Dane są dwa okręgi (S1, 3) oraz (S2, 2m). Odległość między ich środkami jest równa 4. Wyznacz wszystkie wartości m, dla których te okręgi mają:
a) jeden punkt wspólny
b) dwa punkty wspólne ​.


Odpowiedź :

(S1, 3)   ⇒    r₁ = 3

(S2, 2m)   ⇒    r₂ = 2m

a)

Okręgi mają jeden punkt wspólny jeśli są styczne, czyli jeśli odległość między ich środkami jest równa :

  • sumie długości ich promieni  (okręgi styczne zewnętrznie)
  • różnicy długości ich promieni  (okręgi styczne wewnętrznie)

Czyli:

2m + 3 = 4            

2m = 1      /:2

 m = ¹/₂    

 lub        

|2m - 3| = 4

2m - 3 = 4           ∨       2m - 3 = -4

2m = 7                            2m = -1

 m = ⁷/₂                                

{2m=-1 odrzucamy, bo promień nie może być ujemny}

Odp.: Okręgi są styczne dla m = ¹/₂ oraz dla m = ⁷/₂

b)

Okręgimają dwa punkty wspólne, jeśli się przecinają, czyli jeśli odległość między ich środkami jest większa od różnicy długości ich promieni, ale mniejsza od sumy:

     2m - 3  < 4 < 2m + 3

2m - 3  < 4          ∧            4 < 2m + 3

   m < ⁷/₂            ∧              ¹/₂ < m

            ¹/₂ < m < ⁷/₂

           m ∈ (¹/₂ , ⁷/₂)

Odp.:  Okręgi mają dwa punkty wspólne dla wszystkich m∈(¹/₂ , ⁷/₂)