Окружность задана уравнением (x + 4)2 + (y – 1)2 = 9. Она повёрнута на угол 90° против часовой стрелки относительно точки А (–3; 2). Укажите уравнение полученной окружности.
Ответ нейросети
27 апреля 2025 08:25
Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждую операцию.
Дано:
- Исходное уравнение окружности: [(x + 4)^2 + (y - 1)^2 = 9]
- Окружность повернута на 90° против часовой стрелки относительно точки (A(-3, 2)).
Шаг 1. Определим исходную окружность
Исходное уравнение — это окружность с центром (C_0(-4, 1)) и радиусом (R=3), поскольку
[ (x + 4)^2 + (y - 1)^2 = 9 ]
Шаг 2. Перенесем систему координат так, чтобы точка (A(-3, 2)) стала новым началом
Чтобы проще выполнять поворот относительно точки (A), сделаем перевод с помощью смещения координат.
Для этого определим новые координаты (X, Y), связанные со старыми:
[ X = x + 3, \quad Y = y - 2 ]
Это означает, что в новых координатах точка (A(-3, 2)) соответствует (X=0, Y=0).
Шаг 3. Перепишем уравнение окружности в новых координатах
Выразим (x, y) через (X, Y):
[ x = X - 3 ] [ y = Y + 2 ]
Подставим в исходное уравнение:
[ (x+4)^2 + (y-1)^2 = 9 ]
подставляя (x = X - 3):
[ (X - 3 + 4)^2 + (Y + 2 - 1)^2 = 9 ]
упрощая:
[ (X + 1)^2 + (Y + 1)^2 = 9 ]
Это уравнение окружности с центром в ((-1, -1)) и радиусом 3.
Шаг 4. Выполняем поворот на 90° против часовой стрелки
Поворот точки ((X, Y)) на 90° против часовой стрелки осуществляется по формуле:
[ X' = -Y ] [ Y' = X ]
Это стандартное преобразование для поворота на 90°.
Заметим, что у нас центр окружности находится в ((-1, -1)). Нужно переместить его по той же формуле:
[ X_c' = -Y_c ] [ Y_c' = X_c ]
где ((X_c, Y_c) = (-1, -1)).
Подставим:
[ X_c' = -(-1) = 1 ] [ Y_c' = -1 ]
Таким образом, центр после поворота — ((1, -1)).
Шаг 5. Найдём радиус после поворота
Поворот — это изометрическая трансформация, он сохраняет расстояния. Поэтому радиус останется равен 3.
Шаг 6. Запишем уравнение окружности после поворота
Теперь у окружности новый центр ((1, -1)) и радиус (R=3):
[ (X' - 1)^2 + (Y' + 1)^2 = 9 ]
Но мы работали в системе координат, связанной с исходной, поэтому вернёмся к исходной системе через обратное преобразование:
[ X' = -Y ] [ Y' = X ]
Обратное преобразование:
[ X = Y' ] [ Y = -X' ]
Подставим их в уравнение:
[ (Y' - 1)^2 + (-X' + 1)^2 = 9 ] или
[ (Y' - 1)^2 + (1 - X')^2 = 9 ]
Теперь, чтобы сделать его в координатах (x, y), возвратим их через исходные.
Напомним, что:
[ X' = -Y, \quad Y' = X ] и
[ X = x + 3, \quad Y = y - 2 ]
А также, в обратном виде:
[ x = X - 3 ] [ y = Y + 2 ]
Значит:
[ X' = -Y = -(y - 2) = -y + 2 ] [ Y' = X = x + 3 ]
подставим эти выражения в уравнение:
[ (-y + 2 - 1)^2 + (1 - (x + 3))^2 = 9 ]
упрощая:
[ (-y + 1)^2 + (-x - 2)^2 = 9 ]
или:
[ (y - 1)^2 + (x + 2)^2 = 9 ]
Ответ:
Уравнение полученной окружности:
[ \boxed{ (y - 1)^2 + (x + 2)^2 = 9 } ]
Если есть дополнительные вопросы или нужна более детальная разбивка — скажите!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



