Το βιβλίο αυτό απευθύνεται στους υποψήφιους της θετικής και
τεχνολογικής κατεύθυνσης της Γ΄ τάξης του Γενικού Λυκείου . Περιέχει
τα θέματα της Ανάλυσης που τέθηκαν στις Πανελλήνιες Εξετάσεις από το
1983 έως και το 2005 στην Α΄ δέσμη, στην Δ΄ δέσμη, στην Θετική και
στην Τεχνολογική κατεύθυνση τα οποία συνοδεύονται από αναλυτικές
λύσεις. Περιέχονται επίσης και προτεινόμενα θέματα, κατάλληλα για τις
τελευταίες επαναλήψεις στην Ανάλυση, τα οποία συνοδεύονται από
σύντομες λύσεις. Το είδος και το ύφος των θεμάτων είναι τέτοια που
αναπτύσσουν την κριτική σκέψη των υποψηφίων, δίνοντας παράλληλα
μέσα από την πορεία επίλυσής τους και μεθοδολογίες – τεχνικές
ιδιαιτέρως χρήσιμες στις εξετάσεις.
Ευχαριστώ πολύ το συνάδελφο Ανέστη Τσομίδη για την ευγενική διάθεση του αρχείου.
Το διάστημα 2/11-9/11 η Γ τάξη παρακολούθησε 2 διαδικτυακά μαθήματα μέσω webex. Η ύλη των μαθημάτων είναι μισή η 1.5 παράγραφος. Λύθηκαν ασκήσεις και απορίες.
Επώνυμες Ασκήσεις σε μια διδακτική Ώρα για την καλύτερη προετοιμασία των μαθητών & μαθητριών της Γ΄. Περιέχει Υποδείξεις των ασκήσεων και μικρό Συνταγολόγιο ! Για ενδοσχολική χρήση (ΓΕΛ ΕΞΑΠΛΑΤΑΝΟΥ ΠΕΛΛΑΣ)
1. 1
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΚΥΚΛΟΣ
Ορισμός : Το σύνολο των σημείων του επιπέδου που ισαπέχουν από ένα
σταθερό σημείο το οποίο ονομάζεται κέντρο του κύκλου.
Συμβολισμός : (Κ , ρ) , όπου Κ το κέντρο και ρ το μήκος της ακτίνας του κύκλου.
Εξίσωση Κύκλου με κέντρο το (0,0)
Έστω Μ(x,y) τυχαίο σημείο του κύκλου. Από τον
ορισμό του κύκλου έχω : 𝑂𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = (𝑥, 𝑦)
= ρ
√𝑥2 + 𝑦2 = 𝜌
Άρα : x2 + y2 = ρ2
Παράδειγμα : Λύστε την άσκηση 1, σελίδα 87.
ΛΥΣΗ
ι ) Έστω x2 + y2 = ρ2 (1) η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου , θυμήσου έχει
κέντρο το (0,0).
Αρκεί να βρω το ρ. Επίσης προσοχή ρ > 0.
Μου δίνεται ότι διέρχεται απ το Α. Άρα το σημείο Α επαληθεύει την (1).
Αντικαθιστώντας βρίσκω το ρ .
12 + 3 = ρ2⇔ ρ2 = 4. Η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου είναι : x2+y2 = 4.
ιι ) Ομοίως (α-β)2 +(α+β)2 = ρ2⇔ 2α2 + 2β2 = ρ2
Η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου είναι : x2+y2 = 2α2 + 2β2
2. 2
ΛΥΣΕΙΣ
iii )Έστω x2 + y2 = ρ2 (1) η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου , θυμήσου έχει
κέντρο το (0,0).
Αρκεί να βρω το ρ. Επίσης προσοχή ρ > 0.
Αφού εφάπτεται στον κύκλο άρα ακτίνα και εφαπτομένη κάθετες και
ρ = d((0,0), x- y=2)=
|0−0−2|
√12+(−1)2
=
2
√2
=
2√2
(√2)2 = √2
Η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου είναι : x2+y2 = 2.
iv) Έστω x2 + y2 = ρ2 (1) η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου , θυμήσου έχει
κέντρο το (0,0).
Αρκεί να βρω το ρ. Επίσης προσοχή ρ > 0.
