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[Risolto] Problema su tangenti e circonferenza

  

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Considera le circonferenze di equazioni $\bar{\gamma}_1: x^2+y^2=2$ e $\gamma_2: x^2+y^2=4$. Verifica che le tangenti a $\gamma_1$ mandate da un qualsiasi punto di $\gamma_2$ sono sempre perpendicolari tra loro.
In 4 passi
1 Considera il generico punto $P$ di $\gamma_2$ che si trova sopra l'asse $x: P\left(x_P ; \sqrt{4-x_P^2}\right)$. Le considerazioni che facciamo per questa semicirconferenza si possono estendere, per simmetria, all'intera circonferenza.
2 Scrivi l'equazione del fascio di rette per $P$ e imponi la condizione di tangenza a $\gamma_1$.
3 Determina i coefficienti angolari $m_1$ e $m_2$ delle rette tangenti a $\gamma_1$ condotte da $P$.
4 Verifica che $m_1 \cdot m_2=-1$.

IMG 8927

Non so se non mi venga perchè abbia fatto degli errori coi calcoli letterali o se abbia proprio sbagliato nonostante ci sia la guida sotto il testo.

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1 Risposta



3

x^2 + y^2 = 2

x^2 + y^2 = 4

Dalla seconda: y = - √(4 - x^2) ∨ y = √(4 - x^2)

Quindi prendiamo un punto sulla semicirconferenza maggiore:

[α, √(4 - α^2)]

y - √(4 - α^2) = m·(x - α) è la generica retta per tale punto

m·(x - α) - (y - √(4 - α^2)) = 0

m·x - y - m·α + √(4 - α^2) = 0

Imponiamo che la distanza di tale retta dall'origine:

[0, 0]

sia pari a: d = √2

√2 = ABS(m·0 - 0 - m·α + √(4 - α^2))/√(m^2 + (-1)^2)

√2 = ABS(√(4 - α^2) - m·α)/√(m^2 + 1)

√2·√(m^2 + 1) = ABS(√(4 - α^2) - m·α)

eleviamo al  quadrato

2·(m^2 + 1) = (4 - α^2) + m^2·α^2 - 2·m·α·√(4 - α^2)

e risolviamo ottenendo:

m = (α·√(4 - α^2) - 2)/(α^2 - 2) ∨ m = (α·√(4 - α^2) + 2)/(α^2 - 2)

Facendo il prodotto:

(α·√(4 - α^2) - 2)/(α^2 - 2)·((α·√(4 - α^2) + 2)/(α^2 - 2)) = -1

Quindi rette perpendicolari



Risposta




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