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[Risolto] FASCI DI CIRCONFERENZE

  

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Studia il fascio di circonferenze di equazione:
$$
x^2+y^2+2(k-1) x-k y-3=0
$$
determinando le generatrici, i punti base, l'asse radicale e le caratteristiche del fascio. Determina poi le circonferenze del fascio tangenti alla retta di equazione $x+2 y-6=0$.
$$
\left[\text { Punti base: }(1,2) ;\left(-\frac{3}{5},-\frac{6}{5}\right) \text {; asse radicale: } 2 x-y=0 ; x^2+y^2+2 x-2 y-3=0 ; x^2+y^2-\frac{14}{5} x+\frac{2}{5} y-3=0\right]
$$

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1 Risposta



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  • Riscriviamola nella forma $ x^2+y^2-2x-3 + k(2x-y) = 0$

Le generatrici sono 

      • $ x^2+y^2-2x-3 = 0;$ circonferenza di centro C(1,0) e raggio r = 2
      • $2x-y = 0;$  retta, o meglio asse radicale 

.

  • Punti base. 

Risolviamo il solito sistema composto dalle generatrici

$\left\{\begin{aligned} x^2+y^2-2x-3 &=0 \\ 2x-y &= 0 \end{aligned} \right.$

le cui due soluzioni ci danno le coordinate di

A(-3/5, -6/5); B(1,2)

.

  • Asse radicale

E' la retta che passa per A, B cioè la circonferenza degenere 2x-y = 0 

Se tra le generatrici compare una retta, quella retta è l'asse radicale.

desmos graph (31)
  • Circonferenze del fascio tangenti alla retta x+2y-6 =0

Determiniamo le intersezioni fascio retta e imponiamo che ammetta una sola soluzione reale (ovviamente di molteplicità 2) ponendo in discriminante uguale a 0.

i) Intersezione fascio retta.

$ \left\{\begin{aligned} x^2+y^2-2x-3 + k(2x-y) &= 0 \\ x+2y-6 &=0 \end{aligned} \right.$

Le cui due soluzioni sono

$x = \frac{1}{5} (10-5k ± \sqrt{5} \sqrt{5k^2-8k-4})$

$y = \frac{1}{10} (20+5k -(±) \sqrt{5} \sqrt{5k^2-8k-4})$

con la notazione -(±) intendo che se nella soluzione di x compare + allora nella soluzione y compare il - e viceversa.

ii) Imponiamo che il discriminante

$Δ = 5k^2 -8k-4$ 

sia nullo, cioè che la retta sia tangente

$Δ = 0 \quad   \implies 5k^2 -8k-4 = 0$

e questa condizione è verificata per 

$ k_1 = 2 \lor k_2 = -\frac{2}{5}$

a cui corrispondono le circonferenze

⊳ per k = 2 avremo $x^2+y^2+2x-2y-3=0$

⊳ per k =$ -\frac{2}{5}$ avremo $x^2+y^2- \frac{14}{5}x+ \frac{2}{5}y-3=0$



Risposta
SOS Matematica

4.6
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