Тема . Аналитическая геометрия

.02 Задачи в координатах на плоскости и в пространстве. Векторное и смешанное произведение.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела аналитическая геометрия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#36884

Даны две точки A  и B,  расстояние между которыми равно 2c.  Найти геометрическое место точек, сумма квадратов расстояний от которых до точек A  и B  равна 2a2,  при условии a > c.

Показать ответ и решение

Итак, мы ищем множество всех таких точек x(x1,x2),  что сумма квадратов их расстояний то A (a1,a2)  и B (b1,b2)  равна 2a2.  Это множество точек, очевидно, задаётся вот таким уравнением:

(x1 − a1)2 + (x2 − a2)2 + (x1 − b1)2 + (x2 − b2)2 = 2a2

Для начала, раскроем скобки в левой части и получим такое уравнение:

x21 − 2x1a1 + a21 + x22 − 2x2a2 + a22 + x21 − 2x1b1 + b21 + x22 − 2x2b2 + b22 = 2a2

Немного перегруппируем наше выражение, перебросив некоторые слагаемые в правую часть уравнения:

                  2          2                    2          2
x2 − x1a1 − x1b1 + a1 +-2a1b1 +-b1+ x2 − x2a2 − x2b2 + a2 +-2a2b2 +-b2=
 1                     4         2                     4

= − x2 − x2 +x a +x b + x a + x b − 3(a2+ a2+ b2+ b2)+ 1 (a b + a b )+2a2
    1   2   1 1   1 1   2 2   2 2  4  1   2   1  2   2  1 1   2 2

И ещё несколько ловких перегруппировок нам дают это же уравнение в следующем виде:

x2 − x a − x b + a21 +-2a1b1 +-b21+ x2 − x a − x b + a22 +-2a2b2 +-b22=
 1    1 1   1 1        4         2    22    22         4

=

  x21       a21    x22       a22   x21       b21   x22       b22    2  (a1 − b1)2 + (a2 − b2)2
− (-2 − x1a1+-2 )− (2-− x2a2+ 2-)− (-2 − x1b1+ 2-)− (-2 − x2b2+-2 )+2a −--4---------

А теперь заметим, что, во-первых,

(a1-−-b1)2 +-(a2 −-b2)2
         4

— это квадрат расстояния между точками A  и B,  делённый на 4,  то есть как раз 4c24-= c2.  И заметим, что в правой части первые четыре слагаемых со знаком минус дадут суммарно, со знаком минус, левую часть исходного уравнения (x1 − a1)2 + (x2 − a2)2 + (x1 − b1)2 +(x2 − b2)2,  только делённую пополам. То есть, мы получаем уравнение:

 2            a21 + 2a1b1 + b21  2             a22 + 2a2b2 + b22     2   2  2
x1− x1a1− x1b1+-----4------+x 2− x2a2− x2b2+-----4-------= − a+2a  − c

Осталось только собрать квадраты в левой части и получить:

(x1 − a1 +-b1)2 + (x2 − a2 +-b2)2 = a2 − c2
       2               2

Таким образом, мы получаем, что наше уравнение задаёт окружность с центром в середине отрезка AB  и радиусом √ ------
  a2 − c2  (т.к. a > c  ).

Ответ:

Окружность с центром в середине отрезка AB  и радиусом √ ------
  a2 − c2  (т.к. a > c  ).

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!