Αφού εφάπτεται στον κύκλο άρα ακτίνα και εφαπτομένη κάθετες και
ρ = d((0,0), αx+βy=α2+β2)=
|−𝛼2−𝛽2|
√𝛼2+𝛽2
=
𝛼2+𝛽2
√𝛼2+𝛽2
=
(𝛼2+𝛽2)√𝛼2+𝛽2
(√𝛼2+𝛽2)2
= √𝛼2 + 𝛽2
Η ζητούμενη εξίσωση του κύκλου είναι : x2+y2 = (𝛼2
+ 𝛽2
)
Εφαπτομένη Κύκλου με κέντρο το (0,0)
Το σημείο Α(x1,y1) είναι το σημείο επαφής της
εφαπτομένης και του κύκλου.
Έστω Μ τυχαίο σημείο της εφαπτομένης. Τότε :
= 0
𝑂𝛢⃗⃗⃗⃗⃗ = (𝑥1, 𝑦1) , : 𝛢𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = (𝑥 − 𝑥1, 𝑦 − 𝑦1)
x1(x-x1) + y1(y-y1) = 0
x1x – 𝑥1
2
+ y1y - 𝑦1
2
= 0
x1x+ y1y = 𝑥1
2
+ 𝑦1
2
3. 3
x1x + y1y = ρ2γιατί το Α ανήκει στον κύκλο άρα τον επαληθεύει.
Ποιος είναι ο συντελεστής διεύθυνσης της ;
λ = −
𝐱1
𝐲 𝟏
, y1 ≠ 0
Παράδειγμα :Λύστε την άσκηση 2 σελίδα 87.
ΛΥΣΗ
ι ) Η ζητούμενη εφαπτομένη είναι η : x1x + y1y = 5 (1) , ρ = √𝟓 , ο κύκλος
δίνεται !
Αρκεί να βρω x1 , y1 . (Δυο άγνωστοι !!)
Το (x1 , y1) είναι το σημείο επαφής Εφαπτομένης και Κύκλου.
Άρα x12 + y12 = 5 (2)
Η (1) είναι // στην y = 2 x + 3, άρα ο συντελεστής διεύθυνσης της (1) είναι: λ = 2
−
𝐱1
𝐲 𝟏
= 2 ⇔ -2y1 = x1 (3)
Λύνω το Σύστημα των (2) και (3) με αντικατάσταση !
4y12 + y12 = 5 ⇔ 5y12 = 5 ⇔y1 = 1 ή y1 = -1
Αν y1 = 1 , τότε x1 = - 2 και η εξίσωση της εφαπτομένης είναι : -2x+y = 5
Αν y1 = -1 , τότε x1 = 2 και η εξίσωση της εφαπτομένης είναι : 2x - y = 5
4. 4
ΛΥΣΕΙΣ
ιι ) Η ζητούμενη εφαπτομένη είναι η : x1x + y1y = 5 (1) , ρ = √5 , ο κύκλος
δίνεται !
Αρκεί να βρω x1 , y1 . (Δυο άγνωστοι !!)
Το (x1 , y1) είναι το σημείο επαφής Εφαπτομένης και Κύκλου.
Άρα x12 + y12 = 5 (2)
Η (1) είναι κάθετη στην y =
𝟏
𝟐
x, άρα ο συντελεστής διεύθυνσης της (1) είναι:
λ = -2
−
𝐱1
𝐲 𝟏
= −2 ⇔2y1 = x1 (3)
Λύνω το Σύστημα των (2) και (3) με αντικατάσταση !
4y12 + y12 = 5 ⇔ 5y12 = 5 ⇔y1 = 1 ή y1 = -1
Αν y1 = 1 , τότε x1 = 2 και η εξίσωση της εφαπτομένης είναι : 2x+y = 5
Αν y1 = -1 , τότε x1 = -2 και η εξίσωση της εφαπτομένης είναι : -2x - y = 5
ιιι ) Η ζητούμενη εφαπτομένη είναι η : x1x + y1y = 5 (1) , ρ = √5 , ο κύκλος
δίνεται !
Αρκεί να βρω x1 , y1 . (Δυο άγνωστοι !!)
Το (x1 , y1) είναι το σημείο επαφής Εφαπτομένης και Κύκλου.
Άρα x12 + y12 = 5 (2)
Η (1) διέρχεται απ το Α (5,0) άρα επαληθεύεται απ αυτό: 5x1 + 0y1 = 5 ⇔
5 x1 = 5 ⇔x1 = 1
Αντικαθιστώ στην (2) και βρίσκω το y1
x1 = 1 , τότε : 12 + y12 = 5 ⇔y12 = 4 ⇔y1 = 2 ή y1 = -2.
