Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Matematik Tambahan · Pelajaran

Cari persilangan garis dan bulatan

Menggantikan garis ke dalam bulatan menghasilkan ungkapan panjang, dan satu sebutan yang hilang merosakkan seluruh jawapan.

Dalam halaman ini
  1. Mengapakah penggantian memberi kuadratik?
  2. Bagaimanakah caranya, langkah demi langkah?
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak sendiri
  6. Ke mana selepas ini

Untuk mencari tempat garis bertemu bulatan, gantikan persamaan garis ke dalam persamaan bulatan, selesaikan kuadratik, kemudian masukkan setiap jawapan ke dalam garis untuk mencari koordinat yang satu lagi. Diskriminan kuadratik itu memberitahu sama ada terdapat dua titik, satu titik atau tiada.

Kemahiran ini terletak dalam kaedah koordinat bulatan dan mengikut corak yang sama seperti persamaan serentak dalam model serentak linear dan tak linear. Ia membawa terus kepada tangen dalam pelajaran seterusnya.

Mengapakah penggantian memberi kuadratik?

Titik pada kedua-dua graf memenuhi kedua-dua persamaan serentak. Garis membolehkan anda menulis y dalam sebutan x, dan bulatan mengandungi x² dan y². Menggantikan y dengan ungkapan dalam x menghasilkan sebutan x², maka anda sentiasa mendapat kuadratik dalam x.

Kuadratik mempunyai paling banyak dua punca, itulah sebabnya garis bertemu bulatan paling banyak dua kali.

Bagaimanakah caranya, langkah demi langkah?

  1. Tulis garis dengan satu pemboleh ubah sebagai perkara rumus, seperti y = x + 2.
  2. Gantikan ke dalam bulatan, dengan kurungan di sekeliling keseluruhan ungkapan.
  3. Kembangkan dengan teliti, termasuk sebutan tengah bagi sebarang kurungan kuasa dua.
  4. Kumpulkan sebutan ke dalam bentuk ax² + bx + c = 0 dan permudahkan dengan faktor sepunya.
  5. Selesaikan dengan pemfaktoran atau rumus, dan guna diskriminan jika hanya bilangan titik diperlukan.
  6. Cari koordinat kedua setiap titik daripada garis, kemudian semak dalam bulatan.

Contoh berlangkah

Bulatan ialah x² + y² − 2x − 4y − 20 = 0 dan garis ialah y = x + 2. Cari titik persilangan dan panjang perentas (chord).

Langkah 1, gantikan: x² + (x + 2)² − 2x − 4(x + 2) − 20 = 0.

Langkah 2, kembangkan: x² + x² + 4x + 4 − 2x − 4x − 8 − 20 = 0.

Langkah 3, kumpulkan: 2x² − 2x − 24 = 0, maka x² − x − 12 = 0.

Langkah 4, selesaikan: (x − 4)(x + 3) = 0, maka x = 4 atau x = −3.

Langkah 5, cari y daripada garis: x = 4 memberi y = 6, dan x = −3 memberi y = −1. Titiknya ialah (4, 6) dan (−3, −1).

Langkah 6, panjang perentas: √(7² + 7²) = √98 = 7√2.

Semakan: pada (4, 6): 16 + 36 − 8 − 24 − 20 = 0 ✓. Pada (−3, −1): 9 + 1 + 6 + 4 − 20 = 0 ✓.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kesilapan paling kerap ialah mengembangkan (x + 2)² dengan salah.

Penyelesaian yang salah: x² + (x + 2)² menjadi x² + x² + 4

Pelajar menguasaduakan setiap sebutan secara berasingan dan kehilangan sebutan tengah 4x.

Pembetulannya ialah menulis (x + 2)(x + 2) sepenuhnya: x² + 2x + 2x + 4 = x² + 4x + 4. Dengan sebutan tengah dikekalkan, kuadratik keluar dengan betul, dan dalam contoh ini ia boleh difaktorkan dengan kemas. Kuadratik yang enggan difaktorkan selalunya petanda ada sebutan yang hilang.

Semak sendiri

1. Cari titik di mana y = 3x bertemu x² + y² = 10.

Lihat jawapan

x² + 9x² = 10, maka x² = 1 dan x = ±1. Kemudian y = 3x memberi y = ±3.

Titik (1, 3) dan (−1, −3).

2. Tunjukkan bahawa y = x + 6 tidak bertemu x² + y² = 8.

Lihat jawapan

x² + (x + 6)² = 8 memberi 2x² + 12x + 28 = 0, maka x² + 6x + 14 = 0. Diskriminan ialah 36 − 56 = −20, iaitu negatif, maka tiada persilangan.

3. Cari titik di mana x + y = 3 bertemu x² + y² = 5.

Lihat jawapan

y = 3 − x, maka x² + (3 − x)² = 5, yang memberi 2x² − 6x + 4 = 0 dan x² − 3x + 2 = 0. Kemudian x = 1 atau x = 2.

Titik (1, 2) dan (2, 1). Semakan: 1 + 4 = 5 dan 4 + 1 = 5. ✓

Ke mana selepas ini

Apabila penggantian sudah boleh dipercayai, teruskan ke menggunakan tangen yang berserenjang dengan jejari, kemudian uji topik dengan set latihan bulatan. Penjelajah persilangan garis dan bulatan menunjukkan dua, satu atau sifar persilangan apabila anda menggerakkan garis, dan pelatih kerja tanpa kalkulator membantu aritmetik tepat.

Sesetengah pelajar boleh mengulang contoh ini tetapi tidak tahu pemboleh ubah mana hendak digantikan apabila garis kelihatan berbeza. Guru boleh mengesan titik keputusan itu dalam tuisyen Matematik Tambahan dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Berapa kali garis boleh bertemu bulatan?

Garis boleh bertemu bulatan pada dua titik, tepat satu titik, atau tiada. Selepas penggantian, anda mendapat kuadratik. Diskriminan positif memberi dua titik, sifar memberi satu (garis ialah tangen), dan diskriminan negatif bermakna garis tidak mengena bulatan.

Patutkah saya menggantikan untuk x atau y?

Gantikan pemboleh ubah yang sudah menjadi perkara rumus dalam garis, atau yang mengelakkan pecahan. Jika garis ialah y = x + 2, gantikan y. Jika x + 2y = 7, jadikan x perkara rumus kerana x = 7 − 2y tiada pecahan.

Mengapa saya mesti mencari kedua-dua koordinat setiap titik?

Kuadratik hanya memberi nilai x (atau nilai y). Soalan meminta titik, maka masukkan setiap nilai ke dalam persamaan linear untuk mencari koordinat yang satu lagi. Gunakan persamaan bulatan hanya sebagai semakan kerana ia boleh memberi nilai tambahan yang salah.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika langkah penggantian sentiasa menghasilkan kuadratik yang tidak boleh difaktorkan, guru satu dengan satu boleh menyemak pengembangan anda bersama-sama dan menjejak sebutan yang hilang.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Yuran lain, jadual dan susunan seterusnya disahkan terus bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami