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La circonferenza
nel piano cartesiano
Abbiamo già studiato la circonferenza di raggio r e centro C come l’insieme di punti per i quali la
distanza da C è uguale a r : ora vogliamo studiare la circonferenza nel piano cartesiano.
Consideriamo la circonferenza in figura in cui il centro è ( )4;3C e il raggio 5=r : se indichiamo
con ( )yxP ; un punto della circonferenza avremo, per definizione, che la distanza tra P e C è
uguale a 5.
Per scrivere l’equazione che rappresenta questa circonferenza basterà scrivere la proprietà di tutti i
suoi punti cioè 5=PC
Avremo ( ) ( ) 54322 =−+− yx
ed elevando al quadrato entrambi i membri avremo:
( ) ( ) 254322 =−+− yx
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In generale l’equazione di una circonferenza C di centro ( )CC yxC ; e raggio r sarà quindi
( ) ( ) 222ryyxx CC =−+−
Sviluppando otteniamo
022022 2222222222 =−++−−+=−+−++− ryxyyxxyxryyyyxxxx CCCCCCCC
Si pone
−+=→=−+
−=→=−
−=→=−
cyxrcryx
byby
axax
CCCC
CC
CC
22222
22
22
Quindi abbiamo 022 =++++ cbyaxyx
−
−+
−=
−−
cba
r
baC
22
22
2;
2
Osservazioni
Abbiamo visto che l’equazione di una circonferenza è molto diversa da quella di una retta: è
un’equazione di 2 grado in cui i coefficienti di e sono uguali se sono diversi da 1 si può
dividere tutta l’equazione per il valore del coefficiente di e ) e in cui manca il termine
xy.Inoltre, per avere una circonferenza "reale”, dovrà essere
022
22
≥−
−+
− cba
( ricorda che cb
r −
−+
=22
22
a- )
Se r = 0 la circonferenza "degenera" in un solo punto.
Esempi
1) 122 =+ yx è l’equazione della circonferenza di centro )0,0(C e r = 1.
In generale 222 ryx =+ e l’equazione della circonferenza di centro )0,0(C e raggio r.
2) 0202422 2222 =+−+→=+−+ yxyxyxyx è l’equazione della circonferenza di
centro )2
1;1( −C e raggio
2
5
4
11 =+=r .
3) 0422 =++ yx non rappresenta una circonferenza reale perché ℜ∉−= 4r .
4) 022 =+++ byaxyx è l’equazione di una circonferenza passante per l’origine ( c = 0 ).
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Problemi
1) Determina l’equazione della circonferenza avente centro C assegnato e passante per un
punto A assegnato.
E’ chiaro che basterà calcolare raggio = AC .
Esempio: determina l’equazione della circonferenza
avente centro ( )3;2C e passante per il punto ( )4;3A .
Abbiamo 2=CA .
Quindi l’equazione della circonferenza risulta:
( ) ( ) 23222 =−+− yx
2) Determina l’equazione della circonferenza C passante per tre punti A,B,C non allineati (
è come cercare l’equazione della circonferenza circoscritta al triangolo ∆
ABC ).
Il centro della circonferenza si può trovare intersecando l’asse del segmento AB con l’asse del
segmento BC: così facendo, infatti, troviamo un punto che è equidistante da A,B,C e quindi è
il centro della circonferenza.
Per trovare il raggio basta calcolare la distanza del centro trovato da uno qualsiasi dei tre
punti.
Esempio: determina l’equazione della circonferenza passante per i punti
( ) ( ) ( )2;7,4;3,2;1 CBA .
• Determiniamo l’asse di AB: il punto medio ha coordinate ( )3;2 e l’inclinazione
dell’asse è 1−=m e quindi abbiamo
( ) 523 +−=→−−=− xyxy
• Determiniamo l’asse di BC: il punto medio ha coordinate ( )3;5 e l’inclinazione è
2=m e quindi abbiamo
( ) 72523 −=→−=− xyxy
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Intersechiamo i due assi indicando con Ω il centro della circonferenza (non possiamo usare la
lettera C perché faremo confusione con il punto C assegnato).
==
→
−=+−=
Ω1
4.....
