Dạng 2: Xác định tâm vị tự của đường tròn có đáp án

Thi Online Bài tập chuyên đề toán 11 Bài 4: Phép vị tự có đáp án

Dạng 2: Xác định tâm vị tự của đường tròn có đáp án

1549 lượt thi
3 câu hỏi
50 phút

Câu 1:

Cho hai đường tròn $(C) : {(x - 2)}^{2} + {(y - 1)}^{2} = 4$ và $(C') : {(x - 8)}^{2} + {(y - 4)}^{2} = 16$ . Tìm tâm vị tự của hai đường tròn

Hướng dẫn giải

Đường tròn (C) có tâm $I (1; 2)$ , bán kính R=2; đường tròn (C) có tâm $I' (8; 4)$ bán kính . Do $I \neq I'$ và $R \neq R'$ nên có hai phép vị tự $V_{(J; 2)}$ và $V_{(J; - 2)}$ biến (C) thành (C') . Gọi $J (x; y)$ là tâm vị tự cần tìm.

+ Với k=2 khi đó $\vec{J I'} = 2. \vec{J I} \Leftrightarrow \{\begin{cases} 8 - x = 2 (2 - x) \\ 4 - y = 2 (1 - y) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} x = - 4 \\ y = - 2 \end{cases} \Rightarrow J (- 4; - 2)$ .

+ Tương tự với k=-2, tính được $J' (4; 2)$ .

Vậy tâm vị tự của đường tròn là $J' (4; 2)$ và tâm vị tự ngoài của đường tròn là $J (- 4; - 2)$ .

Câu 2:

Trong mặt phẳng Oxy, cho hai đường tròn $(C_{1}) : {(x - 1)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = 1; (C_{2}) : {(x - 4)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = 4$ . Tâm vị tự ngoài của hai đường tròn đó là:

A. $(- 2; 3)$

B. $(2; 3)$

C. $(3; - 2)$

D. $(1; - 3)$

Xem đáp án

Đường tròn $(C_{1})$ có tâm $I_{1} (1; 3)$ và bán kính $R_{1} = 1$

Đường tròn $(C_{2})$ có tâm $I_{1} (1; 3)$ và bán kính $R_{2} = 2$

Ta có $I_{1} \neq I_{2}, R_{1} \neq R_{2}$ . Gọi I là tâm vị tự ngoài của phép vị tự.

Ta có:

V_{(I; k)} ((C_{1})) = (C_{2}) \Rightarrow V_{(I; k)} (I_{1}) = I_{2}, k = \frac{R_{2}}{R_{1}} = 2 \Leftrightarrow \vec{I I_{2}} = 2 \vec{I I_{1}} \Rightarrow I (- 2; 3)

Câu 3:

Trong mặt phẳng Oxy, cho hai đường tròn $(C) : {(x - 3)}^{2} + {(y - 3)}^{2} = 9$ và đường tròn $(C') : {(x - 10)}^{2} + {(y - 7)}^{2} = 9$ . Tâm vị tự trong biến (C)thành (C')là:

A. $(\frac{36}{5}; \frac{27}{5})$

B. $(\frac{13}{2}; 5)$

C. $(\frac{32}{5}; \frac{24}{5})$

D. $(5; \frac{13}{2})$

Xem đáp án

Đường tròn (C) có tâm $I (3; 3)$ và bán kính R=3

Đường tròn (C') có tâm $I' (10; 7)$ và bán kính $R' = 2$

Suy ra $I \neq I', R \neq R'$ . Tỉ số vị tự là $k = - \frac{2}{3}$

Ta có $V_{(O; k)} (I) = I' \Leftrightarrow \vec{O_{1} I'} = k \vec{O_{1} I}$ với $O_{1} (x; y)$ là tâm vị tự trong.

$\Leftrightarrow \{\begin{cases} x - 10 = - \frac{2}{3} (x - 3) \\ x - 7 = - \frac{2}{3} (y - 3) \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} x = \frac{36}{5} \\ y = \frac{27}{5} \end{cases}$