№1070. Точка — середина отрезка , длина которого равна . Найдите множество всех точек , для каждой из которых:
а) ;
б) .
Решение:
Для решения задачи воспользуемся методом координат. Введём прямоугольную систему координат так, чтобы точка (середина отрезка ) совпадала с началом координат. Ось абсцисс направим вдоль отрезка . Так как длина отрезка , то длины отрезков и равны . Следовательно, координаты заданных точек:
Пусть — произвольная точка искомого множества. Выразим квадраты расстояний от точки до точек , и по формуле расстояния между двумя точками:
а)
Подставим найденные выражения для квадратов расстояний в заданное равенство:
Раскроем скобки, используя формулы квадрата суммы и разности, и приведём подобные слагаемые:
Разделим обе части уравнения на :
Получено уравнение окружности с центром в начале координат (точка ) и радиусом .
б)
Снова подставим выражения квадратов расстояний, учитывая новые коэффициенты:
Раскроем скобки и приведём подобные слагаемые:
Разделим обе части на :
Выделим полный квадрат для переменной , прибавив и вычтя (то есть ):
Получено уравнение окружности с центром в точке и радиусом .
Ответ: а) окружность с центром в точке и радиусом ; б) окружность с центром и радиусом .