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[Risolto] mate

  

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Determina i valori di $k$ per i quali l'equazione $x^{2}+y^{2}-2(k-3) x+4 k y+9=0$ rappresenta una circonferenza e poi calcola per quali valori di $k$ la circonferenza:
a. ha centro sulla retta di equazione $y+4=0$;
b. passa per $(2 ;-1)$;
c. ha raggio uguale a $2 \sqrt{2}$;
d. ha centro sulla retta di equazione $y=-x+1$.
$$
\begin{array}{r}
{\left[k \leq 0 \vee k \geq \frac{6}{5} ; a \right) k=2 ; \text { b) } k=\frac{13}{4}} \\
\text { c) } \left.k=2 \vee k=-\frac{4}{5} ; \text { d) } k=-4\right]
\end{array}
$$

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@ciao_  nell'ultimo punto non capisco perché lo hai fatto in questo modo

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@ciao_

Ciao di nuovo.

x^2 + y^2 - 2·(k - 3)·x + 4·k·y + 9 = 0

Deve essere reale

a = - 2·(k - 3)

b = 4·k

c = 9

Si riconosce il centro e l'eventuale raggio r reale:

[k - 3, - 2·k]

r = √((k - 3)^2 + (2·k)^2 - 9)------> r = √((k^2 - 6·k + 9) + 4·k^2 - 9)

r = √(5·k^2 - 6·k)

deve essere: 5·k^2 - 6·k ≥ 0------> k ≤ 0 ∨ k ≥ 6/5

--------------------------------------------------------------------

Ha centro su y=-4

- 2·k = -4------> k = 2

-------------------------------------------------------------------

Passa da (2,-1)

2^2 + (-1)^2 - 2·(k - 3)·2 + 4·k·(-1) + 9 = 0

26 - 8·k = 0------> k = 13/4

-------------------------------------------------------------------

Ha raggio r =2·√2

√(5·k^2 - 6·k) = 2·√2-------------> k·(5·k - 6) - 8 = 0

5·k^2 - 6·k - 8 = 0--------> k = - 4/5 ∨ k = 2

----------------------------------------------------------

Ha centro C: C(x, -x + 1)

Deve essere:

{k - 3 = x

{- 2·k = -x + 1

Risolvi ed ottieni: [x = -7 ∧ k = -4]

@lucianop qual è il centro?

@ciao_

Il centro C(k - 3, - 2·k) cambia in base al valore di k trovato nella risoluzione di ogni suo punto!

L'importante che si ottengano valori di k che rispettano la realtà della circonferenza: k ≤ 0 ∨ k ≥ 6/5



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L'equazione parametrica
* Γ(k) ≡ p(x, y) ≡ x^2 + y^2 - 2*(k - 3)*x + 4*k*y + 9 = 0
in quanto polinomio di grado due in (x, y) eguagliato a zero rappresenta un fascio di coniche caratterizzate da:
* assenza del termine rettangolare;
* presenza di entrambi i termini quadrati concordi e non parametrici;
e che pertanto sono circonferenze per ogni valore reale di k.
Le circonferenze, secondo il quadrato del raggio, cadono in tre categorie che è facile distinguere ricavando la forma normale standard dalla forma normale canonica data.
* Γ(k) ≡ p(x, y) ≡ x^2 + y^2 - 2*(k - 3)*x + 4*k*y + 9 = 0 ≡
≡ x^2 - 2*(k - 3)*x + y^2 + 4*k*y + 9 = 0 ≡
≡ (x - (k - 3))^2 - (k - 3)^2 + (y + 2*k)^2 - (2*k)^2 + 9 = 0 ≡
≡ (x - (k - 3))^2 + (y + 2*k)^2 = (5*k - 6)*k
questa rappresenta un fascio di circonferenze con centri C(k - 3, - 2*k) il cui luogo è la retta
* y = - 2*(x + 3)
e raggio r la radice quadrata del termine noto
* q = r^2 = (5*k - 6)*k
da cui le tre categorie di circonferenze.
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A) (5*k - 6)*k < 0 ≡ 0 < k < 6/5: non reali.
B) (5*k - 6)*k = 0 ≡ (k = 0) oppure (k = 6/5): reali, ma degeneri sul centro.
C) (5*k - 6)*k > 0 ≡ (k < 0) oppure (k > 6/5): reali e non degeneri.
---------------
ATTENZIONE: il risultato atteso considera circonferenze solo quelle della categoria C.
Si tratta di un ERRORE CONCETTUALE dovuto probabilmente a un'indebita estensione delle idee della geometria euclidea a quella analitica dove invece la classificazione delle coniche si fa in base ai valori degl'invarianti e non alla forma del grafico.
Basandosi sulla forma del grafico: le A e B sono o punti o coppie di rette.
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RISPOSTE AI QUESITI
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a) yC = - 4 ≡ - 2*k = - 4 ≡ k = 2
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b) per (2, - 1): (2 - (k - 3))^2 + (- 1 + 2*k)^2 = (5*k - 6)*k ≡ k = 13/4
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c) r = 2*√2: q = r^2 = (5*k - 6)*k = 8 ≡ (k = - 4/5) oppure (k = 2)
---------------
d) yC = 1 - xC ≡ - 2*k = 1 - (k - 3) ≡ k = - 4



Risposta
SOS Matematica

4.6
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