Przeczytaj
W tej lekcji zajmiemy się prostymiprostaprostymi równoległymi do osi , czyli przy tradycyjnym położeniu układu współrzędnych, prostymi pionowymi.
Naszkicuj zbiór wszystkich punktów , które spełniają równanie
Zwróćmy uwagę, że w tym równaniu w ogóle nie występuje zmienna . Oznacza to, że dla każdego punktu leżącego na tej prostej wartość zmiennej jest stale równa niezależnie od tego, ile wynosi . Możemy to zjawisko zilustrować tabelką:

Zwróćmy jeszcze uwagę, że liczby wybraliśmy zupełnie losowo.
W tym równaniu również nie występuje zmienna . Oznacza to, że dla każdego punktu leżącego na tej prostej wartość zmiennej jest stale równa niezależnie od tego, ile jest równy . Możemy to zjawisko zilustrować tabelką:

A zatem do prostej o równaniu należą punkty: . Po zaznaczeniu ich w układzie współrzędnych, możemy poprowadzić prostą o równaniu .
W tym równaniu również nie występuje zmienna . Oznacza to, że dla każdego punktu leżącego na tej prostej wartość zmiennej jest stale równa niezależnie od tego, ile jest równy . Możemy to zjawisko zilustrować tabelką:

A zatem do prostej o równaniu należą punkty: . Po zaznaczeniu ich w układzie współrzędnych możemy poprowadzić prostą o równaniu .
Sformułujemy wniosek wynikający z powyższych przykładów.
Równania prostych równoległych do osi w uogólnieniu zapisujemy:
gdzie jest dowolną liczbą rzeczywistą. Wtedy wszystkie punkty należące do tej prostej mają ustaloną i niezmienną współrzędną oraz dowolną współrzędną rzeczywistą . Na przykład do prostej będą należeć między innymi punkty: , , , , .
Nieco ciekawszych przykładów dostarczy nam nałożenie na wartości bezwzględnej.
W prostokątnym układzie współrzędnych narysuj zbiór punktów spełniających podane równanie:
Aby naszkicować wykres tego równania, możemy skorzystać z definicji wartości bezwzględnej. Mianowicie wprost z definicji wynika, że równanie jest spełnione, gdy lub .
Współrzędna punktów może być dowolną liczbą rzeczywistą. Zatem wykresem równania jest suma dwóch prostych o równaniach , .

Aby opuścić wartość bezwzględną, można też posłużyć się jej interpretacją geometryczną. Przypomnijmy, że wartość bezwzględna liczby to jej odległość od zera na osi liczbowej. Zatem zbiorem punktów, których współrzędne spełniają równanie są te punkty, których pierwsza współrzędna leży w odległości od zera na osi , zaś druga jest dowolna. Efekt jest oczywiście taki sam jak na powyższej ilustracji.
Aby naszkicować wykres tego równania, możemy skorzystać z definicji wartości bezwzględnej. Wprost z definicji wynika, że równanie jest spełnione, gdy lub . Czyli równoważnie lub .
Współrzędne punktów należących do opisanego zbioru mogą być dowolne. Zatem wykresem równania jest suma dwóch prostych o równaniach , .

Korzystając z interpretacji graficznej, możemy stwierdzić, że interesują nas wszystkie punkty , dla których współrzędna jest dowolna, zaś jest liczbą, której odległość od jedynki jest równa . W odległości od liczby leżą liczby oraz .
Aby naszkicować wykres tego równania, możemy skorzystać z definicji wartości bezwzględnej, z której wynika, że równanie jest spełnione, gdy lub . Czyli równoważnie lub .
Współrzędne punktów mogą być dowolne. Zatem wykresem równania jest suma dwóch prostych o równaniach , .

Korzystając z interpretacji graficznej, możemy stwierdzić, że interesują nas wszystkie punkty , dla których współrzędna jest dowolna, zaś współrzędna jest liczbą, której odległość od jest równa . W odległości od leżą liczby oraz .
Znając równania prostych równoległych do osi , możemy opisywać też obszary ograniczone tymi prostymi. Do ich opisu posłużymy się nierównościami, również z wartościami bezwzględnymi.
Naszkicuj zbiory punktów opisane przez poniższe nierówności.
W obszarze naszych zainteresowań tym razem znalazły się wszystkie punkty , których współrzędna jest dowolną liczbą rzeczywistą, zaś współrzędna jest większa od . Zatem w układzie współrzędnych zaznaczymy wszystkie punkty, które leżą na prawo od prostej o równaniu , ale bez tej prostej. Dlatego ta prostaprostaprosta będzie narysowana linią przerywaną.

