Punktets potens

Sirkel med punktets potens

Du bruker punktets potens for å finne lengder og vinkler i geometriske figurer som involverer sirkler.

Formel

Punktets potens

Om du har en sirkel og et punkt P utenfor sirkelen og du drar to linjer fra P gjennom sirkelen og kaller skjæringspunktene mellom sirkelen og linjene for A, B, C og D, får du følgende formel:

PA ⋅ PB = PC ⋅ PD.

Formelen fremkommer ved ved at du gjenkjenner at trekantene △PBD og △PCA er formlike. De er formlike fordi de har to like vinkler, og da er den tredje vinkelen bestemt. Vinkelen ∠P er felles for begge trekantene, og ∠PBD = ∠PCA fordi de spenner over samme vinkelbue, nemlig vinkelbuen AD. Dermed kan du bruke forholdet mellom samsvarende sider og komme frem til formelen, slik som dette:

PB PC = PD PA | ⋅ PA PA ⋅ PB PC = PD | ⋅ PC PA ⋅ PB = PD ⋅ PC

Sirkel med tangent og formel for punktets potens

Noen linjer vil treffe sirkelen kun i ett punkt – nemlig tangenter. Da blir likningen for punktets potens

(PA)2 = PC ⋅ PD

Dette gir mening, fordi du kan tenke deg at det er to skjæringspunkter som ligger oppå hverandre, og har akkurat samme avstand til P. Si at punktene A og B sammenfaller, da blir PB = PA. Setter du dette inn i den første formelen ser du at den andre fremkommer. Slik som dette:

PA ⋅ PB = PD ⋅ PC PA ⋅ PA = PD ⋅ PC (PA)2 = PD ⋅ PC

Eksempel 1

To linjer skjærer en sirkel i punktene A, B, C og D. De samme to linjene krysser hverandre et punkt P utenfor sirkelen. Gitt at PA = 2, PB = 4, PC = 6, hva er lengden av PD?

I dette tilfellet er det lett å gjenkjenne punktets potens og du kan derfor sette rett inn i formelen og løse likningen for PD. Du får dermed:

PA ⋅ PB = PD ⋅ PC 2 ⋅ 4 = PD ⋅ 6 PD = 8 6 = 4 3

Eksempel 2

To linjer skjærer en sirkel i punktene A, B, C og D. De samme to linjene krysser hverandre et punkt P utenfor sirkelen. Den ene linjen går igjennom sentrum av sirkelen med radius 5. Gitt at PA = 4, AB = 10, PC = 5, hva er lengden av PD?

I denne oppgaven er punktets potens litt mer skjult, men hintet ligger i linjer som skjærer en sirkel. I formelen for punktets potens trenger du PA = 4, PB = 10 + 4 = 14, PC = 5 og PD er den ukjente. Sett så inn og regn ut:

PA ⋅ PB = PD ⋅ PC 4 ⋅ 14 = PD ⋅ 5 PD = 56 5 = 11,2