Чтобы определить уравнение окружности после ее поворота на 180° по часовой стрелке относительно начала координат, сначала нужно решить исходное уравнение и получить форму, удобную для анализа.
Шаг 1: Приведение исходного уравнения к стандартному виду.
Исходное уравнение окружности:
\[ x^2 + y^2 + 4x - 10y - 20 = 0. \]
Сначала перенесем свободный член на правую сторону:
\[ x^2 + y^2 + 4x - 10y = 20. \]
Теперь сгруппируем и упростим его с помощью выделения полного квадрата.
Шаг 2: Выделение полного квадрата для x.
Для \( x^2 + 4x \) мы добавим и вычтем \( (4/2)^2 = 4 \):
\[ x^2 + 4x = (x + 2)^2 - 4. \]
Шаг 3: Выделение полного квадрата для y.
Для \( y^2 - 10y \) добавим и вычтем \( (10/2)^2 = 25 \):
\[ y^2 - 10y = (y - 5)^2 - 25. \]
Шаг 4: Замена в уравнении.
Теперь подставим выделенные полные квадраты в уравнение:
\[ (x + 2)^2 - 4 + (y - 5)^2 - 25 = 20, \]
что упрощается до:
\[ (x + 2)^2 + (y - 5)^2 - 29 = 20. \]
Прибавим 29 к обеим сторонам:
\[ (x + 2)^2 + (y - 5)^2 = 49. \]
Теперь мы имеем стандартное уравнение окружности:
\[ (x + 2)^2 + (y - 5)^2 = 7^2, \]
где центр окружности \( (-2, 5) \) и радиус \( 7 \).
Шаг 5: Поворот на 180° по часовой стрелке.
Когда мы поворачиваем фигуру на 180° относительно начала координат, все точки (x, y) переходят в (-x, -y). Применим этот поворот к центру окружности:
Центр \( (-2, 5) \) после поворота станет:
\[ (2, -5). \]
Шаг 6: Формирование нового уравнения окружности.
Теперь, исходя из нового центра и неизменного радиуса, уравнение окружности будет:
\[ (x - 2)^2 + (y + 5)^2 = 49. \]
Таким образом, уравнение образа окружности после поворота на 180° по часовой стрелке относительно начала координат выглядит так:
\[ (x - 2)^2 + (y + 5)^2 = 49. \]
Теперь у вас есть пошаговое объяснение, и вы смогли понять, как проходил процесс. Если есть вопросы или нужно разобраться с чем-то еще, не стесняйтесь спрашивать!