Tym razem interesują nas wszystkie punkty , których współrzędna jest dowolną liczbą rzeczywistą, zaś współrzędna jest nie mniejsza (większa lub równa) od . Zatem w układzie współrzędnych zaznaczymy wszystkie punkty, które leżą na prawo od prostej o równaniu lub na tej prostej. Dlatego ta prosta będzie narysowana linią ciągłą.

Tym razem interesują nas wszystkie punkty , których współrzędna jest dowolną liczbą rzeczywistą, zaś współrzędna jest mniejsza od . Zatem w układzie współrzędnych zaznaczymy wszystkie punkty, które leżą na lewo od prostej o równaniu , ale nie na tej prostej. Dlatego ta prosta będzie narysowana linią przerywaną.

Tym razem interesują nas wszystkie punkty , których współrzędna jest dowolną liczbą rzeczywistą, zaś współrzędna nie większa (mniejsza lub równa) od . Zatem w układzie współrzędnych zaznaczymy wszystkie punkty, które leżą na lewo od prostej o równaniu lub na tej prostej. Dlatego ta prostaprostaprosta będzie narysowana linią ciągłą.

Naszkicujemy zbiory punktów opisane przez poniższe nierówności z wartościami bezwzględnymi.
Zauważmy najpierw, że współrzędna każdego punktu należącego do zbioru opisanego przez nierówność może być dowolną liczbą. Z własności wartości bezwzględnej wynika, że .
W praktyce oznacza to, że szukany obszar jest zawarty pomiędzy prostymi o równaniach i , ale żadna z tych prostych nie należy do tego obszaru, dlatego będą narysowane liniami przerywanymi.

Równoważnie moglibyśmy skorzystać z interpretacji geometrycznej wartości bezwzględnej. Mianowicie nierówność oznacza wszystkie liczby , których odległość od zera na osi jest mniejsza od . Zatem będą to liczby . Współrzędna nadal może być dowolna.
Tym razem nierówność możemy przedstawić równoważnie jako nierówność podwójną .
Ponieważ współrzędna szukanych punktów może być dowolna, zatem interesuje nas obszar pomiędzy prostymi o równaniach i wraz z tymi prostymi.

Z interpretacji geometrycznej wynika, że nierówność to zbiór wszystkich liczb , które leżą w odległości co najwyżej jednostek od zera na osi . Oczywiście oznacza to, że .
Tym razem nierówność możemy przedstawić jako alternatywę lub .
Współrzędna szukanych punktów może być dowolną liczbą rzeczywistą, zatem interesujące nas punkty leżą na lewo od prostej o równaniu lub na prawo od prostej o równaniu , ale nie na tych prostych.

Geometrycznie nierówność można zinterpretować jako zbiór wszystkich liczb , których odległość od zera na osi jest większa od . Zatem . Współrzędna szukanych punktów ponownie może przyjmować dowolną wartość rzeczywistą.
Tym razem nierówność przedstawić jako alternatywę lub .
Współrzędna szukanych punktów może być dowolną liczbą rzeczywistą, zatem interesujące nas punkty leżą na prawo od prostej o równaniu lub na lewo od prostej o równaniu , lub na tych prostych.

Geometrycznie nierówność można zinterpretować jako zbiór wszystkich liczb , których odległość od zera na osi jest nie mniejsza od . Zatem . Współrzędna szukanych punktów ponownie może przyjmować dowolną wartość.
Naszkicujemy zbiory punktów opisane przez poniższe nierówności z wartościami bezwzględnymi.
Powyższa nierówność jest równoważna alternatywie nierówności lub , zatem równoważnie lub .
Wobec tego interesujące nas punkty leżą na prawo od prostej o równaniu lub na lewo od prostej o równaniu , ale nie na tych prostych. Linie oznaczające te proste rysujemy w sposób przerywany.

Geometrycznie nierówność można zinterpretować jako zbiór wszystkich liczb , których odległość od trójki na osi jest większa od . Zatem . Współrzędna szukanych punktów ponownie może przyjmować dowolną wartość.
Powyższa nierówność jest równoważna nierówności podwójnej , czyli po odjęciu od każdej strony liczby otrzymujemy:
,
.
Wobec tego interesujące nas punkty leżą pomiędzy prostymi o równaniach oraz lub na tych prostych. Linie oznaczające te proste rysujemy w sposób ciągły.

Słownik
w geometrii euklidesowej: pojęcie pierwotnepojęcie pierwotnepojęcie pierwotne; w geometrii analitycznej: zbiór wszystkich punktów o współrzędnych , które spełniają równanie liniowe , przy założeniu, że i nie są jednocześnie równe
jest to obiekt na tyle intuicyjnie zrozumiały i prosty, że w danej teorii matematycznej nie wymaga definiowania