Start › Klasy › Klasa 2 LO — rozszerzony › Równanie okręgu

Równanie okręgu

Klasa 2 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

🧩Quizy 1

📘Teoria 1

Okrąg w układzie współrzędnych

Równanie okręgu

Okrąg o środku $S=(a,\,b)$ i promieniu $r$ opisuje równanie:

$$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$$

Dla środka w początku układu upraszcza się ono do $x^2+y^2=r^2$.

Odczytywanie środka i promienia

Uwaga na znaki: w równaniu $(x-2)^2+(y+3)^2=25$ mamy $(y+3)=(y-(-3))$, więc:

$$S=(2,\,-3),\qquad r=\sqrt{25}=5$$

Po prawej stronie stoi kwadrat promienia — to najczęstsze źródło pomyłek.

Położenie punktu względem okręgu

Podstawiamy współrzędne punktu do lewej strony równania i porównujemy z $r^2$:

  • wynik $=r^2$ — punkt leży na okręgu
  • wynik $\lt r^2$ — punkt leży wewnątrz
  • wynik $>r^2$ — punkt leży na zewnątrz

Równoważnie: porównujemy odległość punktu od środka z promieniem.

Odległość między punktami

$$|AB|=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}$$

To twierdzenie Pitagorasa zapisane we współrzędnych.

Odległość punktu od prostej

Dla prostej w postaci ogólnej $Ax+By+C=0$ i punktu $P=(x_0,\,y_0)$:

$$d=\frac{|Ax_0+By_0+C|}{\sqrt{A^2+B^2}}$$

Przykład: odległość punktu $(3,\,4)$ od prostej $3x+4y-10=0$ wynosi $\frac{|9+16-10|}{\sqrt{9+16}}=\frac{15}{5}=3$.

Wzajemne położenie prostej i okręgu

Porównujemy odległość $d$ środka okręgu od prostej z promieniem $r$:

  • $d>r$ — prosta rozłączna z okręgiem
  • $d=r$ — prosta styczna
  • $d\lt r$ — prosta sieczna (dwa punkty wspólne)

Na co uważać

Wzoru na odległość punktu od prostej wolno użyć dopiero wtedy, gdy prosta jest zapisana w postaci ogólnej (z zerem po prawej stronie). Równanie $y=2x+1$ trzeba najpierw przekształcić do $2x-y+1=0$.

∑Wzory 1

Równanie ogólne okręgu
$$x^2+y^2-2ax-2by+c=0,\quad r=\sqrt{a^2+b^2-c}$$

Środek $(a,b)$ odczytujemy ze współczynników przy $x$ i $y$.

Przykład: $x^2+y^2-4x+6y-3=0$: $S(2,-3)$, $r=\sqrt{4+9+3}=4$.

✍Zadania dodatkowe 25

Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.

Zadanie nr 6

Okrąg ma równanie $(x-3)^2+(y+1)^2=16$. Jaki jest jego środek i promień?

A $S=(-3,\,1)$, $r=16$
B $S=(3,\,1)$, $r=4$
C $S=(3,\,-1)$, $r=4$
D $S=(-3,\,-1)$, $r=8$
Zadanie nr 8

Napisz równanie okręgu o środku $S=(2,\,3)$ i promieniu $5$.

Zadanie nr 11

Czy punkt $P=(1,\,2)$ leży na okręgu $x^2+y^2=5$?

A nie, leży wewnątrz
B tak
C nie, leży na zewnątrz
D nie da się sprawdzić
Zadanie nr 15

Wierzchołki trójkąta to $A=(0,\,0)$, $B=(6,\,0)$, $C=(0,\,8)$. Oblicz jego pole, obwód oraz promień okręgu wpisanego.

Zadanie nr 17

Sprawdź, czy prosta $y=x+1$ jest styczna do okręgu $x^2+y^2=2$.

Zadanie nr 20

Okrąg ma środek $S=(1,\,2)$ i przechodzi przez punkt $A=(4,\,6)$. Wyznacz jego równanie i sprawdź, czy punkt $B=(-2,\,2)$ leży na tym okręgu.

Zadanie nr 5

Podaj środek i promień okręgu o równaniu $(x-2)^2+(y+3)^2=25$.

Zadanie nr 11

Które równanie opisuje okrąg o środku $S=(0,\,0)$ i promieniu $4$?