72
5
y
x
xy
xy
A questo punto determiniamo il raggio calcolando , per esempio, la distanza 10=ΩA e in
conclusione l’equazione della circonferenza risulta:
( ) ( ) 101422 =−+− yx
Naturalmente possiamo anche sviluppare i calcoli:
07281012168 2222 =+−−+→=+−++− yxyxyyxx
NOTA
Questo problema può essere risolto anche sostituendo le coordinate dei tre punti nell’equazione
generale x2+y
2+ax+by+c=0 e risolvendo il sistema.
=++++=++++=++++
→→→
0
0
0
),(
),(
),(
22
22
22
cbyaxyx
cbyaxyx
cbyaxyx
yxC
yxB
yxA
CCCC
BBBB
AAAA
CC
BB
AA
Le incognite sono a,b,c.
I calcoli sono in genere più faticosi e quindi è preferibile il primo metodo.
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Retta e circonferenza
Una retta r può essere esterna, tangente o secante ad una circonferenza C .
La retta è esterna quando raggiorCd >),(
La retta è tangente quando raggiorCd =),(
La retta è secante quando raggiorCd <),(
Rette tangenti ad una circonferenza
1) Risolviamo il seguente problema: data la circonferenza C in figura e considerato il suo
punto )7;7(P determinare la retta t tangente in P alla circonferenza C .
Possiamo, nel fascio di rette passanti per P, individuare quella la cui distanza da C è uguale a 5
(raggio di C.), ma c’è un procedimento più veloce.
Basta infatti osservare che la retta t risulterà perpendicolare al raggio CP e quindi:
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2) Risolviamo adesso il seguente problema: data la circonferenza C in figura e considerato il
punto P(5;0), determinare le rette t1 e t2 tangenti alla circonferenza uscenti da P.
C : x2+y
2=9
P(5,0)
Consideriamo la generica retta passante per P
Dobbiamo cercare le rette che hanno distanza 3 (raggio=3) dal centro di C (0,0) e quindi
Elevando al quadrato:
Quindi
1t : )5(4
3 −−= xy
2t : )5(4
3 −= xy
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La condizione di tangenza
Questo problema poteva essere risolto anche in un altro modo.
Ricordiamo che se intersechiamo una retta con una circonferenza possiamo avere:
nessun punto di intersezione se r è esterna a C
1 solo punto di intersezione (o meglio due punti coincidenti) se r è tangente a C
2 punti di intersezione se r è secante a C
Algebricamente questo significa che risolvendo il sistema
r retta equazione
C nzacirconfere equazione
troveremo un’equazione di 2° grado il cui ∆ sarà:
0<∆ se r è esterna a C
0=∆ se r è tangente a C : questa viene detta “condizione di tangenza”
0>∆ se r è secante a C
Quindi il problema poteva essere risolto impostando il sistema tra la circonferenza e la generica
retta passante per P e poi imponendo che il discriminante dell’equazione che si ottiene dopo aver
sostituito sia nullo:
−==−+−+→=+−+→=+
)5(
092510)1(9)2510(9 222222222
xmy
mxmxmxxmxyx
0)925)(1(254
224 =−+−=∆mmm
Svolgendo i calcoli abbiamo:
4
3
16
9916092592525 222424 ±=→=→=→=+−+− mmmmmmm
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Altri problemi sulla circonferenza
1) Determina la circonferenza avente centro C assegnato e tangente ad una retta t assegnata.
Per esempio: C(1;3) t: y=-x ( →x+y=0).
Basterà calcolare raggio = distanza (centro, tangente)
Nel nostro caso 222
4
2
31==
+=r
C : 8)3()1( 22 =−+− yx
2) Determina l’ equazione della circonferenza C tangente in un punto T ad una retta
assegnata t e passante per un punto P assegnato.
Per esempio: t: y=2x T(1;2) P(7;4)
Possiamo individuare il centro C della circonferenza intersecando l’ asse del segmento TP
con la retta per T perpendicolare a t
−−=−⋅⋅⋅⋅
−−=−
)1(2
12:.
