Asse radicale di un fascio di circonferenze


Consideriamo il fascio di circonferenze
(1+k)x2 + (1+k)y2 + x(a1 + ka2) +y(b1 + kb2) + c1 + kc2= 0
tra le varie circonferenze del fascio scegliamo quella data da k=-1
(1-1)x2 + (1-1)y2 + x(a1 -a2) +y(b1 - b2) + c1 - c2= 0
Ottengo
(a1 -a2)x + (b1 - b2)y + c1 - c2= 0
Questa e' un'equazione di primo grado che rappresenta una retta: tale retta e' l'asse radicale del fascio
Puoi pensare l'asse radicale come una circonferenza di raggio infinito, quindi anche questa e' una circonfernza: la circonferenza degenere del fascio
In effetti la circonferenza degenere e' effettivamente una circonfernza del fascio, infatti indicata con C una delle circonferenza di base e con C' l'altra abbiamo che posso scrivere il fascio come
C + kC' = 0
e posso indicare l'asse radicale come
C - C' = 0
Prendo l'equazione del fascio con h al posto di k
C +hC' = 0
aggiungo e tolgo hC
C +hC' + hC - hC = 0
ordino
C + hC + hC' - hC = 0
raccolgo i termini due a due
C(1+h) +h(C'-C) = 0
C + h

(1+h)
(C'-C) = 0
Ora chiamo
h

(1+h)
= k
ed ottengo
C + k(C - C') = 0
Cioe' posso semplificare un po' l'equazione del fascio sostituendo ad una delle due equazioni di circonferenza l'asse radicale del fascio stesso

Facciamo un esempio: considero il fascio della pagina precedente
x2 + y2 -2y -1 +k(x2 + y2 + 2x + 1) = 0
l'asse radicale lo trovo ponendo k=-1
x2 + y2 -2y -1 -1(x2 + y2 + 2x + 1) = 0
ottengo
-2x -2y -2 = 0
o meglio, dividendo per 2 e cambiando di segno
x + y + 1 = 0
Posso quindi sostituire all'equazione originale del fascio l'equazione:
x2 + y2 -2y -1 +k(x + y + 1) = 0

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