A $x^2+y^2=16$ oraz $x+y=4$
B $x^2+y^2=16$
C $x^2+y^2=4$
D $(x-4)^2+(y-4)^2=16$
Zadanie nr 17

Czy punkt $P=(3,\,4)$ leży na okręgu o równaniu $x^2+y^2=25$?

A tak, leży na okręgu
B nie, leży wewnątrz okręgu
C nie, leży na zewnątrz okręgu
D nie da się tego sprawdzić
Zadanie nr 20

Okrąg ma środek $S=(2,\,1)$ i przechodzi przez punkt $P=(5,\,5)$. Wyznacz równanie tego okręgu i sprawdź, czy punkt $Q=(2,\,7)$ leży wewnątrz, na okręgu, czy na zewnątrz.

Zadanie nr PR15.1

Wyznacz środek i promień okręgu $x^2+y^2-4x+6y-12=0$.

Zadanie nr PR15.2

Wyznacz wszystkie $m$, dla których równanie $x^2+y^2-2x+4y+m=0$ opisuje okrąg.

Zadanie nr PR15.3

Wyznacz równanie okręgu o środku $S=(3,-1)$ stycznego do prostej $4x-3y+10=0$.

Zadanie nr PR15.4

Wyznacz punkty wspólne okręgu $x^2+y^2=25$ i prostej $y=x+1$ oraz długość wyznaczonej przez nie cięciwy.

Zadanie nr PR15.5

Zbadaj wzajemne położenie okręgów $\mathcal O_1:\ (x-1)^2+(y-2)^2=4$ i $\mathcal O_2:\ (x-4)^2+(y-6)^2=9$. Jeśli są styczne, wyznacz punkt styczności.

Zadanie nr PR15.6

Okręgi $x^2+y^2=10$ oraz $(x-4)^2+(y-2)^2=10$ przecinają się w punktach $A$ i $B$. Wyznacz współrzędne tych punktów i równanie prostej $AB$.

Zadanie nr PR15.7

Wyznacz równanie okręgu przechodzącego przez punkty $A=(0,0)$, $B=(6,0)$, $C=(0,8)$.

Zadanie nr PR15.8

Wyznacz równania stycznych do okręgu $x^2+y^2=5$ przechodzących przez punkt $P=(3,1)$.

Zadanie nr PR15.9

Środek okręgu leży na prostej $y=x+1$, a okrąg przechodzi przez punkty $A=(1,0)$ i $B=(3,2)$. Wyznacz równanie tego okręgu.

Zadanie nr PR15.10

Prosta $y=x+2$ przecina parabolę $y=x^2$ w punktach $A$ i $B$. Odcinek $AB$ jest średnicą okręgu $\mathcal O$. Wyznacz równanie okręgu $\mathcal O$ oraz punkty jego przecięcia z osią $Oy$.

Zadanie nr PR15.11

Środek okręgu $(x-2)^2+(y-3)^2=25$ ma współrzędne

A $(2,3)$
B $(-2,-3)$
C $(3,2)$
D $(2,3)$ i $r=25$
Zadanie nr PR15.12

Promień okręgu o równaniu $x^2+y^2-6x+8y=0$ jest równy

A $25$
B $5$
C $10$
D $\sqrt{14}$
Zadanie nr PR15.13

Środek okręgu o równaniu $x^2+y^2+4x-10y+4=0$ ma współrzędne

A $(2,-5)$
B $(4,-10)$
C $(-2,5)$
D $(-4,10)$
Zadanie nr PR15.14

Równanie okręgu o środku $S=(2,-1)$ przechodzącego przez punkt $A=(5,3)$ to

A $(x+2)^2+(y-1)^2=25$
B $(x-2)^2+(y+1)^2=5$
C $(x-5)^2+(y-3)^2=25$
D $(x-2)^2+(y+1)^2=25$
Zadanie nr PR15.15

Podaj środek i promień okręgu $(x-4)^2+(y+1)^2=49$.

📄Zadania z arkuszy 13

Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.

Zadanie nr 11 · Matura 2025

W kartezjańskim układzie współrzędnych \((x,y)\) dany jest równoległobok \(ABCD\) o wierzchołkach \(A=(-8,-1)\) i \(D=(-13,9)\) oraz środku symetrii \(M=\left(-\frac{9}{2},1\right)\).

Okrąg \(\mathcal{O}\) przechodzi przez początek tego układu i jest styczny do prostych zawierających boki \(AB\) i \(BC\) tego równoległoboku. Druga współrzędna środka okręgu \(\mathcal{O}\) jest liczbą ujemną.