)4(33:
xytaTperperp
xyasseTP
2
5
2
1
153
+−=
+−=
xy
xy
)0;5(C
Naturalmente r = =
C : 20)5( 22 =+− yx
(*) Questo problema si può risolvere anche considerando l’equazione generale
e imponendo il passaggio per T, per P e la condizione di
tangenza a t (si ottiene un sistema di 3 equazioni nelle incognite a,b,c ).
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3) Determina l’equazione della circonferenza C tangente ad una retta t assegnata e passante
per due punti A e B assegnati.
Per esempio t: 1+−= xy e A(0;5) B(-2;5).
Se la circonferenza deve passare per A e B il suo centro
dovrà appartenere all’asse del segmento AB che risulta la
retta di equazione 1−=x .
Quindi possiamo dire che il centro dovrà essere del tipo
( )yC ;1−
Ma perché la circonferenza sia tangente alla retta t la distanza di C da t dovrà essere uguale
al raggio CA ( o CB ).
Dopo aver scritto l’equazione della tangente in forma
implicita 01 =−+ yx , possiamo impostare questa
uguaglianza:
( )
( ).....2610
2
2
26102
251
2
11
),(
2
2
22
+−=−
+−=−
→−+=−+−
=
yyy
yyy
yy
CAtCd
Svolgendo i calcoli si ottiene l’equazione:
4804816 2,1
2 ±=→=+− yyy
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In conclusione abbiamo due centri ( ) ( )12;1,4;1 21 −− CC e quindi due circonferenze che
risultano tangenti a t e passanti per A e B.
Nota: questo problema poteva anche essere in modo “algebrico” nel seguente modo:
consideriamo l’equazione generale di una circonferenza 022 =++++ cbyaxyx e imponiamo il
passaggio per i punti A e B e la condizione di tangenza.
=++−−−=∆=++−+
=++
→→⋅⋅→⋅⋅
0)1(8)2(
052254
0525
tan.(*) 2 cbba
cba
cb
genzacond
Bperpassaggio
Aperpassaggio
(*)
+−==++++
1
022
xy
cbyaxyx
=+++−−+→=+−++−+
..........
01)2(20)1()1( 222 cbxbaxcxbaxxx
Risolvendo il sistema otteniamo due terne di soluzioni ( )cba ,, cioè due circonferenze che
soddisfano le condizioni richieste.
In particolare in questo caso abbiamo
( ) ( )4;115;8;2 1 −→− C e ( ) ( )12;195;24;2 2 −→− C .
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Circonferenza e fascio di rette
Esempio 1
a) Determina per quali valori di k le rette del fascio F : kxy += intersecano la circonferenza
C : 922 =+ yx .
23=k
23−=k
Si tratta di un fascio di rette parallele aventi 1=m .
Per determinare le rette del fascio che intersecano la circonferenza basterà determinare le rette
del fascio che sono tangenti alla circonferenza , cioè le rette del fascio che hanno distanza dal
centro (0;0) uguale al raggio della circonferenza cioè uguale a 3.
Per prima cosa dobbiamo scrivere l’equazione delle rette del fascio in forma implicita:
F : 0=+− kyx
Calcoliamo la distanza tra la generica retta del fascio e il centro della circonferenza ( )0;0C e
poniamo questa distanza uguale a 3:
2332
±=→= kk
Quindi quando 2323 ≤≤− k le rette del fascio intersecano C.
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b) Determina per quali valori di k le rette del fascio precedente intersecano la semicirconferenza ∩
AB situata nel 1° e 2° quadrante ( 0≥y ) e in quanti punti.
23=k
In questo caso occorre determinare il valore di k delle rette del fascio passanti per A e B.
Ak )3;0(A 330 −=→+= kk
Bk )0;3(−B 330 =→+−= kk
Quindi:
per 33 <≤− k le rette del fascio intersecano la semicirconferenza in 1 solo punto;
per 233 ≤≤ k le rette del fascio intersecano la semicirconferenza in 2 punti
(il punto di tangenza viene contato due volte).
Nota: il problema poteva essere proposto anche come soluzione del sistema
≥=+
+=
0
922
y
yx
kxy
1 soluzione per 33 <≤− k
2 soluzioni per 233 ≤≤ k
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Esempio 2
a) Determina per quali valori di k le rette del fascio F : 08 =−+ kkyx intersecano la
circonferenza C : 04422 =−−+ yxyx .
