Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Matematik Tambahan · Pelajaran

Cari pusat dan jejari dengan melengkapkan kuasa dua

Persamaan bulatan yang terkembang menyembunyikan pusat dan jejarinya, dan tanda mudah tertukar.

Dalam halaman ini
  1. Mengapakah melengkapkan kuasa dua berfungsi di sini?
  2. Bagaimanakah caranya, langkah demi langkah?
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak sendiri
  6. Ke mana selepas ini

Untuk mencari pusat dan jejari bulatan yang ditulis dalam bentuk terkembang, lengkapkan kuasa dua secara berasingan untuk x dan untuk y. Hasilnya berbentuk (x − a)² + (y − b)² = r², dengan (a, b) ialah pusat dan r ialah jejari.

Kemahiran ini membuka kaedah koordinat bulatan kerana setiap pelajaran seterusnya memerlukan pusat dan jejari. Soalan peperiksaan sering memberi x² + y² + (sebutan lain) = 0 dan terus meminta kedua-duanya.

Mengapakah melengkapkan kuasa dua berfungsi di sini?

Bulatan berpusat (a, b) dan berjejari r mempunyai persamaan (x − a)² + (y − b)² = r². Ini datang daripada rumus jarak: titik (x, y) berada pada bulatan apabila jaraknya dari (a, b) sama dengan r, dan menguasaduakan membuang punca kuasa dua.

Pengembangan memberi x² + y² − 2ax − 2by + a² + b² − r² = 0. Maka persamaan terkembang ialah bulatan yang sama dengan kurungan yang telah didarabkan. Melengkapkan kuasa dua meletakkan semula kurungan itu.

Bagaimanakah caranya, langkah demi langkah?

  1. Semak pekali x² dan y² kedua-duanya 1. Jika tidak, bahagikan seluruh persamaan.
  2. Kumpulkan sebutan x bersama dan sebutan y bersama, dan pindahkan pemalar ke kanan jika anda mahu.
  3. Separuhkan pekali x, kuasa duakannya dan tambah pada kedua-dua belah. Lakukan yang sama untuk y.
  4. Tulis setiap kumpulan sebagai kurungan kuasa dua. Tanda dalam kurungan sama dengan tanda sebutan linear.
  5. Baca pusat dengan tanda bertentangan daripada kurungan, dan baca r sebagai punca kuasa dua sebelah kanan.

Contoh berlangkah

Cari pusat dan jejari bagi x² + y² − 6x + 4y − 12 = 0.

Langkah 1, kumpulkan: (x² − 6x) + (y² + 4y) = 12.

Langkah 2, lengkapkan setiap kuasa dua: separuh daripada −6 ialah −3, dan (−3)² = 9. Separuh daripada 4 ialah 2, dan 2² = 4. Tambah 9 dan 4 pada kedua-dua belah.

(x² − 6x + 9) + (y² + 4y + 4) = 12 + 9 + 4

Langkah 3, bentuk kurungan: (x − 3)² + (y + 2)² = 25.

Langkah 4, baca: pusat (3, −2) dan r² = 25, maka jejari ialah 5.

Semakan: jalan pintas memberi pusat (−g, −f) dengan 2g = −6 dan 2f = 4, maka g = −3, f = 2 dan pusat (3, −2). Juga r² = 9 + 4 + 12 = 25. ✓

Kesilapan yang perlu diawasi

Dua kesilapan berulang: membaca pusat dengan tanda yang salah, dan menulis r² sebagai jejari.

Jawapan yang salah: pusat (−3, 2), jejari 25

Pelajar menyalin tanda dari dalam kurungan dan terlupa bahawa (x − 3) bermaksud koordinat x pusat ialah 3 yang positif. Dia juga berhenti pada 25 dan tidak mengambil punca kuasa dua.

Pembetulannya ialah menyelesaikan “x − 3 = 0” dan “y + 2 = 0” untuk mencari pusat: x = 3 dan y = −2. Kemudian sentiasa tanya sama ada nombor di sebelah kanan ialah r² atau r. Selepas melengkapkan kuasa dua, ia ialah r².

Semak sendiri

1. Cari pusat dan jejari bagi x² + y² + 8x − 10y + 16 = 0.

Lihat jawapan

(x² + 8x + 16) + (y² − 10y + 25) = −16 + 16 + 25, maka (x + 4)² + (y − 5)² = 25.

Pusat (−4, 5), jejari 5.

2. Cari pusat dan jejari bagi 2x² + 2y² − 4x + 8y − 8 = 0.

Lihat jawapan

Bahagi dengan 2: x² + y² − 2x + 4y − 4 = 0. Kemudian (x − 1)² + (y + 2)² = 4 + 1 + 4 = 9.

Pusat (1, −2), jejari 3.

3. Terangkan mengapa x² + y² + 4x − 2y + 9 = 0 bukan bulatan.

Lihat jawapan

Melengkapkan kuasa dua memberi (x + 2)² + (y − 1)² = −9 + 4 + 1 = −4. Hasil tambah kuasa dua tidak boleh sama dengan nombor negatif, maka tiada bulatan nyata wujud.

Ke mana selepas ini

Apabila membaca bulatan sudah menjadi automatik, teruskan ke mencari persilangan garis dan bulatan, kemudian uji seluruh topik dengan set latihan bulatan. Pelatih kerja tanpa kalkulator dan penjelajah struktur kuadratik sama-sama menyokong langkah melengkapkan kuasa dua.

Pelajar yang mengikut contoh ini tetapi kaku pada persamaan baharu selalunya tidak pasti di mana hendak bermula, bukan tidak mampu membuat algebra. Itulah tabiat yang kami teliti dalam tuisyen Matematik Tambahan dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Bagaimana saya tahu sesuatu persamaan ialah bulatan?

Sebutan x² dan y² mesti mempunyai pekali yang sama dan tiada sebutan xy. Selepas melengkapkan kuasa dua, sebelah kanan mesti positif kerana ia sama dengan r². Jika sifar, graf ialah satu titik, dan jika negatif, tiada graf.

Apa yang perlu dibuat jika pekali x² dan y² lebih daripada 1?

Bahagikan seluruh persamaan dengan pekali itu dahulu supaya x² dan y² masing-masing berpekali 1. Bagi 2x² + 2y² − 4x + 8y − 8 = 0, bahagi dengan 2 untuk mendapat x² + y² − 2x + 4y − 4 = 0, kemudian lengkapkan kuasa dua seperti biasa.

Adakah jalan pintas selain melengkapkan kuasa dua?

Bagi x² + y² + 2gx + 2fy + c = 0, pusatnya (−g, −f) dan r² = g² + f² − c. Jalan pintas ini cepat apabila anda yakin, tetapi melengkapkan kuasa dua menunjukkan puncanya dan lebih selamat apabila pekali ialah pecahan.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika melengkapkan kuasa dua sentiasa tersilap pada peringkat tanda, guru satu dengan satu boleh melihat penyelesaian anda baris demi baris dan membetulkan langkah tepat yang tergelincir.

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