Wyznacz równanie okręgu \(\mathcal{O}\). Zapisz obliczenia.

Zadanie nr 9 · Matura 2023

W okrąg o równaniu \((x-1)^2+(y-2)^2=25\) wpisano trójkąt \(ABC\). Bok \(AB\) tego trójkąta jest zawarty w prostej o równaniu \(4x-3y+2=0\). Wysokość \(CD\) tego trójkąta dzieli bok \(AB\) tak, że \(|AD|=4\cdot|DB|\).

Oblicz pole trójkąta \(ABC\). Zapisz obliczenia.

Zadanie nr 14 · Matura 2022

Dane są okrąg \(o_1\) o równaniu \((x-6)^2+(y-4)^2=98\) oraz okrąg \(o_2\) o promieniu \(2\sqrt{5}\). Środki okręgów \(o_1\) i \(o_2\) leżą po różnych stronach prostej \(k\) o równaniu \(y=-3x-6\), a punkty wspólne obu okręgów leżą na prostej \(k\).

Wyznacz równanie okręgu \(o_2\).

Zadanie nr 2 · Matura 2018

Okrąg o równaniu \((x-3)^2+(y+7)^2=625\) jest styczny do okręgu o środku \(S=(12,5)\) i promieniu \(r\).

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Wynika stąd, że

A \(r=5\)
B \(r=15\)
C \(r=10\)
D \(r=20\)
Zadanie nr 11 · Matura 2018

Dany jest nieskończony ciąg okręgów \((o_n)\) o równaniach \(x^2+y^2=2^{11-n}\), \(n\ge 1\). Niech \(P_k\) będzie pierścieniem ograniczonym zewnętrznym okręgiem \(o_{2k-1}\) i wewnętrznym okręgiem \(o_{2k}\).

Oblicz sumę pól wszystkich pierścieni \(P_k\), gdzie \(k\ge 1\).

Zadanie nr 13 · Matura 2018

Wierzchołki \(A\) i \(B\) trójkąta prostokątnego \(ABC\) leżą na osi \(Oy\) układu współrzędnych. Okrąg wpisany w ten trójkąt jest styczny do boków \(AB\), \(BC\) i \(CA\) w punktach – odpowiednio – \(P=(0,10)\), \(Q=(8,6)\) i \(R=(9,13)\).

Oblicz współrzędne wierzchołków \(A\), \(B\) i \(C\) tego trójkąta.

Zadanie nr 13 · Matura 2017
Wyznacz równanie okręgu przechodzącego przez punkty $A=(-5,3)$ i $B=(0,6)$, którego środek leży na prostej o równaniu $x-3y+1=0$.
Zadanie nr 7 · Matura 2015

Prosta o równaniu \(y=\frac{3}{4}x-\frac{61}{14}\) jest styczna do okręgu o środku \(S=(1,-4)\).

Wyznacz promień tego okręgu.

Zadanie nr 7 · Matura 2012

Okrąg jest styczny do osi układu współrzędnych w punktach \(A=(0,2)\) i \(B=(2,0)\) oraz jest styczny do prostej \(l\) w punkcie \(C=(1,a)\), gdzie \(a>1\). Wyznacz równanie prostej \(l\).

Zadanie nr 7 · Matura 2011

Oblicz miarę kąta między stycznymi do okręgu \(x^2+y^2+2x-2y-3=0\) poprowadzonymi przez punkt \(A=(2,0)\).

Zadanie nr 8 · Matura 2008

Wyznacz współrzędne środka jednokładności, w której obrazem okręgu o równaniu \((x-16)^2+y^2=4\) jest okrąg o równaniu \((x-6)^2+(y-4)^2=16\), a skala tej jednokładności jest liczbą ujemną.

Zadanie nr 12 · Matura 2006

Rozwiąż układ równań: \(\begin{cases}|x|-y=1\\ x^2+(y+1)^2=8\end{cases}\)

Zadanie nr 18 · Matura 2005

Pary liczb \((x,y)\) spełniające układ równań: \(\begin{cases}-4x^2+y^2+2y+1=0\\ -x^2+y+4=0\end{cases}\) są współrzędnymi wierzchołków czworokąta wypukłego \(ABCD\).

a) Wyznacz współrzędne punktów \(A,B,C,D\).

b) Wykaż, że czworokąt \(ABCD\) jest trapezem równoramiennym.

c) Wyznacz równanie okręgu opisanego na czworokącie \(ABCD\).

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.