viernes, 8 de mayo de 2015

Determinar la ecuación de la circunferencia que pasa por los puntos ... ( Artículo escrito en catalán )

Enunciat:
Determineu l'equació de la circumferència que passa pels punts
    P(-1,0), Q(0,2) i R(1,-1)


Resolució:
Anomenant $r$ al radi de la circumferència, i $x$ i $y$ a les coordenades del centre $C$ de la circuferència, es complirà que la distància euclidiana entre el centre de la circumferència i cada un d'aquest punts ha de ser igual al valor del radi $r$; per tant, d'acord amb el teorema de Pitàgores s'haurà de complir

    $\left.\begin{matrix}\big(x-(-1)\big)^2+(y-0)^2=r^2\\(x-0)^2+(y-2)^2=r^2\\(x-1)^2+\big(y-(-1)\big)^2=r^2\end{matrix}\right\}$

Resolem el sistema. Tenint en compte que els segons membres de totes tres equacions són igual a $r^2$, igualarem la primera amb la segona i la segona amb tercera

    $\left.\begin{matrix}x^2+y^2+2\,x+1=x^2+y^2-4\,y+4\\x^2+y^2-4\,y+4=x^2+y^2-2\,x+2\,y+1 \end{matrix}\right\}$

Simplificant

    $\left.\begin{matrix}2\,x+4\,y=3\\2\,x-6\,y=-2 \end{matrix}\right\}$

sistema que té com a solució
    $x=y=\dfrac{1}{2}$

El centre de la circumferència és, per tant, el punt
    $C\Big(\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{2}\Big)$

A continuació, calcularem el valor del radi $r$; per això, tan sols cal substituir els valors que hem trobat de $x$ i $y$ en una qualsevol de les tres equacions (per exemple, a la segona)

    $\big(\dfrac{1}{2}-0\big)^2+\big(\dfrac{1}{2}-2\big)^2=r^2$

i, d'aquí

    $r=\left|\sqrt{\dfrac{5}{5}}\right|$

Per tant, la circumferència del problema ve descrita per la següent equació

    $\text{C:}\,\Big(x-\dfrac{1}{2}\Big)^2+\Big(y-\dfrac{1}{2}\Big)^2=\dfrac{5}{2}$

$\square$

[nota del autor]