt}C) = {1 \over 2} \sqrt{181} \cdot \frac{49}{\sqrt{181}} = 24\frac{1}{2} \text{.}\)

1p

vwo wiskunde B 7.4 Afstanden en raaklijnen bij cirkels

Afstand tussen punten, lijnen en cirkels (3)

opgave 1

Gegeven zijn de cirkel \(c{:}\,x^{2} + y^{2} + 4 x + 2 y - 2 = 0\) en het punt \(A (0 , 1) \text{.}\)

3p

Bereken exact de afstand tussen \(c\) en \(A \text{.}\)

AfstandTussenPuntEnCirkel
00b4 - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 2ms

○

Kwadraatafsplitsen geeft \((x + 2)^{2} + (y + 1)^{2} = 7\)
Dus \(M (-2 , -1)\) en \(r = \sqrt{7} \text{.}\)

1p

○

\(d(M , A) = \sqrt{(-2 - 0)^{2} + (-1 - 1)^{2}} = \sqrt{8} \text{.}\)

1p

○

Er geldt \(d(M , A) > r \text{,}\) dus \(d(c , A) = d(M , A) - r = \sqrt{8} - \sqrt{7} \text{.}\)

1p

opgave 2

Gegeven zijn de cirkel \(c{:}\,(x - 3)^{2} + (y + 1)^{2} = 19\) en het punt \(A (-1 , -3) \text{.}\)

3p

Onderzoek met een berekening of het punt \(A\) op, binnen of buiten de cirkel \(c\) ligt.

LiggingPuntTenOpzichteVanCirkel
00bd - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 0ms

○

\(M (3 , -1)\) en \(r = \sqrt{19} \text{.}\)

1p

○

\(d(M , A) = \sqrt{(-1 - 3)^{2} + (-3 - -1)^{2}} = \sqrt{20} \text{.}\)

1p

○

\(d(M , A) > r \text{,}\) dus \(A\) ligt buiten \(c \text{.}\)

1p

opgave 3

Gegeven zijn de cirkels \(c_{1}{:}\,x^{2} + y^{2} + 6 x + 12 y + 37 = 0\) en \(c_{2}{:}\,(x - 7)^{2} + (y - 1)^{2} = 5 \text{.}\)

3p

Bereken exact de afstand tussen \(c_{1}\) en \(c_{2} \text{.}\)

AfstandTussenTweeCirkels
00bu - Afstand tussen punten, lijnen en cirkels - basis - 2ms

○

Kwadraatafsplitsen geeft \((x + 3)^{2} + (y + 6)^{2} = 8\)
Dus \(M_{1} (-3 , -6)\) en \(r_{1} = \sqrt{8} \text{.}\)

1p

○

Het middelpunt van cirkel \(c_{2}\) is \(M_{2} (7 , 1) \text{,}\) dus
\(d(M_{1} , M_{2}) = \sqrt{(-3 - 7)^{2} + (-6 - 1)^{2}} = \sqrt{149} \text{.}\)

1p

○

Er geldt \(r_{2} = \sqrt{5} \text{,}\) dus
\(d(c_{1} , c_{2}) = d(M_{1} , M_{2}) - r_{1} - r_{2} = \sqrt{149}-\sqrt{8}-\sqrt{5} = \sqrt{149}-\sqrt{5}-2 \sqrt{2} \text{.}\)

1p

"