Equazione della circonferenza passante per due punti assegnati e tangente ad una retta data

Trovare l'equazione della circonferenza passante per i punti
O(0,0)    A(0,4)
e tangente alla retta
y = x
Prendo l'equazione generica della circonferenza
x2+ y2 + ax + by + c = 0
  • Prima condizione: passaggio per O=(0,0)
    Sostituisco le coordinate nell'equazione della circonferenza
    02+ 02 + a(0) + b(0) + c = 0
    c = 0
  • Seconda condizione: passaggio per A=(0,4)
    Sostituisco le coordinate nell'equazione della circonferenza
    02+ 42 + a(0) + b(4) + c = 0
    16 + 4b + c = 0
    4b + c = -16
  • Terza condizione: tangenza alla retta y = x
    Devo fare il sistema ed imporre che il delta sia uguale a zero
    x2+ y2 + ax + by + c = 0
    y = x

    sostituisco
    x2+ (x)2 + ax + b(x) + c = 0
    y = x

    calcolo l'equazione risolvente
    x2+ x2 + ax + bx + c = 0
    2x2 + x(a + b) + c = 0
    pongo il delta uguale a zero
    (a+b)2 - 4·2·c = 0
    a2 + b2 + 2ab - 8c = 0
Le tre condizioni devono valere contemporaneamente; faccio il sistema
c = 0
4b + c = -16
a2 + b2 + 2ab - 8c = 0
Sostituisco c = 0 nella seconda e nella terza
c = 0
4b = -16
a2 + b2 + 2ab = 0

c = 0
b = -4
a2 + (-4)2 + 2a·(-4) = 0

c = 0
b = -4
a2 - 8a + 16 = 0

risolvo l'equazione di secondo grado, ottengo due soluzioni coincidenti
c = 0
b = -4
a = 4

L'equazione cercata e'
x2+ y2 + 4x - 4y = 0