Phương trình đường tròn tiếp xúc với đường thẳng

Trong hình học giải tích, bài toán tìm phương trình đường tròn tiếp xúc với một đường thẳng là dạng toán thường gặp và có nhiều ứng dụng thực tiễn. Bài viết này sẽ giúp bạn nắm rõ các dạng tiếp xúc (ngoài, trong), công thức thiết lập phương trình đường tròn khi biết điều kiện tiếp xúc, và cách vận dụng linh hoạt để giải nhanh các bài toán liên quan.

Mục lục

    Phương trình đường tròn tiếp xúc với 1 đường thẳng

    Dạng 1: Đường tròn (C) có tâm I và tiếp xúc với đường thẳng Δ

    Khi đó bán kính \(R = d (I, \Delta )\)

    Ví dụ 1: Lập phương trình đường tròn (C) có tâm I(-1,2) tiếp xúc với đường thẳng \(\Delta\) x – 2y + 7 = 0

    Giải: Ta có \(d(I,\Delta)=\frac{|-1-4-7|}{\sqrt{5}}\)

    Phương trình đường tròn (C) có dạng \((x+1)^2+(y-2)^2=\frac{4}{5}\)

    Dạng 2: Đường tròn (C) đi qua hai điểm A, B và tiếp xúc với đường thẳng \(\Delta\)

    • Viết phương trình đường trung trực d của đoạn AB
    • Tâm I của (C) thỏa mãn \(\left\{\begin{matrix} I \epsilon d & \\ d(I, \Delta ) = IA & \end{matrix}\right.\)
    • Bán kính R = IA

    Ví dụ 2: Cho điểm A(-1;0), B(1;2) và đường thẳng (d): x – y – 1 = 0. Lập phương trình đường tròn đi qua 2 điểm A, B và tiếp xúc với đường thẳng d.

    Giải: Gọi I(x,y) là tâm của đường tròn cần tìm. Từ điều kiện đề bài ta có:

    IA = IB = r ⇔ \((x+1)^2+y^2= (x-1)^2+(y-2)^2\) (1)

    IA = d(I,d) ⇔ \(\sqrt{(x+1)^2+y^2}=\frac{|x-1-y|}{\sqrt{2}}\) (2)

    Giải hệ gồm 2 phương trình (1) và (2) ta được x = 0, y = 1

    Vậy I(0,1) IA = r = \(\sqrt{2}\)

    Phương trình đường tròn (C) có dạng \(x^2+(y-1)^2 = 2\)

    Dạng 3: Đường tròn (C) đi qua điểm A và tiếp xúc với đường thẳng Δ tại điểm B.

    • Viết phương trình đường trung trực d của đoạn AB
    • Viết phương trình đường thẳng \(\Delta ‘\) đi qua B và \(\perp \Delta\)
    • Xác định tâm I là giao điểm của d và \(\Delta ‘\)
    • Bán kính R = IA

    Trên đây là bài viết tổng hợp kiến thức viết phương trình đường tròn tiếp xúc với đường thẳng. Nếu có băn khoăn, thắc mắc hay góp ý xây dựng bài viết các bạn để lại bình luận bên dưới nha. Cảm ơn bạn, thấy hay thì đừng quên chia sẻ nhé.

    Chia sẻ định nghĩa này