12. Sınıf Matematik · Analitik Geometri
Çemberin Analitik İncelenmesi
- çember
- çember denklemi
- merkez
- yarıçap
- teğet
- kesen
- diskriminant
Analitik düzlemde çemberin denklemi nasıl yazılır?
Çemberin standart denklemi, merkezi M(a, b) ve yarıçapı r olan çember için (x − a)² + (y − b)² = r² biçiminde yazılır. Çember, düzlemde merkez denen sabit bir noktaya eşit uzaklıktaki noktaların kümesidir. İki nokta arasındaki uzaklık |AB| = √[(x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²] formülüyle bulunur. Örneğin M(2, −1) ve r = 3 için denklem (x − 2)² + (y + 1)² = 9 olur. Genel denklem x² + y² + Dx + Ey + F = 0 biçimindedir; bu denklemde merkez (−D/2, −E/2) noktasıdır ve denklemin çember belirtmesi için D² + E² − 4F > 0 olmalıdır. Bir doğru ile çemberin durumu, ortak çözümden elde edilen ikinci derece denklemin diskriminantıyla anlaşılır: Δ > 0 ise doğru kesen, Δ = 0 ise teğettir, Δ < 0 ise kesişmezler. Aynı sonuç merkezin doğruya uzaklığı d ile r karşılaştırılarak da bulunur. (x + 3)² ifadesi merkezin apsisinin −3 olduğunu gösterir ve denklemin sağ tarafı r değil r²'dir.
Çemberin Analitik İncelenmesi: konu anlatımı ve özeti
Bu konu, analitik düzlemde çemberin denklemini yazmayı ve bir doğru ile çemberin birbirine göre durumlarını incelemeyi anlatıyor.
- Çember, düzlemde sabit bir noktaya (merkez) eşit uzaklıktaki noktaların kümesidir. Bu uzaklık yarıçaptır.
- İki nokta arası uzaklık |AB| = √[(x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²] formülüyle bulunur.
- Merkezi M(a, b), yarıçapı r olan çemberin standart denklemi (x − a)² + (y − b)² = r²'dir. Örnek: M(2, −1) ve r = 3 için denklem (x − 2)² + (y + 1)² = 9 olur.
Merkezi M(2, −1), yarıçapı 3 olan çember: (x − 2)² + (y + 1)² = 9 - Genel denklem x² + y² + Dx + Ey + F = 0 biçimindedir. Bu denklemde merkez (−D/2, −E/2) ve r = √(D² + E² − 4F)/2'dir; denklemin çember belirtmesi için D² + E² − 4F > 0 olmalıdır.
- Çember üzerindeki her nokta denklemi sağlar. Eksenleri kestiği noktalar için x = 0 ya da y = 0 yazılır.
- Doğru ile çemberin durumu: Ortak çözümde elde edilen ikinci derece denklemin diskriminantı Δ > 0 ise doğru çemberi iki noktada keser (kesen), Δ = 0 ise teğettir, Δ < 0 ise kesişmezler.
- Aynı durum merkezin doğruya uzaklığı d ile de anlaşılır: d < r ise kesen, d = r ise teğet, d > r ise ortak nokta yoktur.
Unutma: Standart denklemde işaretlere dikkat et. (x + 3)² ifadesi merkezin apsisinin −3 olduğunu gösterir; ayrıca denklemin sağ tarafı r değil r²'dir.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Genel denklemi verilen bir çemberin merkezini ve yarıçapını bulmak için tam kareye tamamla.
- x² + y² − 4x + 6y − 12 = 0 denkleminde x'li ve y'li terimleri grupla: (x² − 4x) + (y² + 6y) = 12.
- x² − 4x için 4, y² + 6y için 9 ekle; aynı sayıları sağa da ekle: (x − 2)² + (y + 3)² = 12 + 4 + 9 = 25.
- Merkez M(2, −3), yarıçap r = √25 = 5 olur.
- Kontrol için merkezden 5 birim uzaktaki (7, −3) noktasını denklemde dene: 49 + 9 − 28 − 18 − 12 = 0.
Günlük hayattan: Bir baz istasyonunun belli bir menzile kadar sinyal verdiğini düşün. Haritada istasyon merkez, menzil yarıçap olur; kapsama sınırı bir çemberdir.
