Skip to main content

Теория: 08 Подстановка в уравнение окружности (короткая версия)

Задание

Выберите точки, которые лежат внутри окружности, заданной уравнением

\(\displaystyle (x-1)^2+(y-4)^2=25\small.\)

Решение

Рассмотрим окружность, заданную уравнением \(\displaystyle (x-1)^2+(y-4)^2=25\small.\)

Подставим координаты точки \(\displaystyle M(x_0;\,y_0)\) в левую часть уравнения, тогда

  • если \(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2=25\small,\) то \(\displaystyle M\) лежит на окружности,
  • если \(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2<25\small,\) то \(\displaystyle M\) лежит внутри окружности,
  • если \(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2>25\small,\) то \(\displaystyle M\) лежит вне окружности.

Если \(\displaystyle M\) лежит на окружности, то для ее координат выполняется:

\(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2=25\small.\)
 

Если \(\displaystyle M\) лежит внутри окружности, то можно сказать, что она лежит на окружности меньшего радиуса \(\displaystyle r\small.\) То есть для координат \(\displaystyle M{\small:}\)

\(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2=r^2<5^2=25\small.\)
 

Аналогично, для точки \(\displaystyle M\) вне окружности можно сказать, что она лежит на окружности большего радиуса \(\displaystyle R\small.\) То есть для координат \(\displaystyle M{\small:}\)

\(\displaystyle (x_0-1)^2+(y_0-4)^2=R^2>5^2=25\small.\)

Подставим координаты каждой из точек в левую часть уравнения \(\displaystyle (x-1)^2+(y-4)^2=25{\small:}\)

Точка с координатами \(\displaystyle (2;\,4)\) лежит внутри окружности.

Подставляя \(\displaystyle x=2\) и \(\displaystyle y=4\) в левую часть уравнения, получаем:

\(\displaystyle (2-1)^2+(4-4)^2=1<25\small.\)

Значит, точка с координатами \(\displaystyle (2;\,4)\) лежит внутри окружности.

Точка с координатами \(\displaystyle (2;\,-4)\) лежит вне окружности.

Подставляя \(\displaystyle x=2\) и \(\displaystyle y=-4\) в левую часть уравнения, получаем:

\(\displaystyle (2-1)^2+(-4-4)^2=65>25\small.\)

Значит, точка с координатами \(\displaystyle (2;\,-4)\) лежит вне окружности.

Точка с координатами \(\displaystyle (0;\,0)\) лежит внутри окружности.

Точка с координатами \(\displaystyle (-1;\,-2)\) лежит вне окружности.

Точка с координатами \(\displaystyle (-5;\,5)\) лежит вне окружности.

Ответ: \(\displaystyle (2;\,4)\) и \(\displaystyle (0;\,0)\small.\)