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Determine the independent coefficient of the general equation of the circle with center at [tex]\(C(-4, -1)\)[/tex] and tangent to the line [tex]\(3x - 2y - 12 = 0\)[/tex].

Sagot :

Claro, vamos a resolver este problema paso a paso.

1. Identificar las coordenadas del centro de la circunferencia:
Dado [tex]\( C(-4, -1) \)[/tex].

2. Determinar la ecuación de la recta tangente:
La recta tangente está dada por [tex]\( 3x - 2y - 12 = 0 \)[/tex].

3. Calcular la distancia desde el centro de la circunferencia a la recta:
La fórmula para la distancia [tex]\( d \)[/tex] desde un punto [tex]\( (x_1, y_1) \)[/tex] a una recta [tex]\( ax + by + c = 0 \)[/tex] es:
[tex]\[ d = \frac{|ax_1 + by_1 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}} \][/tex]

Aquí, [tex]\( a = 3 \)[/tex], [tex]\( b = -2 \)[/tex] y [tex]\( c = -12 \)[/tex]. Las coordenadas del centro [tex]\( (x_1, y_1) \)[/tex] son [tex]\( (-4, -1) \)[/tex].

Sustituimos estos valores en la fórmula:
[tex]\[ d = \frac{|3(-4) + (-2)(-1) - 12|}{\sqrt{3^2 + (-2)^2}} \][/tex]
[tex]\[ d = \frac{|-12 + 2 - 12|}{\sqrt{9 + 4}} \][/tex]
[tex]\[ d = \frac{|-22|}{\sqrt{13}} \][/tex]
[tex]\[ d = \frac{22}{\sqrt{13}} \][/tex]
[tex]\[ d \approx 6.1017 \][/tex]

Entonces, el radio de la circunferencia es [tex]\( 6.1017 \)[/tex].

4. Escribir la ecuación general de la circunferencia:
La ecuación de una circunferencia con centro en [tex]\( (h, k) \)[/tex] y radio [tex]\( r \)[/tex] es:
[tex]\[ (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2 \][/tex]

En nuestro caso, [tex]\( h = -4 \)[/tex], [tex]\( k = -1 \)[/tex], y [tex]\( r \approx 6.1017 \)[/tex]:
[tex]\[ (x + 4)^2 + (y + 1)^2 = (6.1017)^2 \][/tex]

Expandiendo y simplificando:
[tex]\[ (x + 4)^2 + (y + 1)^2 = 6.1017^2 \][/tex]
[tex]\[ x^2 + 8x + 16 + y^2 + 2y + 1 = 37.2308 \][/tex]
[tex]\[ x^2 + y^2 + 8x + 2y + 17 - 37.2308 = 0 \][/tex]
[tex]\[ x^2 + y^2 + 8x + 2y - 20.2308 = 0 \][/tex]

5. Identificar el coeficiente independiente:
El coeficiente independiente en la ecuación general de la circunferencia es el término constante que queda al final, sin ninguna variable:

[tex]\[ -20.2308 \][/tex]

Por lo tanto, el coeficiente independiente de la ecuación general de la circunferencia es [tex]\( -20.2308 \)[/tex].