Sık yapılan hata: (x + 3)² gördüğünde merkezin x = 3'te olduğunu sanmak. Doğrusu: (x − a)² biçimine uydurulur, (x + 3)² = (x − (−3))² olduğundan merkezin apsisi −3'tür.
Derinleş
Telefonundaki konum servisinin uydulardan ya da baz istasyonlarından uzaklık bilgisiyle yerini nasıl belirlediğini (trilaterasyon) araştır. Koordinat düzleminde üç istasyon ve her birine olan uzaklığı seçip üç çember denklemi yaz; ortak noktayı cebirle bul. Uzaklıklardan biri birkaç metre hatalı ölçülürse sonuç nasıl değişir? Konum verisinin kimlerle paylaşılacağına karar verirken bu doğruluk bilgisi neden önemlidir?
Bu konuda neler var?
- Çember Denklemi
- Denklemleri Verilen Doğru ile Çemberin Birbirine Göre Durumları
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Bir parkta yarıçapı 5 m olan dairesel bir havuz var ve havuzun merkezinin düz bir yürüyüş yoluna (d doğrusuna) uzaklığı 3 m'dir. Görevli, yolun havuzun içinden geçip geçmediğini belirlemek istiyor. d doğrusu ile havuzun sınırını gösteren çember için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Doğru çembere teğettir.
- B) Ortak noktaları yoktur.
- C) Doğru çemberi iki noktada keser.
- D) Doğru merkezden geçer.
- E) Doğru çemberi tek noktada keser.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Doğru çemberi iki noktada keser.
Merkezin doğruya uzaklığı (3) yarıçaptan (5) küçük olduğundan doğru çemberi iki noktada keser. Teğet seçeneği, uzaklık ile yarıçapın karşılaştırılması yerine yalnızca uzaklığın pozitif olmasına bakılmasından doğar; teğetlik için uzaklık yarıçapa eşit olmalıdır.
Kolay
2Bir radar istasyonu orijine yerleştirilmiş ve 3 km yarıçaplı dairesel bir alanı tarıyor; birimler kilometredir. Teknisyen, tarama alanının sınırını haritada gösteren denklemi yazılıma girecek. Tarama alanının sınırını gösteren çemberin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) x² + y² = 3
- B) x² + y² = 6
- C) (x − 3)² + (y − 3)² = 9
- D) (x − 3)² + y² = 9
- E) x² + y² = 9
Cevabı göster
Doğru cevap: E) x² + y² = 9
Merkezi orijin, yarıçapı r olan çemberin denklemi x² + y² = r²'dir: x² + y² = 9. x² + y² = 3 seçeneği, eşitliğin sağına r² yerine r yazılmasından doğar.
Kolay
3Bir kampüs haritası koordinat düzlemine yerleştirilmiş ve birimler yüz metre olarak alınmıştır. Kütüphane A(1, 2), spor salonu B(4, 6) noktasındadır ve iki yapı arasına düz bir yürüyüş yolu yapılacaktır. İki nokta arasındaki uzaklık kaç birimdir?
- A) 7
- B) 25
- C) √7
- D) 5
- E) √17
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 5
|AB| = √((4 − 1)² + (6 − 2)²) = √(9 + 16) = 5 birimdir. 7 seçeneği, yatay ve dikey farkların (3 ve 4) doğrudan toplanmasından; 25 ise karekök almanın unutulmasından doğar.
Kolay
4Bir sulama sistemindeki döner fıskiyenin ıslattığı alanın sınırı, koordinat düzlemine yerleştirilmiş bahçe planında (x − 3)² + (y + 2)² = 16 çemberiyle gösteriliyor; birimler metredir. Bahçıvan, fıskiyenin konumunu ve suyun ulaştığı en uzak mesafeyi belirlemek istiyor. Çemberin merkezi ve yarıçapı aşağıdakilerden hangisidir?
