№1097. Даны две точки и . Найдите множество всех точек , для каждой из которых:
а) ;
б) .
Для решения задачи воспользуемся методом координат. Введём прямоугольную систему координат так, чтобы точка совпала с началом координат , а точка лежала на положительной полуоси абсцисс.
Пусть длина отрезка . Тогда координаты заданных точек:
Пусть искомая точка имеет координаты .
По формуле расстояния между двумя точками выразим квадраты расстояний и :
Случай а)
Подставим квадраты расстояний в заданное условие (учитывая, что ):
Раскроем скобки и упростим выражение:
Перенесём в правую часть:
Дополним выражение с переменной до полного квадрата, прибавив к обеим частям уравнения :
Это уравнение представляет собой каноническое уравнение окружности вида .
Центр этой окружности имеет координаты , то есть точка является серединой отрезка между центром окружности и точкой . Радиус этой окружности равен .
Ответ к пункту а): Окружность с радиусом , центр которой — точка, симметричная точке относительно точки .
Случай б)
Аналогично подставим выражения квадратов расстояний:
Разделим обе части уравнения на 2:
Раскроем скобки и приведём подобные слагаемые:
Снова разделим обе части на 2:
Для выделения полного квадрата прибавим к обеим частям уравнения :
Мы снова получили уравнение окружности. Центр окружности имеет координаты . Это означает, что центр — середина отрезка .
Квадрат радиуса равен , следовательно, сам радиус .
Ответ к пункту б): Окружность с центром в середине отрезка и радиусом .