Matura rozszerzona - zbiór zadań - prosta i okrąg
Poziom rozszerzony
Zadanie 1. (3 pkt)
Na rysunku jest przedstawiony trójkąt prostokątny \(ABC\), którego wierzchołkami są punkty \(A=(0,0)\), \(B=(4,0)\) i \(C=(4,4)\) oraz okrąg o środku \(C\), który dzieli trójkąt na dwie figury o równych polach. Wyznacz równanie tego okręgu. 

Zadanie 2. (3 pkt)
Wyznacz równanie okręgu o środku A = (2, 3), stycznego do prostej o równaniu x - 2y + 1 = 0.
Zadanie 3. (3 pkt)
Wykaż, że jeśli prosta o równaniu \(y=kx+l\) jest styczna do okręgu o równaniu \((x-k)^2+(y-l)^2=m^2\), gdzie \(k,l\in \mathbb{R} \) oraz \(m\gt 0\), to \(\frac{k^4}{k^2+1}=m^2\).
Zadanie 4. (4 pkt)
W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x, y)\) dane są:
okrąg o równaniu \((x+1)^{2}+(y-3)^{2}=50\) i punkty \(A=(6,4)\) oraz \(B=(-6,8)\).
Punkt \(C\) leży na tym okręgu i \(|A C|=|B C|\).
okrąg o równaniu \((x+1)^{2}+(y-3)^{2}=50\) i punkty \(A=(6,4)\) oraz \(B=(-6,8)\).
Punkt \(C\) leży na tym okręgu i \(|A C|=|B C|\).
Oblicz współrzędne punktu \(C\). Rozważ wszystkie przypadki. Zapisz obliczenia.
Zadanie 5. (4 pkt)
Dany jest okrąg \(O_1\) o równaniu \((x-3)^2+y^2=36\) oraz okrąg \(O_2\) o równaniu \(x^2+(y-m)^2=m^2\). Dla jakich wartości parametru \(m\) okręgi \(O_1\) i \(O_2\) mają dokładnie jeden punkt wspólny? Dla znalezionych wartości parametru \(m\) wyznacz równanie prostej przechodzącej przez środki tych okręgów.
Zadanie 6. (4 pkt)
Wyznacz równanie okręgu opisanego na trójkącie, którego boki zawierają się w prostych o równaniach \(x+6y-12=0\); \(x+y-7=0\) oraz \(x-4y+18=0\).
Zadanie 7. (4 pkt)
Prosta przechodząca przez punkty \(A = (8, −6)\) i \(B = (5, 15)\) jest styczna do okręgu o środku w punkcie \(O = (0, 0)\). Oblicz promień tego okręgu i współrzędne punktu styczności tego okręgu z prostą \(AB\).
Zadanie 8. (4 pkt)
W okrąg o równaniu \((x - 1)^2 + (y - 2)^2 = 25\) wpisano trójkąt \(ABC\). Bok \(AB\) tego trójkąta jest zawarty w prostej o równaniu \(4x - 3y + 2 = 0\). Wysokość \(CD\) tego trójkąta dzieli bok \(AB\) tak, że \(|AD| = 4\cdot |DB|\).
Oblicz pole trójkąta \(ABC\). Zapisz obliczenia.
Zadanie 9. (4 pkt)
Okręgi \(o_1\) i \(o_2\) są dane, odpowiednio, równaniami \(x^2+y^2=1\) oraz \((x-6)^2+(y-3)^2=5\). Środki tych okręgów połączono odcinkiem, który przecina okrąg \(o_1\) w punkcie \(A\) oraz okrąg \(o_2\) w punkcie \(B\). Wyznacz współrzędne środka odcinka \(AB\).
Zadanie 10. (5 pkt)
Trójkąt równoramienny \(ABC\) jest wpisany w okrąg o równaniu \((x-5)^2+(y+3)^2=5\). Podstawą trójkąta \(ABC\) jest odcinek \(AB\) zawarty w prostej o równaniu \(x-y-7=0\). Oblicz pole trójkąta \(ABC\). Rozważ wszystkie przypadki.
Zadanie 11. (5 pkt)
Dany jest punkt \(A=(0,0)\). Punkt \(B\), różny od punktu \(A\), należy do okręgu o równaniu \((x-2)^2+y^2=4\). Wykaż, że środek odcinka \(AB\) należy do okręgu o równaniu \((x-1)^2+y^2=1\).
Zadanie 12. (5 pkt)
Punkty \(A=(30,32)\) i \(B=(0,8)\) są sąsiednimi wierzchołkami czworokąta \(ABCD\) wpisanego w okrąg. Prosta o równaniu \(x-y+2=0\) jest jedyną osią symetrii tego czworokąta i zawiera przekątną \(AC\). Oblicz współrzędne wierzchołków \(C\) i \(D\) tego czworokąta.
Zadanie 13. (5 pkt)
Wyznacz równanie okręgu przechodzącego przez punkty \(A=(-5,3)\) i \(B=(0,6)\), którego środek leży na prostej o równaniu \(x-3y+1=0\).
Zadanie 14. (6 pkt)
Dane są okręgi o równaniach \(x^2 + y^2 - 12x - 8y + 43 = 0\) i \(x^2 + y^2 - 2ax + 4y + a^2 - 77 = 0\). Wyznacz wszystkie wartości parametru \(a\), dla których te okręgi mają dokładnie jeden punkt wspólny. Rozważ wszystkie przypadki.