- A) M(3, −2), r = 4
- B) M(−3, 2), r = 4
- C) M(3, −2), r = 16
- D) M(−3, 2), r = 16
- E) M(−3, −2), r = 4
Cevabı göster
Doğru cevap: A) M(3, −2), r = 4
(x − a)² + (y − b)² = r² biçiminde merkez (a, b), yarıçap r'dir: merkez (3, −2), r = √16 = 4. M(−3, 2) seçeneği, parantez içindeki sayıların işaretleriyle birlikte doğrudan alınmasından; r = 16 ise r² değerinin yarıçap sanılmasından doğar.
Kolay
5Bir mahallenin oyun alanının sınırı x² + y² + 10x − 2y + 1 = 0 denklemiyle veriliyor. Bu çemberin merkezi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) (5, −1)
- B) (−5, 1)
- C) (10, −2)
- D) (−10, 2)
- E) (−5, −1)
Cevabı göster
Doğru cevap: B) (−5, 1)
Genel denklemde merkez (−D/2, −E/2) olduğundan D = 10, E = −2 için merkez (−5, 1)'dir. (5, −1) yanıtı, işaret değiştirmeyi unutmaktan gelir.
Kolay
6Bir öğrenci, bir doğru ile bir çemberin denklemlerini ortak çözerek ikinci dereceden bir denklem elde ediyor ve bu denklemin diskriminantını negatif buluyor. Buna göre doğru ile çember için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Doğru çembere teğettir.
- B) Doğru çemberi iki noktada keser.
- C) Doğru çemberin merkezinden geçer.
- D) Doğru çemberi tek noktada keser.
- E) Ortak noktaları yoktur.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Ortak noktaları yoktur.
Δ < 0 ise ortak çözüm yoktur, yani doğru ile çember kesişmez. Teğetlik Δ = 0, iki noktada kesme Δ > 0 durumuna karşılık gelir.
Kolay
7Bir saat kadranının çevresi koordinat düzleminde x² + y² = 10 çemberiyle gösteriliyor. Aşağıdaki noktalardan hangisi bu çemberin üzerindedir?
- A) (2, 2)
- B) (3, 0)
- C) (1, 3)
- D) (−2, 3)
- E) (0, −2)
Cevabı göster
Doğru cevap: C) (1, 3)
Çember üzerindeki noktalar denklemi sağlar: 1² + 3² = 10'dur. (2, 2) için toplam 8, (−2, 3) için 13 çıktığından bu noktalar çemberin üzerinde değildir.
Kolay
8Bir radar orijine yerleştirilmiş ve düz bir yol 3x + 4y − 10 = 0 doğrusu boyunca uzanıyor; birimler kilometredir. Radarın bu yola uzaklığı kaç km'dir?
- A) 10
- B) 2
- C) 5
- D) 1
- E) 10/7
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 2
Noktanın doğruya uzaklığı |3 · 0 + 4 · 0 − 10|/√(3² + 4²) = 10/5 = 2 km'dir. 10/7 yanıtı, paydada karekök yerine katsayıların toplamını kullanmaktan gelir.
Kolay
9Bir parkın planında dairesel bir çiçek tarhının sınırı (x + 2)² + (y − 5)² = 49 çemberiyle gösteriliyor. Bu çemberin merkezi ve yarıçapı aşağıdakilerden hangisidir?
- A) M(2, −5), r = 7
- B) M(−2, 5), r = 49
- C) M(2, 5), r = 7
- D) M(−2, −5), r = 7
- E) M(−2, 5), r = 7
Cevabı göster
Doğru cevap: E) M(−2, 5), r = 7
(x − a)² + (y − b)² = r² biçiminde a = −2, b = 5 ve r² = 49 olduğundan r = 7'dir. r = 49 yanıtı, sağ taraftaki sayının r² olduğunu unutmaktan gelir.
Kolay
10Merkezi M(0, 3) ve yarıçapı 2 birim olan çemberin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) x² + (y + 3)² = 4
- B) x² + (y − 3)² = 2
- C) x² + (y − 3)² = 4
- D) (x − 3)² + y² = 4
- E) x² + y² − 3 = 4
Cevabı göster
Doğru cevap: C) x² + (y − 3)² = 4
Standart denklemde a = 0, b = 3 ve r² = 4 yazılır. x² + (y + 3)² = 4 yanıtı, merkezin ordinatının işaretini ters almaktan gelir.
