Trong mặt phẳng tọa độ $Oxy$ cho đường tròn \(\left( {C'} \right):{x^2} + {y^2} - 10x - 2y + 23 = 0\) và đường thẳng $d:x-y + 2 = 0$, phương trình đường tròn $\left( {C'} \right)$ là ảnh của đường tròn $\left( C \right)$ qua phép đối xứng trục $d$ là
Trả lời bởi giáo viên
Đường tròn $\left( C \right)$ có tâm $I\left( {5;1} \right)$ bán kính \(R = \sqrt {25 + 1 - 23} = \sqrt 3 \).
Ảnh của $\left( C \right)$ qua phép đối xứng trục $d$ là đường tròn có tâm là ảnh của $I$ qua phép đối xứng trục $d$ và có bán kính bằng \(\sqrt 3 \).
Gọi $I'$ là ảnh của $I$ qua phép đối xứng trục $d$. Gọi $d'$ là đường thẳng đi qua $I$ và vuông góc với $d$ ta có phương trình $d'$ có dạng $x + y + c = 0$ .
\(I \in d' \Rightarrow 5 + 1 + c = 0 \Rightarrow c = - 6\) \( \Rightarrow \left( {d'} \right):x + y - 6 = 0\)
Gọi \(H = d \cap d' \Rightarrow H\left( {2;4} \right)\) là trung điểm của $II'$ , ta có \(\left\{ \begin{array}{l}{x_{I'}} = 2{x_H} - {x_I}\\{y_{I'}} = 2{y_H} - {y_I}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{I'}} = 2.2 - 5 = - 1\\{y_{I'}} = 2.4 - 1 = 7\end{array} \right. \Rightarrow I'\left( { - 1;7} \right)\)
Vậy phương trình đường tròn $\left( {C'} \right)$ là \({\left( {x + 1} \right)^2} + {\left( {y - 7} \right)^2} = 3 \) \(\Leftrightarrow {x^2} + {y^2} + 2x - 14y + 47 = 0\)
Hướng dẫn giải:
Gọi $I$ và $R$ là tâm và bán kính của đường tròn $\left( C \right)$.
Ảnh của $\left( C \right)$ qua phép đối xứng trục $d$ là đường tròn có tâm là ảnh của $I$ qua phép đối xứng trục $d$ và có bán kính bằng $R$