Extra macht van een punt ten opzichte van een cirkel

Definitie
De macht van een punt P ten opzichte van een cirkel C met middelpunt M en straal r is het verschil van twee kwadraten: het kwadraat van de afstand van P tot het M en het kwadraat van de straal.
Onderzoek de macht van P voor verschillende posities van P. Wat merk je?
Eigenschap P buiten de cirkel
Probeer verschillende posities van P en A. Probeer voor verschillende stralen.[br]Formuleer de eigenschap.[br]Start bv. met: voor elke koorde van een cirkel C waarvan de drager door P gaat is ...
Bewijs in 2 stappen
We bewijzen:[br]"Voor elke koorde van een cirkel waarvan de drager door P gaat is het product van de afstanden van de koordegrenspunten tot P constant."
De clou van het bewijs
Om te bewijzen dat IPSI.IPTI = IPAI.IPBI, is het voldoende aan te tonen dat [br][math]\frac{|PB|}{|PT|}=\frac{|PS|}{|PA|}[/math][br]Dat klopt als driehoek PBS gelijkvormig is met driehoek PAT.[br]Dat lijkt op de figuur te kloppen. We vullen de figuur aan en bewijzen nu formeel.
Het bewijs
Voor de blauwe driehoek TPA en de groene driehoek BPS geldt:[br] de hoek in T = de hoek in B (omtrekshoeken op dezelfde cirkelboog)[br] de hoek in P = de hoek in P (het is dezelfde hoek)[br]Dus de beide driehoeken zijn gelijkvormig wegens het kenmerk HH[br]Dus wegens de eigenschap van overeenkomstige zijden in gelijkvormige driehoeken [br] [img]data:image/png;base64,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[/img][br]Dus wegens de hoofdeigenschap van de evenredigheden[br] IPTI.IPSI = IPAI.IPBI
Bewijs in 2 stappen
We onderzoeken het bijzondere geval van een koorde waarvan de grenspunten samenvallen.
Beweeg S totdat de halfrechte door P en S slechts 1 snijpunt heeft met de cirkel en S en T dus samenvallen.[br]Welk soort rechte is PS dan?
Leg uit waarom IPTI² in dat geval duidelijk gelijk is aan IPMI² - r².
Eigenschap P binnen de cirkel
Probeer verschillende posities van P en A. Probeer voor verschillende stralen.[br]Formuleer de eigenschap.[br]Start bv. met: elk punt P van een koorde van de cirkel C ...
De clou van het bewijs
Opnieuw zullen we met gelijkvormige driehoeken aantonen dat het product constant is. Dat dit product de macht van P ten opzichte van de cirkel is, toonden we eerder aan.
We tekenden de middellijn [CD]. De blauwe en groene driehoek zijn gelijkvormig wegens HH. Leg uit.
Close

Information: Extra macht van een punt ten opzichte van een cirkel