Kolay
11Bir harita uygulamasında merkezi M(2, 1) olan bir çember çizilmiş ve çember orijinden geçiyor. Bu çemberin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) (x − 2)² + (y − 1)² = 5
- B) (x − 2)² + (y − 1)² = √5
- C) (x + 2)² + (y + 1)² = 5
- D) (x − 2)² + (y − 1)² = 3
- E) x² + y² = 5
Cevabı göster
Doğru cevap: A) (x − 2)² + (y − 1)² = 5
Yarıçap merkezin orijine uzaklığıdır: r² = 2² + 1² = 5. √5 yanıtı sağ tarafa r² yerine r yazmaktan, 3 ise karelerin yerine koordinatları toplamaktan gelir.
Kolay
12Bir döner kavşağın sınırı x² + y² = 16 çemberiyle gösteriliyor; birimler metredir. Kavşağın çapı kaç metredir?
- A) 4
- B) 16
- C) 2
- D) 8
- E) 32
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 8
r² = 16 olduğundan r = 4 ve çap 2r = 8 metredir. 16 yanıtı, r² değerini çap sanmaktan gelir.
Kolay
13Zeynep, bir ipin bir ucunu yere çaktığı kazığa bağlıyor ve ipi gergin tutarak diğer ucuyla yere bir şekil çiziyor. Zeynep'in çizdiği şeklin matematiksel tanımı aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Sabit bir doğruya eşit uzaklıktaki noktaların kümesi
- B) İki sabit noktaya eşit uzaklıktaki noktaların kümesi
- C) Sabit bir noktadan geçen doğruların kümesi
- D) Sabit bir noktaya eşit uzaklıktaki noktaların kümesi
- E) Sabit bir noktaya uzaklığı değişen noktaların kümesi
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Sabit bir noktaya eşit uzaklıktaki noktaların kümesi
İp boyu sabit olduğundan çizilen noktalar kazığa eşit uzaklıktadır; bu çemberin tanımıdır. İki noktaya eşit uzaklıktaki noktalar ise bir doğru (orta dikme) oluşturur.
Kolay
14Dairesel bir sulama alanının sınırı (x − 2)² + (y − 3)² = 9 çemberidir. Bir fidan P(1, 1) noktasına dikiliyor. P noktası çembere göre nerededir?
- A) Çemberin iç bölgesindedir.
- B) Çemberin üzerindedir.
- C) Çemberin dış bölgesindedir.
- D) Çemberin merkezindedir.
- E) Çemberin teğeti üzerindedir.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Çemberin iç bölgesindedir.
P'nin merkeze uzaklığının karesi (1 − 2)² + (1 − 3)² = 5'tir ve 9'dan küçük olduğundan P iç bölgededir. Üzerinde olması için bu değerin tam 9 olması gerekirdi.
Kolay
15(x − 1)² + (y + 2)² = 4 çember denkleminin genel biçimi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) x² + y² + 2x − 4y + 1 = 0
- B) x² + y² − 2x + 4y − 4 = 0
- C) x² + y² − 2x + 4y + 1 = 0
- D) x² + y² − 2x + 4y + 5 = 0
- E) x² + y² − x + 2y + 1 = 0
Cevabı göster
Doğru cevap: C) x² + y² − 2x + 4y + 1 = 0
Açılım x² − 2x + 1 + y² + 4y + 4 = 4 olur ve düzenlenince x² + y² − 2x + 4y + 1 = 0 bulunur. +5 yanıtı, sağ taraftaki 4'ü sola geçirmeyi unutmaktan gelir.
Kolay
16(x − 3)² + (y + 1)² = 25 çemberinin y eksenini kestiği noktalar aşağıdakilerden hangisidir?
- A) (0, 3) ve (0, −5)
- B) (0, 5) ve (0, −3)
- C) (3, 0) ve (−5, 0)
- D) (0, 4) ve (0, −4)
- E) (0, 1) ve (0, −1)
Cevabı göster
Doğru cevap: A) (0, 3) ve (0, −5)
y ekseni üzerinde x = 0'dır: 9 + (y + 1)² = 25 ise y + 1 = ±4 ve y = 3 ya da y = −5 bulunur. (0, 4) ve (0, −4) yanıtı, merkezin ordinatını hesaba katmamaktan gelir.
