Question Number 215520 by CrispyXYZ last updated on 09/Jan/25
$$\mathrm{Prove}\:\mathrm{that}\:\begin{cases}{{x}\:=\:\frac{\mathrm{7}\:\mathrm{cos}\:{t}\:−\:\mathrm{2}}{\mathrm{2}\:−\:\mathrm{cos}\:{t}}}\\{{y}\:=\:\frac{\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\:\mathrm{sin}\:{t}}{\mathrm{2}\:−\:\mathrm{cos}\:{t}}}\end{cases}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{circle}. \\ $$
Answered by alephnull last updated on 09/Jan/25
$$=\:{x}\left(\mathrm{2}−\mathrm{cos}\left({t}\right)\right)=\mathrm{7cos}\left({t}\right)−\mathrm{2},\:{y}\left(\mathrm{2}−\mathrm{cos}\:\left({t}\right)\right)=\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\mathrm{sin}\:\left({t}\right) \\ $$$$\mathrm{Rearrange} \\ $$$$\mathrm{2}{x}−{x}\mathrm{cos}\:\left({t}\right)=\mathrm{7cos}\:\left({t}\right)−\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{2}{y}−{y}\mathrm{cos}\:\left({t}\right)=\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\mathrm{sin}\:\left({t}\right) \\ $$$$\downarrow \\ $$$${x}\mathrm{cos}\:\left({t}\right)=\left(\mathrm{7cos}\:\left({t}\right)−\mathrm{2}\right)−\mathrm{2}{x} \\ $$$${y}\mathrm{cos}\:\left({t}\right)=\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}\mathrm{sin}\:\left({t}\right)−\mathrm{2}{y} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{recall}\:\mathrm{pythagoras}\:\mathrm{indentity} \\ $$$$\mathrm{cos}\:^{\mathrm{2}} {t}+\mathrm{sin}\:^{\mathrm{2}} {t}=\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$$${cos}\left({t}\right)=\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{2}}{{x}−\mathrm{7}},\:{sin}\left({t}\right)=\frac{\left(\mathrm{2}−{x}\right){y}}{\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}} \\ $$$$\mathrm{S}{ubstitute} \\ $$$$\left(\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{2}}{{x}−\mathrm{7}}\right)^{\mathrm{2}} +\left(\frac{\left(\mathrm{2}−{x}\right){y}}{\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{simplify} \\ $$$$\frac{\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }{\left({x}−\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} }+\frac{\left(\mathrm{2}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {y}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{48}}=\mathrm{1} \\ $$$$=\mathrm{48}\left(\mathrm{2}{x}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} +\left(\mathrm{2}−{x}\right)^{\mathrm{2}} {y}^{\mathrm{2}} \left({x}−\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{48}\left({x}−\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{answer}\:\mathrm{resembles}\:\mathrm{circle}\:\mathrm{thing} \\ $$$$\left({x}−{h}\right)^{\mathrm{2}} +\left({y}−{k}\right)^{\mathrm{2}} ={r} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{so}\:\mathrm{it}\:\mathrm{is} \\ $$$$ \\ $$
Answered by mr W last updated on 10/Jan/25
$${x}=\frac{\mathrm{7}\:\mathrm{cos}\:{t}−\mathrm{2}}{\mathrm{2}−\mathrm{cos}\:{t}}=\frac{\mathrm{12}}{\mathrm{2}−\mathrm{cos}\:{t}}−\mathrm{7} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{2}−\mathrm{cos}\:{t}=\frac{\mathrm{12}}{{x}+\mathrm{7}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{cos}\:{t}=\mathrm{2}−\frac{\mathrm{12}}{{x}+\mathrm{7}}=\frac{\mathrm{2}\left({x}+\mathrm{1}\right)}{{x}+\mathrm{7}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{sin}\:{t}=\frac{{y}\left(\mathrm{2}−\mathrm{cos}\:{t}\right)}{\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{3}}}=\frac{\sqrt{\mathrm{3}}{y}}{{x}+\mathrm{7}} \\ $$$$\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{t}+\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \:{t}=\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow\left(\frac{\sqrt{\mathrm{3}}{y}}{{x}+\mathrm{7}}\right)^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}\left(\frac{{x}+\mathrm{1}}{{x}+\mathrm{7}}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{3}{y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}\left({x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} =\left({x}+\mathrm{7}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow{y}^{\mathrm{2}} +\left({x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} =\mathrm{4}^{\mathrm{2}} \\ $$$${this}\:{is}\:{a}\:{circle}\:{with}\:{radius}\:\mathrm{4}\:{and} \\ $$$${center}\:{at}\:\left(\mathrm{1},\:\mathrm{0}\right) \\ $$