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weiye 發表於 2009-10-27 23:58

圓方程式,求圓心

在平面上有點 \(\displaystyle A(1, \sqrt{3})  B(1, -\sqrt{3})\),點 \(\displaystyle P\) 在線段 \(\displaystyle \overline{AB}\) 上,點 \(\displaystyle P'\) 在 \(\displaystyle y\) 軸的右側,

滿足 \(\displaystyle O,P,P'\) 三點共線且 \(\displaystyle \overline{OP}\times\overline{OP'}=4\)。

求證:\(\displaystyle P'\) 軌跡在某一個圓周上,並求其圓心.


證明:

設 \(\displaystyle \overleftrightarrow{OP}\) 的斜率為 \(\displaystyle m\),則

\(\displaystyle P(1,m)\),且 \(\displaystyle \overline{OP}=\sqrt{1+m^2}\Rightarrow \overline{OP'}=\frac{4}{\sqrt{1+m^2}}\),

令 \(\displaystyle P'(x,y)\),則 \(\displaystyle y=mx\),帶入 \(\displaystyle \overline{OP'}=\frac{4}{\sqrt{1+m^2}}\Rightarrow x\sqrt{1+m^2}=\frac{4}{\sqrt{1+m^2}}\),

可得 \(\displaystyle x(1+m^2)=4\),由 \(\displaystyle y=mx\Rightarrow m=\frac{y}{x}\),

可得 \(\displaystyle x\left(1+\frac{y^2}{x^2}\right)=4\),化簡可得 \(\displaystyle \left(x-2\right)^2+y^2=4\),

故 \(\displaystyle P'\) 在圓 \(\displaystyle \left(x-2\right)^2+y^2=4\) 的圓周上。

此圓的圓心坐標 \((2,0)\),半徑為 \(2\)。

Note: 但在圓周上的卻不一定都是 \(P'\) 點喔。

老王 發表於 2009-10-29 23:19

就是標準的反演啊

arend 發表於 2009-10-30 18:58

請教一下
這題與A(1 sqrt(3)) , B(1 -sqrt(3))兩點距離無關嗎?
謝謝

[[i] 本帖最後由 arend 於 2009-10-30 07:00 PM 編輯 [/i]]

weiye 發表於 2009-10-30 23:01

圖形是圓的一部分,像是一個左右顛倒的C,而 \(A, B\) 兩點就是那開口的兩個端點。

如果不限定 \(P\) 要在 \(\overline{AB}\),而是改成 \(P\) 在 \(\overleftrightarrow{AB}\) 上,

則圖形就是少了一點(原點)的圓,

當 \(P\) 的 \(y\) 座標趨近於 \(\pm\infty\) 時,\(P'\) 會趨近於原點。

arend 發表於 2009-10-30 23:22

瑋岳老師你好:
我驗算過
A與B不在圓(x-2)^2+y^2=4上

又如何驗證"當 P 的 y 座標趨近於 ±∞ 時,P’ 會趨近於原點。"
可否指點迷津?
謝謝喔

weiye 發表於 2009-10-31 08:15

[quote]原帖由 [i]arend[/i] 於 2009-10-30 11:22 PM 發表 [url=https://math.pro/db/redirect.php?goto=findpost&pid=1762&ptid=880][img]https://math.pro/db/images/common/back.gif[/img][/url]
瑋岳老師你好:
我驗算過
A與B不在圓(x-2)^2+y^2=4上

又如何驗證"當 P 的 y 座標趨近於 ±∞ 時,P’ 會趨近於原點。"
可否指點迷津?
謝謝喔 [/quote]
\(\displaystyle\left(1-2\right)^2+\left(\pm\sqrt{3}\right)^2\neq 4\) ???


\(\overline{OP'}=\frac{4}{\overline{OP}}\),當 \(\overline{OP}\to\infty\) 時,\(\overline{OP'}\to0\).

arend 發表於 2009-10-31 08:50

不好意思
大概昨晚太累了
我把x,y值帶反了
謝謝

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