Studiando il fascio si trova che si tratta di un fascio di rette passanti per P(0;8) e che le
generatrici sono le rette : 8
00
=→∞==→=
yk
xk
Determiniamo i valori di k corrispondenti alle rette tangenti: applicando la formula della
distanza dal centro C(2;2) della circonferenza e ponendola uguale a 22 (raggio) otteniamo i
valori 11 =k e 7
12 −=k .
Quindi quando 17
1 ≤≤− k le rette del fascio intersecano la circonferenza (in due punti).
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b) Determina per quali valori di k le rette del fascio precedente intersecano la semicirconferenza ∩
AB situata nel 1° e 2° quadrante ( 0≥y ) e in quanti punti.
Sostituendo le coordinate di A(0;0) troviamo il valore 0=Ak della retta per A e sostituendo
quelle di B(4;0) troviamo il valore 2
1=Bk della retta del fascio passante per B.
Quindi:
per 12
10
7
1 ≤≤∪≤≤− kk le rette del fascio intersecano la semicirconferenza in 2 punti;
per 2
10 << k le rette del fascio intersecano la semicirconferenza in 1 punto.
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ESERCIZI
1) Disegna le circonferenze aventi le seguenti equazioni:
a) 422 =+ yx d)
b) e)
c) f)
2) Determina l’equazione della circonferenza sapendo che:
a) ha centro C(1;1) e passa per P(3;2); ]5)1()1[( 22 =−+− yx
b) passa per (0;0) , A(4;2) B(2;2) ; [ 10)1()3( 22 =++− yx ]
c) passa per (0;0) A(-2;4) B(6;0) ; ( ) ( ) ]2542[22 =−+− yx
d) passa per A(1;-1) B(1;3) C(-3;3) ; ( ) ( )[ ]81122 =−++ yx
e) passante per O( 0;0) e A(4;0) e avente il centro appartenente alla retta di equazione
12
1 += xy ; ( ) ( ) ]822[22 =−+− yx
f) ha centro C(0;0) ed è tangente alla retta t: y=-x+3;
=+2
922 yx
g) è tangente alla retta t: xy −= nel punto T(0;0) e passa per A(0;2) ;
h) è tangente alla retta t: 12 −= xy nel punto T(1;1) e passa per A(1;-1)
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3) Determina la tangente alla circonferenza C: nel suo punto T(0;2).
]22[ +−= xy
4) Data la circonferenza C: determina la retta tangente nel suo punto T(3;4) e le
tangenti uscenti dal punto )4
25;0( −P .
02543:[ =−+ yxt 4
25
4
3:2,1 −±= xyt ]
5) Data la circonferenza C: determina le rette tangenti ad essa uscenti
da (0;0). xy =[ ; ]7
1xy −=
6) Determina la retta tangente in (0;0) alla circonferenza di equazione ( ) ( ) 254322 =−+− yx .
]4
3[ xy −=
7) Data C : 422 =+ yx determina per quali valori di k le rette del fascio F : kxy += intersecano
la circonferenza.
]2222[ ≤≤− k
8) Data C : 922 =+ yx determina per quali valori di k le rette del fascio F: 05 =+−+ kyyx
intersecano la circonferenza.
]3
1
3
7[ ≥∪−≤ kk
9) Data la circonferenza di equazione C : 0124622 =−−−+ yxyx determina per quali valori di
k le rette del fascio:
a)
b)
intersecano la circonferenza.
10) Data la circonferenza C: 04422 =−−+ yxyx , determina per quali valori di k le rette del
fascio F : kxy += intersecano:
a) l’intera circonferenza ; ]44[ ≤≤− k
b) la parte di circonferenza che si trova nel 3° e 4° quadrante )0( ≤y ( specificando il numero
delle intersezioni).
[ 1 intersezione per 04 ≤<− k e 2 intersezioni coincidenti per ]4−=k
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11) Data la circonferenza C : 02422 =+−+ yxyx , determina per quali valori di k le rette del
fascio
F : 0)6(4 =−++− yxky
intersecano la circonferenza.
