Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường tròn (C): (x – 1)2 + (y – 2)2 = 25.
a) Tìm tâm I và bán kính R của đường tròn (C).
b) Tìm tâm I' và bán kính R' của đường tròn (C') là ảnh của đường tròn (C) qua phép vị tự tâm A(3; 5), tỉ số 2.
c) Viết phương trình của (C').
Lời giải:
a) Ta có (C): (x – 1)2 + (y – 2)2 = 25 hay (x – 1)2 + (y – 2)2 = 52.
Do đó, đường tròn (C) có tâm I(1; 2) và bán kính R = 5.
b) Đường tròn (C') là ảnh của đường tròn (C) qua phép vị tự tâm A(3; 5), tỉ số 2 nên tâm I' của đường tròn (C') là ảnh của tâm I của đường tròn (C) qua phép vị tự V(A, 2) và bán kính R' của đường tròn (C') bằng 2 lần bán kính R của đường tròn (C) hay R' = 2 . 5 = 10.
Ta có: \(\overrightarrow {AI} = \left( {1 - 3;\,2 - 5} \right) = \left( { - 2;\, - 3} \right)\).
Vì I' là ảnh của I qua phép vị tự V(A, 2) nên \(\overrightarrow {AI'} = 2\overrightarrow {AI} \)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{I'}} - {x_A} = 2.\left( { - 2} \right)\\{y_{I'}} - {y_A} = 2.\left( { - 3} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{I'}} - 3 = - 4\\{y_{I'}} - 5 = - 6\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{I'}} = - 1\\{y_{I'}} = - 1\end{array} \right.\).
Vậy I'(– 1; – 1) và R' = 10.
c) Phương trình đường tròn (C') là (x + 1)2 + (y + 1)2 = 102 hay (x + 1)2 + (y + 1)2 = 100.