Βρήκα λοιπόν δυο σημεία επαφής : (1,2) και (1,-2)
Οι εξισώσεις των ζητούμενων εφαπτομένων του κύκλου που διέρχονται δηλαδή
απ το (5,0) ,
5. 5
είναι : x+2y = 5 και x -2y = 5,
ΑΣΚΗΣΗ 3 σχολικού σελίδα 87
Δίνεται ο κύκλος :
x2 + y2 = 2
Τα Α(1,1), Β(-1,1) ,
Γ(-1,-1) και Δ(1,-1)
είναι σημεία του.
Απαντήστε στα
παρακάτω :
ι) Βρείτε την εξίσωση
της εφαπτομένης του
κύκλου στο Α.
ΛΥΣΗ
x1x + y1y= 2 ⇔ x + y =
2 ⇔ y = -x + 2, λΕΖ = -1
ιι) Βρείτε τις συντεταγμένες των σημείων Ε , Ζ
6. 6
ΛΥΣΗ
Για x = 0 , y = 2 , άρα Ε = (0,2)
Για y = 0 , x = 2 ,άρα Ζ = (2,0)
𝛦𝛧⃗⃗⃗⃗⃗ =(2-0, 0-2) = (2,-2)
|𝛦𝛧⃗⃗⃗⃗⃗ | = 2√2
ιιι ) Βρείτε την εξίσωση της εφαπτομένης του κύκλου στο Γ.
ΛΥΣΗ
x1x + y1y= 2 ⇔-x + -y = 2 ⇔ y = -x - 2 , λΘΗ = -1
ιν ) Βρείτε τις συντεταγμένες των σημείων Θ , Η.
ΛΥΣΗ
Για x = 0 , y = -2 , άρα Η = (0,-2)
Για y = 0 , x = -2 ,άρα Θ = (-2,0)
𝛩𝛨⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0+2, -2-0) = (2,-2)
|𝛩𝛨⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | = 2√2
ν ) Αποδείξτε ότι το τετράπλευρο ΕΖΗΘ είναι τετράγωνο.
ΛΥΣΗ
Όλες οι πλευρές του είναι ίσες, άρα Ρόμβος ( Παραλληλόγραμμο).
λΕΖ =-1 ΚΑΙ λΕΘ = 1 , άρα κάθετες , συνεπώς Ορθογώνιο.
Ε= (0,2) , Θ=(-2,0) , 𝛦𝛩⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2-0, 0-2) = (-2,-2).
νι ) Βρείτε το εμβαδόν (ΕΖΗΘ)=|𝛩𝛨⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2= 8
7. 7
ΑΣΚΗΣΗ 4 σχολικού σελίδα 87
ΛΥΣΗ
Δινόταν ο κύκλος x2 + y2 = 4και το σημείο Μ = (1,-1) και ζητείται η
χορδή που διέρχεται απ το Μ.
Η ευθεία ΟΜ είναι κάθετη στη ζητούμενη, μπορώ να βρω τον λΟΜ της;
Ο=(0,0) , Μ=(1,-1) , λΟΜ = -1
Άρα ο λ της ζητούμενης ευθείας είναι λ = 1
Και ξέρω και το Μ άρα : y – (-1) = 1∙(x – 1) ⇔y + 1 = x – 1⇔ y = x-2
ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟΥ
i )x2 + 4x = x2 + 4x +4 – 4 = (x+2)2 – 4
ii )x2 + 5x = x2 +𝟐 ∙
𝟓
𝟐
x = x2 +𝟐 ∙
𝟓
𝟐
x + (
𝟓
𝟐
)2 – (
𝟓
𝟐
)2 = (x+
𝟓
𝟐
)2 –(
𝟓
𝟐
)2
iii )x2 + Ax = x2 +𝟐 ∙
𝑨
𝟐
x = x2 +𝟐 ∙
𝑨
𝟐
x + (
𝑨
𝟐
)2 – (
𝑨
𝟐
)2 = (x+
𝑨
𝟐
)2 –(
𝑨
𝟐
)2
Παραδείγματα για εσάς
x2 + 6x = x2 + 2∙ x + ………..= (x+2)2 – 4
x2 + 3x = x2 + 2∙..x + ……….= (x+2)2 – 4
8. 8
Κύκλος με κέντρο το (x0,yo) και ακτίνα ρ
Βρείτε την εξίσωση του κύκλου (Κ,ρ)
|𝛫𝛭⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ | = 𝜌
𝛫𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = (𝑥 − 𝑥 𝜊, 𝑦 − 𝑦𝜊)
Άρα η εξίσωση του κύκλου με Κ(xo, yo) είναι : (x-xo)2+(y-yo)2 = ρ2
Η οποία μπορεί μετά από πράξεις (ταυτότητες) να γίνει :
x2+y2-2xΟ∙x-2y∙yo+(xo2+yo2-ρ2) = 0 (1)
Η Εξίσωση : x2 + y2 + Αx+ Βy+ Γ = 0
Κάθε κύκλος έχει εξίσωση αυτής της μορφής . Γιατί ; Η (1) είναι στην μορφή αυτή.