Kolay
17Bir kamp alanı planında dairesel bir ateş alanının merkezi M(3, −4) noktasındadır. Alanın sınırı olan çember, x ekseni boyunca uzanan düz yola yalnız bir noktada değiyor. Bu çemberin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) (x − 3)² + (y + 4)² = 9
- B) (x − 3)² + (y + 4)² = 16
- C) (x + 3)² + (y − 4)² = 16
- D) (x − 3)² + (y + 4)² = 25
- E) (x − 3)² + (y + 4)² = 4
Cevabı göster
Doğru cevap: B) (x − 3)² + (y + 4)² = 16
Çember x eksenine teğet olduğundan yarıçap, merkezin x eksenine uzaklığına, yani ordinatın mutlak değerine eşittir: r = |−4| = 4. Denklem (x − 3)² + (y + 4)² = 16 olur. 9, çemberin y eksenine teğet olduğu durumun değeridir. 25, çemberin orijinden geçtiği durumdur. 4 ise sağ tarafa r² yerine r yazılınca çıkar.
Kolay
18Bir çizim programı, girilen denklemin gerçekten bir çember belirtip belirtmediğini denetliyor. Aşağıdaki denklemlerden hangisi bir çember belirtir?
- A) x² + y² + 2x + 2y + 5 = 0
- B) x² + y² − 4x + 4 = 0
- C) x² + 2y² − 4x + 2y = 0
- D) x² − y² − 4x + 2y − 4 = 0
- E) x² + y² − 6x + 2y + 1 = 0
Cevabı göster
Doğru cevap: E) x² + y² − 6x + 2y + 1 = 0
x² + y² + Dx + Ey + F = 0 denkleminde x² ile y²'nin katsayıları eşit olmalı ve D² + E² − 4F > 0 olmalıdır. Son denklemde 36 + 4 − 4 = 36 > 0'dır; merkez (3, −1), yarıçap 3'tür. x² + y² + 2x + 2y + 5 = 0'da 4 + 4 − 20 < 0'dır, gerçek nokta yoktur. x² + y² − 4x + 4 = 0'da 16 − 16 = 0 olur, denklem yalnız (2, 0) noktasını belirtir. Öteki iki denklemde x² ile y²'nin katsayıları eşit değildir.
Orta
19Bir oyun haritasında hazine sandığı M(2, −3) noktasındadır ve sandığın çevresindeki tehlike bölgesinin sınırı, merkezi M olan bir çemberdir. Bu çember, haritada sahil şeridini gösteren x eksenine teğettir. Tehlike bölgesinin sınırını gösteren çemberin denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) (x − 2)² + (y + 3)² = 4
- B) (x + 2)² + (y − 3)² = 9
- C) (x − 2)² + (y + 3)² = 9
- D) (x − 2)² + (y + 3)² = 3
- E) (x − 2)² + (y − 3)² = 9
Cevabı göster
Doğru cevap: C) (x − 2)² + (y + 3)² = 9
x eksenine teğet çemberin yarıçapı, merkezin ordinatının mutlak değeridir: r = |−3| = 3 ve r² = 9. (x − 2)² + (y + 3)² = 4 seçeneği, yarıçap olarak merkezin apsisinin alınmasından, yani x eksenine teğetlik ile y eksenine teğetliğin karıştırılmasından doğar.
Orta
20Bir sirk çadırının tabanı, koordinat düzleminde (x − 1)² + (y − 3)² = 25 çemberiyle gösteriliyor; x ekseni çadırın yanından geçen düz bir çittir ve birimler metredir. Çit, çadırın tabanını iki noktada kesiyor. Bu iki kesim noktası arasındaki uzaklık kaç metredir?
- A) 8
- B) 10
- C) 6
- D) 4
- E) 16
Cevabı göster
Doğru cevap: A) 8
y = 0 alınırsa (x − 1)² = 16 ve x = 5 veya x = −3 olur; iki nokta arasındaki uzaklık 8 m'dir. 10 seçeneği, kirişin çapa eşit sanılmasından doğar; merkez x ekseninden 3 birim uzakta olduğu için kiriş çaptan kısadır.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
