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

Сделаем небольшую пояснительную картинку, чтобы сориентироваться в обозначениях:

PIC

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: x2 − 2x a  + a2+ x2− 2x a + a2+ x2 − 2x b + b2 + x2− 2x b + b2 = 2a2.
 1     11    1   2    2 2   2   1     11   1    2    22   2

Немного перегруппируем наше выражение, перебросив некоторые слагаемые в правую часть уравнения:  2               a21+2a1b1+b21-   2              a22+2a2b2+b22-    2    2                          3  2   2   2   2   1               2
x1 − x1a1 − x1b1 +     4     +x 2 − x2a2 − x2b2 +  4     = − x1 − x2 + x1a1 + x1b1 + x2a2 + x2b2 − 4(a1 + a2 + b1 + b2)+ 2(a1b1 + a2b2) + 2a .

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

                  2      2                    2      2      2          2    2          2     2         2     2         2              2      2
x21 − x1a1 − x1b1 + a1+2a14b1+b1+ x22 − x2a2 − x2b2 + a2+2a24b2+b2-= − (x12 − x1a1 + a21 ) − (x22-− x2a2 + a22)− (x21− x1b1 + b12 )− (x22− x2b2 + b22 )+ 2a2 − (a1−-b1)+4(a2−b2)  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 4c2-   2
 4 = c .  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          2                  2         2
x21− x1a1− x1b1+a1-+-2a1b1 +-b1+x22− x2a2− x2b2+ a2 +-2a2b2-+-b2-= − a2+2a2 − c2
                    4                            4

Осталось только собрать квадраты в левой части, и получить:

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

Таким образом, мы получаем, что наше уравнение задаёт окружность с центром в середине отрезка AB  и радиусом √ -2---2
  a − c  (т.к. a > c  ).

Ответ:

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!