]3
22[ −≤≤− k
12) Risolvere il seguente sistema:
≥≥
=++=−+
0
0
02
01622
y
x
kyx
yx
[ 1 soluzione per 48 −≤<− k ; 2 soluzioni per ]854 −≤≤− k
13)
a) Determina l’equazione della circonferenza C tangente in )2;1(T alla retta xyt 2: = e
passante per il punto )4;7(A . Disegnala ed indica con C il suo centro.
b) Determina le tangenti alla circonferenza uscenti dal punto P(15;0) e indicati con 1T e 2T i
punti di tangenza, determina l’area del quadrilatero 21CTPT .
c) Nel fascio di rette di equazione kxy += 2 determina per quali valori di k le rette del
fascio intersecano C.
[C: 051022 =+−+ xyx ; )15(2
1:2,1 −±= xyt ; area ( 21CTPT ) = 40 ; 020 ≤≤− k ]
14) a) Determina l’equazione della circonferenza C tangente in (0;0) alla retta xyt4
3: = e
avente il centro C appartenente alla retta 1−−= xy .
b) Determina i punti P appartenenti a t tali che 25)( =∆
OPCarea .
[C: 08622 =+−+ yxyx )6;8(1P )6;8(2 −−P ]
15) Determina l’equazione della circonferenza circoscritta e della circonferenza inscritta al
triangolo di vertici O(0;0) , A(4;0) e B(0;3).
[ 03422 =−−+ yxyx ; 012222 =+−−+ yxyx ]
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16) Determina l’equazione della circonferenza tangente alla retta t: y=-1 e passante per i punti
A (1;1) e B (1;7).
17) Determina l’equazione della circonferenza tangente alla retta t: 1−= xy e passante per i
punti A (-2;1) e B (0;3).
18) Determina l’equazione della circonferenza tangente all’asse x e passante per i punti A (1;2) e
B (3;4).
19) a) Determina l’equazione della circonferenza C passante per A(0;2) B(2;0) e O(0;0).
b)Determina per quali valori di k le rette del fascio F: y=x+k intersecano C.
c)Determina per quali valori di k le rette del fascio F intersecano la parte di C con y ≥ 0.
Specificare in quanti punti.
[C : 02222 =−−+ yxyx ; 22 ≤≤− k ; 1 intersezione per 02 <<− k , 2 intersezioni per
220 −=∪≤≤ kk ]
20) a) Determina l’equazione della circonferenza C passante per A(-1; 3) e B(1; -1) e il cui centro
appartiene alla retta di equazione 012 =+− yx .
b) Determina per quali valori di k le rette del fascio F : 0)3(3 =−+−− xkyx intersecano
la circonferenza e per quali valori ( e in quanti punti) intersecano la C con 0≥y .
[C: 04222 =−−+ yyx ; 2
13 −≤≤− k ; 2 intersezioni per 13 −≤≤− k ]
21) Determina l’equazione della circonferenza tangente agli assi coordinati e passante per
)2;1( −A . [ 025101022 =++−+ yxyx ; 012222 =++−+ yxyx ]
22) a) Determina l’equazione della circonferenza avente centro C( 2; 1) e tangente alla retta
2: += xyt .
b) Determina per quali valori di k le rette del fascio F : kxy += staccano sulla
circonferenza una corda di lunghezza 2.
[ C: 014822 22 =+−−+ yxyx ; 712,1 ±−=k ]
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APPROFONDIMENTO
Fasci di circonferenze
Supponiamo di avere due circonferenze
C1 : 0111
22 =++++ cybxayx C 2 : 0222
22 =++++ cybxayx
Se consideriamo l’equazione
0)( 222
22
111
22 =+++++++++ cybxayxcybxayxk
cioè 0)()()1()1( 212121
22 =+++++++++ ckcybkbxakaykxk
è chiaro che sarà, al variare di k , con 1−≠k , ancora una circonferenza (reale quando
022 ≥−+ cyx cc ).Si parla quindi di fascio di circonferenze generato da C 1 e C 2 . Per 0=k si
ottiene C 2 , mentre per ∞=k si ottiene C 1 (ragionamento analogo a quello svolto per i fasci di
rette). Naturalmente a seconda di C 1 e C 2 si otterranno vari tipi di fasci.
