1. نبدأ بكتابة معادلة الدائرة العامة التي تمر بالنقاط المعطاة. معادلة الدائرة في المستوى هي:
$$ (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 $$
حيث $(h, k)$ هو مركز الدائرة و$r$ هو نصف قطرها.
2. لدينا ثلاث نقاط تمر بها الدائرة:
- النقطة الأولى: $(9, 0)$
- النقطة الثانية: $(0, 2)$
- النقطة الثالثة: $(1, -2)$
3. نعوض كل نقطة في معادلة الدائرة للحصول على ثلاث معادلات:
من النقطة $(9, 0)$:
$$ (9 - h)^2 + (0 - k)^2 = r^2 $$
من النقطة $(0, 2)$:
$$ (0 - h)^2 + (2 - k)^2 = r^2 $$
من النقطة $(1, -2)$:
$$ (1 - h)^2 + (-2 - k)^2 = r^2 $$
4. نطرح المعادلات للحصول على معادلات بدون $r^2$:
نطرح المعادلة الثانية من الأولى:
$$ (9 - h)^2 + (0 - k)^2 = (0 - h)^2 + (2 - k)^2 $$
نوسع الحدود:
$$ (9 - h)^2 + k^2 = h^2 + (2 - k)^2 $$
$$ (81 - 18h + h^2) + k^2 = h^2 + (4 - 4k + k^2) $$
نبسط:
$$ 81 - 18h + k^2 = 4 - 4k + k^2 $$
نلغي $k^2$ من الطرفين:
$$ 81 - 18h = 4 - 4k $$
نرتب:
$$ 81 - 18h - 4 = -4k $$
$$ 77 - 18h = -4k $$
نكتبها كالتالي:
$$ 18h - 4k = 77 $$
5. نطرح المعادلة الثالثة من الثانية:
$$ (0 - h)^2 + (2 - k)^2 = (1 - h)^2 + (-2 - k)^2 $$
نوسع الحدود:
$$ h^2 + (2 - k)^2 = (1 - h)^2 + (-2 - k)^2 $$
$$ h^2 + (4 - 4k + k^2) = (1 - 2h + h^2) + (4 + 4k + k^2) $$
نبسط:
$$ h^2 + 4 - 4k + k^2 = 1 - 2h + h^2 + 4 + 4k + k^2 $$
نلغي $h^2$ و$k^2$ من الطرفين:
$$ 4 - 4k = 1 - 2h + 4 + 4k $$
$$ 4 - 4k = 5 - 2h + 4k $$
نرتب:
$$ 4 - 4k - 5 + 2h - 4k = 0 $$
$$ -1 + 2h - 8k = 0 $$
$$ 2h - 8k = 1 $$
6. لدينا نظام معادلتين:
$$ \begin{cases} 18h - 4k = 77 \\ 2h - 8k = 1 \end{cases} $$
7. نحل النظام:
نضرب المعادلة الثانية في 9:
$$ 18h - 72k = 9 $$
نطرح المعادلة الأولى من هذه:
$$ (18h - 72k) - (18h - 4k) = 9 - 77 $$
$$ 18h - 72k - 18h + 4k = -68 $$
$$ -68k = -68 $$
$$ k = 1 $$
8. نعوض $k=1$ في المعادلة الثانية:
$$ 2h - 8(1) = 1 $$
$$ 2h - 8 = 1 $$
$$ 2h = 9 $$
$$ h = \frac{9}{2} = 4.5 $$
9. نحسب نصف القطر $r$ باستخدام النقطة الأولى:
$$ (9 - 4.5)^2 + (0 - 1)^2 = r^2 $$
$$ (4.5)^2 + (-1)^2 = r^2 $$
$$ 20.25 + 1 = r^2 $$
$$ r^2 = 21.25 $$
10. إذن معادلة الدائرة هي:
$$ (x - 4.5)^2 + (y - 1)^2 = 21.25 $$
والناتج النهائي:
- مركز الدائرة: $(4.5, 1)$
- نصف القطر: $\sqrt{21.25} \approx 4.61$
Circle Equation 403C2E
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.