Równanie prostej w postaci ogólnej oraz w postaci kierunkowej
Czy dana prosta jest wykresem funkcji?
W klasie pierwszej, w rozdziale poświęconym funkcji liniowej dowiedzieliśmy się, że:
prosta prostopadła do osi nie jest wykresem funkcji
jeżeli na wykresie funkcji liniowej leżą dwa różne punkty i , (gdzie , to współczynnik kierunkowy prostej, będącej wykresem funkcji jest równy
natomiast wyraz wolny jest równy
każda prosta, będąca wykresem funkcji liniowej, która przechodzi przez punkt ma równanie , co zapisujemy w postaci
każda prosta, będąca wykresem funkcji liniowej, która przechodzi przez dwa różne punkty i ma równanie
Zaznacz poprawne stwierdzenie.
Dopasuj równanie prostej do odpowiedniego rysunku.
R9PGscu9cvhrj1 R1RJbGxP5v9Lc1 R11rjdoe5Mlqs1 R47q0tsZDQfl21 R48Z3k9iHgMmH1 R6dkoVvkojc5e1
Połącz w pary postać ogólną prostej z jej postacią kierunkową.
<span aria-label="y, równa się, początek ułamka, jeden, mianownik, siedem, koniec ułamka, x, plus, początek ułamka, pięć, mianownik, siedem, koniec ułamka" role="math"><math><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>7</mn></mfrac><mi>x</mi><mo>+</mo><mfrac><mn>5</mn><mn>7</mn></mfrac></math></span>, <span aria-label="y, równa się, pięć x, minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka" role="math"><math><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>5</mn><mi>x</mi><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac></math></span>, <span aria-label="y, równa się, trzy x, plus, jeden" role="math"><math><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>3</mn><mi>x</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></math></span>, <span aria-label="x, plus, y, plus, trzy, równa się, zero" role="math"><math><mi>x</mi><mo>+</mo><mi>y</mi><mo>+</mo><mn>3</mn><mo>=</mo><mn>0</mn></math></span>, <span aria-label="y, równa się, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, x, minus, początek ułamka, trzy, mianownik, cztery, koniec ułamka" role="math"><math><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac><mi>x</mi><mo>-</mo><mfrac><mn>3</mn><mn>4</mn></mfrac></math></span>
Punkt leży na prostej o równaniu
Zapisujemy równanie prostej przechodzącej przez punkty i .
Współczynnik kierunkowy tej prostej jest równy
Równanie prostej możemy zapisać w postaci
Współczynnik obliczymy, wstawiając do równania współrzędne dowolnego punktu należącego do tej prostej, np.
więc . Wynika z tego, że równanie prostej przechodzącej przez punkty i ma postać
Zauważmy, że mnożąc obie strony równania prostej przez , otrzymamy inną postać tego równania:
Po uporządkowaniu możemy zapisać
Jest to równanie tej samej prostej przechodzącej przez punkty i zapisane w postaci ogólnej.
Równanie , gdzie , i są liczbami rzeczywistymi oraz i nie są jednocześnie równe zero, nazywamy równaniem ogólnym prostej.
Wyznacz równanie ogólne prostej przechodzącej przez punkty gdzie Zauważmy, że korzystając ze wzoru
otrzymamy postać kierunkową prostej.
Możemy jednak przekształcić wzór tak, aby można było otrzymać również postać ogólną prostej.
Od obu stron równania odejmiemy wyrażenie
Mnożymy obie strony przez
Zauważmy, że jeżeli , to otrzymany wzór opisuje prostą równoległą do osi , przechodzącą przez punkty i . Ponieważ i , to . Wówczas mamy
Równanie prostej przechodzącej przez dwa punkty i ma postać
Wyznacz równanie prostej przechodzącej przez punkty i
Po podstawieniu współrzędnych punktów i do wzoru
otrzymamy
Po uporządkowaniu
Wyznacz równanie prostej przechodzącej przez punkty i
Po podstawieniu współrzędnych punktów i do wzoru
otrzymamy
Po uporządkowaniu otrzymaliśmy równanie prostej w postaci ogólnej
Jest to prosta prostopadła do osi . Tej prostej nie można opisać równaniem w postaci kierunkowej, ponieważ nie jest ona wykresem funkcji liniowej.
Uwaga.
Równanie tej prostej wyznaczymy szybciej, jeśli zauważymy, że pierwsze współrzędne obu punktów są jednakowe i równe , a drugie są różne. Oznacza to, że równanie prostej przechodzącej przez te punkty ma postać , czyli .
Połącz w pary proste z punktami przez nie przechodzącymi.