Esempio 1: C1 e C 2 secanti
Consideriamo per esempio le circonferenze in figura e studiamo il fascio da esse generato.
C1 : 0222 =−+ xyx )0;1(1C 11 =r
C 2 : 0122 =−+ yx )0;0(2C 12 =r
F : )1( −≠k
Qualunque sia il valore assegnato a k )1( −≠k , si otterrà una circonferenza anch’essa passante
per A e B: infatti sia sostituendo le coordinate di A che di B si otterrà 000 =+⋅k .
(*) Osserviamo che, per qualunque valore di k, con k ≠ -1, si ottengono circonferenze reali.
Infatti:
012)1()1( 22 =−−+++ kxykxk → 01
1
1
222 =+
−+
−+k
xk
kyx
)0;1
(+k
kC
2
2
2
2
)1(
1
1
1
)1( +++=
++
+=
k
kk
kk
kr 0
)1(
12
2
>+
++k
kk 1−≠∀k
01)2( 2222 =−++−+ yxxyxk
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Esempio 2: C1 e C 2 tangenti
Consideriamo le circonferenze in figura, tangenti in (0;0) con l’asse y ( tangente comune t).
C1 : : C1 (1;0) r1=1
C 2 : C1(-1;0) r2=1
Consideriamo il fascio generato da C 1 e C 2 : F : 02)2( 2222 =+++−+ xyxxyxk
0)1(2)1()1( 22 =−++++ kxykxk
2
1
1
+−=
k
kr
Si osserva che intersecando una qualunque circonferenza del fascio con la retta t : x=0 si ottiene
solo, come soluzione (0;0) e quindi tutte le circonferenze del fascio sono tangenti in (0;0) all’asse
y. Il fascio generato da due circonferenze tangenti in T ad una retta t è costituito da circonferenze
tangenti in T a t ( che si ottiene per 1−=k ).
Esempio 3 : C1 e C 2 concentriche
Consideriamo le circonferenze in figura:
C1 : x2 + y
2 – 2x =0
C 2 : x2 + y
2 – 2x – 3 =0 )0;1(2C 22 =r
F : 032)2( 2222 =−−++−+ xyxxyxk
Sviluppando : 03)1(2)1()1( 22 =−+−+++ kxykxk → ( 1−≠k ) : 01
32
22 =+
−−+k
xyx
Osserviamo che C(1 ; 0) cioè che tutte le circonferenze hanno lo stesso centro di C 1 e C 2 e
Quindi avremo circonferenze reali solo se
1401
4 −>∪−≤⇔≥++
kkk
k ( 1−≠k )
1
4
1
31
++=
++=
k
k
kr
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60
Esempio 4: C1 e C 2 non aventi punti in comune e non concentriche
Consideriamo le circonferenze in figura:
C1 : x2 + y
2 – 2x =0 )0;1(1C 11 =r
C 2 : x2 + y
2 +4x + 4 =0 )0;2(2 −C 02 =r
Consideriamo
F : 044)2( 2222 =++++−+ xyxxyxk
Sviluppando : 04)2(2)1()1( 22 =+−++++ kxykxk
Dividendo per 1+k ( 1−≠k ) : 01
4
1
)2(222 =+
++−++
kx
k
kyx
)0;1
2(
+−
k
kC
1
4
)1(
)2(2
2
+−
+−=
kk
kr
Quindi ho circonferenze reali solo se 01
4
)1(
)2(2
2
≥+
−+−
kk
k cioè, sviluppando i calcoli, quando
80 ≥∪≤ kk con 1−≠k
Nota: abbiamo considerato i fasci di circonferenze ottenuti “combinando” le equazioni di due
circonferenze. Ma cosa si ottiene “combinando” l’equazione di una circonferenza con
l’equazione di una retta?
F : 0)( 222111
22 =+++++++ cybxacybxayxk
0)()( 212121
22 =+++++++ ckcybkbxkakykx
Se 0≠k (e verifica la condizione di realtà per il raggio), ottengo quindi un fascio di
circonferenze ed è semplice dimostrare che:
• se r e C sono secanti si ottiene un fascio di circonferenze secanti (passanti per i punti
di intersezione tra r e C);
• se r e C sono tangenti si ottiene un fascio di circonferenze tangenti nel punto di
tangenza tra r e C (r è la tangente comune);
• se r e C non hanno punti in comune si ottiene un fascio di circonferenze che non
intersecano né r né C e il cui centro appartiene alla retta passante per il centro C di C e
perpendicolare alla retta r.
