Tangente a circonferenza

Lexis92
Salve avrei un problema con un esercizio di geometria :

Fissato un riferimento cartesiano di uno spazio euclideo E di dimensione 2, si considerino il punto $P=(-1,-1)$ e la retta r tangente la circonferenza $C: x^2 + y^2 - 2x - 2y =0$ nel punto $(2,2)$.
Vorrei sapere se l'affermazione " la retta per P ortogonale ad r contiene il centro C " è corretta e perchè
Ho iniziato trovando il fascio di rette passante per $(2,2)$ ma per trovare la tangente alla circonferenza cosa impongo?

Risposte
ciampax
L'intersezione tra la circonferenza e la generica retta del fascio deve avere una sola soluzione.

Lexis92
quindi dovrei mettere a sistema l'equazione della circoferenza con $a(x-2)+b(y-2)=0$ e trovo la soluzione?

ciampax
Sì: ma al fine di trovarne solo una (osserva che il sistema è di secondo grado, quindi a priori ce ne possono essere due) andrà imposta una condizione che ti permette di determinare il coefficiente angolare corretto.

Lexis92
il coefficiente angolare sarebbe a? poi non capisco quale condizione imporre

ciampax
Ma tu un po' di teoria relativa a queste cose l'hai studiata? No, perché se non sai cosa è il coefficiente angolare di una retta, stiamo freschi.

Lexis92
si è la pendenza rispetto all'asse x, però non ho capito uguale a cosa devo imporlo

ciampax
Hai provato a risolvere? Come hai fatto? Cosa viene fuori per le soluzioni? In che modo le due soluzioni (presumibili) che vengono fuori possono essere uguali? Se non ti sporchi un po' le mani e non fai vedere qualche conto come facciamo? Te lo devo risolvere io?

Lexis92
se gentilmente me lo puoi fare tu mi faresti un grande favore, anche se mi indichi solo i passaggi da fare

ciampax
Comincia con mettere a sistema le due equazioni (circonferenza e fascio di rette) e prova a risolvere rispetto a $x,y$. Visto che, sicuramente, cercherai di sostituire per esempio la $y$ trovata dall'equazione della retta, nella circonferenza (osserva che puoi scriverla come $(x-1)^2+(y-1)^2=2$) ricaverai una equazione nella sola $x$ (di secondo grado) dipendente dai parametri $a,b$, Ora, in che caso una equazione di secondo grado ha solo una soluzione?

Lexis92
l'equazione è un po' lunga... ma ho trovato che il coefficiente della $x^2$ è $1+a^2/b^2$ lo pongo uguale a 0 è trovo che $a^2=-b^2$...
sto procedendo correttamente?

ciampax
No. Una equazione di secondo grado ha una sola soluzione quando il discriminante è pari a zero, non quando il primo coefficiente si annulla, altrimenti non è più una equazione di secondo grado.

Lexis92
in questa maniere viene una cosa molto lunga.... $a/b$ lo posso scrivere come m cioè coefficiente angolare???

ciampax
Dunque, vedo di darti una idea di risoluzione: però ti avviso che a mio parere, hai bisogno di ristudiare un buon numero di cose.

Partiamo dall'equazione della circonferenza che puoi scrivere come $(x-1)^2+(y-1)^2=2$: questo ti dice che il suo centro è $C(1,1)$ e il raggio è $\sqrt{2}$. Ora, la retta perpendicolare alla tangente alla circonferenza nel punto $Q(2,2)$ deve passare per il centro della circonferenza (perché?): tale retta allora ha equazione
$$\frac{y-2}{2-1}=\frac{x-2}{2-1}\ \Rightarrow\ y=x$$
Ne segue che il punto $P(-1,-1)$ appartiene alla retta.

Lexis92
chiarissimo grazie mille

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