Όπου Α = -2xo, Β =-2yo , Γ = (xo2+yo2-ρ2)
Ισχύει και το αντίστροφο , δηλαδή κάθε εξίσωση της μορφής :
x2+ y2 + Αx+ Βy+ Γ = 0 είναι εξίσωση κύκλου. Η απόδειξη στη σελίδα 84 .
Δηλαδή !
x2+ y2 + Αx+ Βy+ Γ = 0 ⇔ (x –(-
𝑨
𝟐
))2 + (y –(-
𝑩
𝟐
))2 =
𝑨 𝟐+𝑩 𝟐−𝟒𝜞
𝟒
(x - xo)2+(y - yo)2 = ρ2
Τότε όμως το Κ( )
2
,
2
BA
, και ρ =
2
422
BA
10. 10
ΛΥΣΗ
Το Α είναι σημείο του κύκλου, το λέει άλλωστε !!
1 ) Βρίσκω Κέντρο Κ και ακτίνα του κύκλου
2 ) Βρίσκω συντελεστή του διανύσματος ΚΑ
3 ) Βρίσκω συντελεστή της εφαπτομένης (αντιθετοαντίστροφος)
4 ) Βρίσκω την εφαπτομένη στο Α.
ι ) 𝐱 𝟐
− 𝟐𝒙 + 𝟏⏟
(𝐱−𝟏) 𝟐
+ 𝐲 𝟐
+ 𝟒𝒚 + 𝟒⏟
(𝐲+𝟐) 𝟐
- 1 – 4 + 4 = 0 ⇔ (x-1)2 + (y+2)2 = 1
Εναλλακτικά , Α = -2 , Β = +4 , Γ = 4 ,
Α2 + Β2 – 4Γ = 4 + 16 -16 = 4 >0
Κ(
−𝜜
𝟐
,
−𝜝
𝟐
) ή Κ(1 , -2) και ρ =
√ 𝜜 𝟐+𝜝 𝟐−𝟒𝜞
𝟐
= 1
Κύκλος Κ(1,-2) και ρ = 1
Το διάνυσμα ΚΑ έχει συντεταγμένες (1-1 , -1-(-2)) = (0,1) και δεν
ορίζεται συντελεστής άρα // στον yy΄ ή κάθετο στον xx΄
Άρα η ζητούμενη εφαπτομένη έχει συντελεστή λ = 0 και // στον
xx΄
Συνεπώς είναι η y = -1
11. 11
BAΣΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
α ) κύκλος εφάπτεται στον xx΄ στο δεδομένο σημείο Α(α, 0), α>0
Ισχύουν :
Έστω Ο(xo , yo ) το κέντρο του και ρ
η ακτίνα του.
ι ) ο άξονας xx΄ είναι εφαπτομένη
του κύκλου.
ιι ) η ακτίνα ΟΑ , κάθετη στον xx΄.
ιιι ) xo = α , το Ο ανήκει στην ευθεία
x = α. Άρα Ο(α, yo) , α > 0.
ιν ) Η ακτίνα του κύκλου ρ = |𝑦𝑜|
ιν ) έχει εξίσωση : (x-α)2+(y-yo)2 = yo2( 1 άγνωστος !)
β ) κύκλος εφάπτεται στον yy΄στο δεδομένο σημείο Β(0,β), β<0
Ισχύουν :
Έστω Ο(xo , yo ) το κέντρο του και ρ η
ακτίνα του.
ι ) ο άξονας yy΄ είναι εφαπτομένη του
κύκλου.