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61
Problemi svolti
1) Come si può scrivere l’equazione di un fascio di circonferenze passanti per A( 0; 4) e B( 0; 0)?
Possiamo combinare una circonferenza per A e B , per esempio quella di diametro AB:
C : 044)2( 2222 =−+→=−+ yyxyx
con la retta per A e B che in questo caso è l’asse y cioè la retta di equazione 0=x .
In conclusione una possibile equazione del fascio risulta
F : 0422 =+−+ kxyyx
Osservazioni
Il centro della circonferenza del fascio è )2;2
(k
C − cioè appartiene all’asse di AB (y = 2).
Nota: potevamo risolvere questo problema anche considerando l’equazione generica di una
circonferenza 022 =++++ cbyaxyx e imponendo il passaggio per A e B
=−=→=++
0
40416
c
bcb
L’equazione del fascio sarà: 04:22 =−++ yaxyxFC dove il parametro è a ed è praticamente
uguale a quella che avevamo ricavato precedentemente.
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62
2) Come si può scrivere l’equazione di un fascio di circonferenze tangenti in T( 0; 0) alla retta
xyt −=: ?
Possiamo combinare l’equazione di una
circonferenza tangente in T alla retta t con
l’equazione di t .
Per semplificare i calcoli possiamo scegliere
come circonferenza tangente la
circonferenza (degenere) di raggio nullo e
centro T( 0; 0) 022 =+→ yx
Abbiamo quindi
0)(22 =+++ yxkyx
3) Come si può scrivere l’equazione di un fascio di circonferenze aventi centro C(1;2)?
In questo caso possiamo semplicemente usare l’equazione
dove r sarà il parametro.
oppure considerare l’equazione generale della circonferenza 022 =++++ cbyaxyx e porre
da cui abbiamo che l’equazione del fascio risulta
04222 =−−−+ cyxyx
Calcoliamo il raggio
Avremo circonferenze reali quando
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ESERCIZI DI RICAPITOLAZIONE
1) a) Determina l’equazione della circonferenza C avente centro C(3,-1) e tangente alla retta t:
3x+y+2 =0. Disegnala e determina le coordinate del punto T di tangenza.
[ 02622 =+−+ yxyx ; )2;0( −T ]
b) Nel fascio di rette F: y = kx +−3
1 determina per quali valori di k le rette intersecano
la circonferenza C. [3
10
3
10 ≤≤− k ]
2) a) Determina l’equazione della circonferenza C tangente in T(0,1) alla retta t : 1+−= xy e
passante per ( 1;4− ). Disegnala ed indica con C il suo centro.
[ 032422 =−+++ yxyx ]
b) Determina le equazioni delle tangenti alla circonferenza uscenti dal punto P(-2,-5) e, detti
1T e 2T i punti di tangenza, determina l’area del quadrilatero 21PTTT .
[ 3−= xy ; 7−−= xy ; 12)( 21 =Α PTTT ]
3) a) Determina l’equazione della circonferenza C passante per i punti A (6, -5) B(-1, 2)
C(6,1). Disegnala ed indica con Ω il suo centro.
[ 0174422 =−+−+ yxyx ]
b) Dopo aver studiato il fascio di rette di equazione
F : 2x – y +9 + k (y + 1)= 0
determina per quali valori di k le rette del fascio intersecano la circonferenza.
[2
5
3
5 ≥∪−≤ kk ]
4) Dato il fascio di circonferenze di equazione
0)3(12222 =−+++−−+ yxkyxyx
a) studialo e disegna le generatrici;
[fascio circonferenze secanti in A(1;2) e B(2;1) ℜ∈∀k ]
b) determina il valore di k per il quale si ottiene la circonferenza di centro (2;2) e disegnala;
[ 2−=k ]
c) determina per quali valori di k si ottengono circonferenze di raggio 5 e disegnale.
[ 41 −=k 22 =k ]