10-1.Circle and System of Circles
normal

यदि वृत्त $x^2+y^2+6 x+8 y+16=0$ तथा $x ^2+ y ^2+2(3-\sqrt{3}) x + x +2(4-\sqrt{6}) y$ $= k +6 \sqrt{3}+8 \sqrt{6}, k > 0$ बिंदु $P (\alpha, \beta)$ पर अंत: स्पर्श करते हैं, तो $(\alpha+\sqrt{3})^2+(\beta+\sqrt{6})^2$ बराबर है $..............$

A

$24$

B

$298$

C

$25$

D

$56$

(JEE MAIN-2022)

Solution

The circle $x^{2}+y^{2}+6 x+8 y+16=0$ has centre $(-3,-4)$ and radius 3 units.

The circle $x^{2}+y^{2}+2(3-\sqrt{3}) x+2(4-\sqrt{6}) y=$ $k+6 \sqrt{3}+8 \sqrt{6}, k>0$ has centre $(\sqrt{3}-3, \sqrt{6}-4)$ and radius $\sqrt{k+34}$

$\because \quad$ These two circles touch internally hence

$\sqrt{3+6}=|\sqrt{k+34}-3|$

Here, $k=2$ is only possible $(\because k>0)$

Equation of common tangent to two circles is $2 \sqrt{3} x+2 \sqrt{6} y+16+6 \sqrt{3}+8 \sqrt{6}+k=0$

$\because k=2$ then equation is

$x+\sqrt{2} y+3+4 \sqrt{2}+3 \sqrt{3}=0 \quad \ldots \text { (i) }$

$\because \quad(\alpha, \beta)$ are foot of perpendicular from $(-3,-4)$

To line $(i)$ then

$\frac{\alpha+3}{1}=\frac{\beta+1}{\sqrt{2}}=\frac{-(-3-1 \sqrt{2}+3+1 \sqrt{2}+3 \sqrt{3})}{1+2}$

$\therefore \quad \alpha+3=\frac{\beta+4}{\sqrt{2}}=-\sqrt{3}$

$(\alpha+\sqrt{3})^{2}=9 \text { and }(\beta+\sqrt{6})^{2}=16$

$\therefore (\alpha+\sqrt{3})^{2}+(\beta+\sqrt{6})^{2}=25$

Standard 11
Mathematics

Similar Questions

अनुच्छेद में दी गई जानकारी के आधार पर सूचियों का उचित मिलान करके प्रश्न का उत्तर दें। माना कि वृत्त (circle) $C_1: x^2+y^2=9$ और वृत्त $C_2:(x-3)^2+(y-4)^2=16$ एक दूसरे को बिन्दुओं $X$ और $Y$ पर काटते हैं। माना लीजिये एक और वृत्त $C _3:( x – h )^2+( y – k )^2= r ^2$ निम्नलिखित शर्तों को संतुष्ट करता है :

$(i)$ $C _3$ का केंद्र (centre) $C _1$ और $C _2$ के केन्द्रों के सरेख (Collinear) है।

$(ii)$ $C _1$ और $C _2$ दोनों $C _3$ के अन्दर हैं और

$(iii)$ $C _3, C _1$ को $M$ और $C _2$ को $N$ पर स्पर्श करता है।

माना कि $X$ और $Y$ से होकर जाने वाली रेखा $C _3$ को $Z$ और $W$ पर काटती है तथा $C _1$ और $C _3$ की एक उभयनिष्ठ स्पर्श रेखा (Common tangent) परवलय $x ^2=8 \alpha y$ की स्पर्श रेखा है।

सूची-$I$($List-I$) में कुछ व्यंजक (expression) हैं जिनका मान नीचे दी गयी सूची-$II$($List-II$) में है

$List-I$ $List-II$
$(I)$ $2 h + k$ $(P)$ $6$
$(II)$  $ZW$ की लंबाई \ $XY$ की लंबाई  $(Q)$ $\sqrt{6}$
$(III)$  त्रिभुज $MZN$ का क्षेत्र फल $ZMW$ $(R)$ $\frac{5}{4}$
$(IV)$ $\alpha$ $(S)$ $\frac{21}{5}$
  $(T)$ $2 \sqrt{6}$
  $(U)$ $\frac{10}{3}$

($1$) निम्न में से कौन सा एकमात्र संयोजन गलत है ?

$(1) (IV), (S)$ $(2) (IV), (U)$ $(3) (III), (R)$ $(4) (I), (P)$

($2$) निम्न में से कौन सा एकमात्र संयोजन सही है ?

$(1) (II), (T)$ $(2) (I), (S)$ $(3) (I), (U)$ $(4) (II), (Q)$

Give the answer or quetion ($1$) and ($2$)

hard
(IIT-2019)

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