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Équation d’un cercle

Équation d’un cercle avec un paramètre

Intersection de deux cercles

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | exercices complémentaires et devoirs d’entraînement |
Le plan est muni d'un repère orthonormé et on note $\mathcal{C}_k$ le cercle, s'il existe, défini par l'équation $x^2+y^2-2kx-4ky+4k-1=0$ avec $k$ réel.
  1. Déterminer les valeurs de $k$ pour lesquelles $\mathcal{C}_k$ existe et déterminer alors les coordonnées du centre $\Omega_k$ de $\mathcal{C}_k$ et son rayon $r_k$.
    Rappel cours

    Équation d'un cercle
    Dans un repère orthonormé, le cercle de centre $C(x_C;y_C)$ et de rayon $r$ a pour équation $(x-x_C)^2+(y-y_C)^2=r^2$

    Aide

    $(x-k)^2=x^2-2kx+k^2$ et $(y-2k)^2=y^2-4ky+4k^2$

    Solution

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  2. Tracer $\mathcal{C}_0$, $\mathcal{C}_1$ et $\mathcal{C}_2$.
    Quelle conjecture peut-on faire pour ces trois cercles?
    Solution

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  3. Déterminer les coordonnées des points d'intersection de $\mathcal{C}_0$ et $\mathcal{C}_1$.
    Aide

    Il faut résoudre le système formé avec les équations de $\mathcal{C}_0$ et $\mathcal{C}_1$

    Solution

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  4. Montrer alors que $\mathcal{C}_k$ passe par deux points fixes quelque soit la valeur du réel $k$.
    Aide

    Si les cercles $\mathcal{C}_k$ passent tous par deux points fixes, il s'agit alors des points $A$ et $B$ trouvés à la question précédente.
    Un point $M(x;y)$ appartient au cercle $\mathcal{C}_k$ si ses coordonnées vérifient une équation de $\mathcal{C}_k$

    Solution

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