<span aria-label="A, równa się, nawias, minus, dwa kropka dwa zamknięcie nawiasu, przecinek, B, równa się, nawias jeden kropka trzy zamknięcie nawiasu" role="math"><math><mi>A</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>)</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></math></span>, <span aria-label="A, równa się, nawias dwa kropka trzy zamknięcie nawiasu, przecinek, B, równa się, nawias dwa kropka zero zamknięcie nawiasu" role="math"><math><mi>A</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>)</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></math></span>, <span aria-label="A, równa się, nawias, minus, jeden kropka dwa zamknięcie nawiasu, przecinek, B, równa się, nawias dwa, przecinek, minus, jeden zamknięcie nawiasu" role="math"><math><mi>A</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>)</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></math></span>, <span aria-label="A, równa się, nawias, minus, dwa kropka dwa zamknięcie nawiasu, przecinek, B, równa się, nawias trzy kropka dwa zamknięcie nawiasu" role="math"><math><mi>A</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>)</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></math></span>, <span aria-label="A, równa się, nawias, minus, dwa, przecinek, minus, jeden zamknięcie nawiasu, przecinek, B, równa się, nawias trzy kropka jeden zamknięcie nawiasu" role="math"><math><mi>A</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>=</mo><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></math></span>
Narysuj prostą o równaniu ogólnym .
Narysowanie tej prostej będzie łatwiejsze, jeśli zapiszemy ją w postaci kierunkowej: .
Z własności funkcji liniowej pamiętamy, że wykres funkcji przecina oś w punkcie o współrzędnych , a współczynnik kierunkowy jest równy .
Prosta o równaniu
Przeciągnij odpowiednie proste z dolnej sekcji do górnej.
<span aria-label="trzy x, plus, y, równa się, dwa" role="math"><math><mn>3</mn><mi>x</mi><mo>+</mo><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>2</mn></math></span>, <span aria-label="początek ułamka, trzy, mianownik, pięć, koniec ułamka, x, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, pięć, koniec ułamka, y, równa się, początek ułamka, cztery, mianownik, pięć, koniec ułamka" role="math"><math><mfrac><mn>3</mn><mn>5</mn></mfrac><mi>x</mi><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>5</mn></mfrac><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>4</mn><mn>5</mn></mfrac></math></span>, <span aria-label="dwa x, plus, dwa y, minus, dwa, równa się, zero" role="math"><math><mn>2</mn><mi>x</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mi>y</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>=</mo><mn>0</mn></math></span>, <span aria-label=" minus, x, minus, y, równa się, minus, jeden" role="math"><math><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>y</mi><mo>=</mo><mo>-</mo><mn>1</mn></math></span>, <span aria-label="x, plus, y, równa się, jeden" role="math"><math><mi>x</mi><mo>+</mo><mi>y</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></math></span>, <span aria-label="początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka, x, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka, y, minus, początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka, równa się, zero" role="math"><math><mfrac><mn>1</mn><mn>4</mn></mfrac><mi>x</mi><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>4</mn></mfrac><mi>y</mi><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>4</mn></mfrac><mo>=</mo><mn>0</mn></math></span>, <span aria-label="dwa x, plus, dwa y, plus, dwa, równa się, zero" role="math"><math><mn>2</mn><mi>x</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mi>y</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>=</mo><mn>0</mn></math></span>, <span aria-label="x, plus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, y, równa się, początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka" role="math"><math><mi>x</mi><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac><mi>y</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>2</mn><mn>3</mn></mfrac></math></span>, <span aria-label="trzy x, plus, y, minus, dwa, równa się, zero" role="math"><math><mn>3</mn><mi>x</mi><mo>+</mo><mi>y</mi><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>=</mo><mn>0</mn></math></span>
proste pokryrywające się z prostą o równaniu | |
---|---|
proste pokrywające się z prostą o równaniu |
Współczynnik kierunkowy prostej przechodzącej przez punkty i jest równy
Punkty i leżą na prostej o równaniu
Równanie prostej można zapisać w postaci
Punkt leży na prostej o równaniu . Wynika z tego, że
Punkt leży na prostej o równaniu . Wynika z tego, że
Prosta ma równanie . Wskaż równanie, które nie jest równaniem prostej .
Punkty , , i są wierzchołkami czworokąta . Przekątne i przecinają się w punkcie o współrzędnych
Dany jest punkt oraz prosta o równaniu . Na prostej leży taki punkt , że prosta jest prostopadła do osi układu współrzędnych. Współrzędne punktu są równe
Punkty , , są wierzchołkami trójkąta . Boki i są zawarte w prostych o równaniach
Punkty , , i są wierzchołkami czworokąta . Przekątne i zawierają się w prostych o równaniach
Wyznacz równanie prostej w postaci ogólnej, która przechodzi przez punkty
i
i
i
i
i
Wyznacz współrzędne punktu , w którym przecinają się proste o równaniach
i
i
i
i
Boki trójkąta zawierają się w prostych , i . Wyznacz współrzędne wierzchołków tego trójkąta, jeśli
oraz
oraz
oraz
Wyznacz równania przekątnych czworokąta o wierzchołkach w punktach: , , i . Oblicz współrzędne punktu przecięcia przekątnych czworokąta .
Wyznacz wszystkie wartości , tak aby prosta
przechodziła przez punkt
była prostopadła do osi
była prostopadła do osi
Uzasadnij, że nie istnieje wartość , dla której prosta jest prostopadła do osi .