ιι ) η ακτίνα ΟΒ , κάθετη στον yy΄.
ιιι ) yo = β , το Ο ανήκει στην ευθεία y = β. Άρα : Ο(xo , β)
ιν ) Η ακτίνα του κύκλου ρ = |x 𝑜|
ιν ) έχει εξίσωση : (x-xο)2+(y+β)2 = xo2 ( 1 άγνωστος !)
12. 12
γ ) Κύκλος που εφάπτεται και στους δυο άξονες.
Ισχύουν :
ι ) οι άξονες xx΄, yy΄ είναι εφαπτομένες
του κύκλου.
ιι ) η ακτίνα ΟΑ , κάθετη στον xx΄.
ιιι ) η ακτίνα ΟΒ κάθετη στον yy΄
ιν ) Η ακτίνα του κύκλου ρ = |𝑦𝑜|=|x 𝑜|
ιν ) Για το 4ο Τεταρτημόριο , ο κύκλος έχει κέντρο (xο , -xο) και
εξίσωση : (x-xο)2+(y+xo)2 = xo2 , για κάθε xο> 0(1 άγνωστος!)
Για το 3ο Τεταρτημόριο , ο κύκλος έχει κέντρο (-xο , -xο)
και εξίσωση : (x+xο)2+(y+xo)2 = xo2 , για κάθε xο> 0.
δ ) Βρείτε Κύκλο που διέρχεται από 2 σημεία. Δίνεται η ρ.
Δίνονται 2 σημεία Α(x1, y1) ,
Β(x2 , y2) και η ακτίνα ρ
και ζητείται «ο κύκλος» που
διέρχεται απ αυτά και έχει
ακτίνα ρ.
Τότε το κέντρο, έστω Κ του
κύκλου βρίσκεται πάνω στη
μεσοκάθετο του ευθ. τμήματος ΑΒ.
Άρα το Κ ισαπέχει απ΄ τα άκρα του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ.
Συνεπώς, ισχύει :
ΚΑ = ΚΒ = ρ . Οι ζητούμενοι κύκλοι τελικά είναι 2.
13. 13
ε ) Κύκλος που διέρχεται από 3 σημεία
Θυμίζω το κέντρο του είναι το Περίκεντρο , ο κύκλος ονομάζεται
περιγεγραμμένος και το Κέντρο του είναι , το σημείο τομής των
μεσοκαθέτων των πλευρών του τριγώνου .
Ένα π. χ
14. 14
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ - ΑΣΚΗΣΗ 5 σχολικού, σελίδα 87
Να βρεθεί η εξίσωση του κύκλου στις παρακάτω περιπτώσεις :
………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………….
17. 17
ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα.
Ενδεικτική λύση (χωρίς το σημείο Δ). Άραγε, από τρία σημεία πόσοι κύκλοι διέρχονται ;
Βρείτε τις εξισώσεις των μεσοκαθέτων ΑΒ και ΑΓ.
Υπολογίστε το σημείο τομής Ο (κέντρο του ζητούμενου κύκλου) των
παραπάνω μεσοκαθέτων.
Να υπολογιστεί το μήκος ΟΑ (η ακτίνα του κύκλου).
Γράψτε την εξίσωση του ζητούμενου κύκλου.
ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα.
Βρείτε τις εξίσωση της μεσοκαθέτου του τμήματος ΑΒ.
Ο κύκλος εφάπτεται στον xx΄ , άρα το κέντρο του βρίσκεται στην ευθεία
που διέρχεται απ το Α και είναι κάθετη xx΄. Βρείτε αυτήν την ευθεία.
Υπολογίστε το σημείο τομής Ο (κέντρο του ζητούμενου κύκλου) των
παραπάνω ευθειών.
Να υπολογιστεί το μήκος ΟΑ (η ακτίνα του κύκλου).
Γράψτε την εξίσωση του ζητούμενου κύκλου.
18. 18
ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα.
Βρείτε τις εξισώσεις α) της κάθετης στην 3x+4y = 12 στο Α και β ) της
μεσοκάθετης της χορδής ΑΟ του κύκλου.
Υπολογίστε το σημείο τομής Κ (κέντρο του ζητούμενου κύκλου) των
παραπάνω ευθειών.
Να υπολογιστεί το μήκος ΟΚ (η ακτίνα του κύκλου).
Γράψτε την εξίσωση του ζητούμενου κύκλου.