Wielokąty w układzie współrzędnych
Odległość punktów na osi liczbowej
Odległością punktów i , zaznaczonych na osi liczbowej, jest długość odcinka .
Długość ta jest równa wartości bezwzględnej różnicy współrzędnych punktów i .
Własności odległości punktów.
Jeśli , , są dowolnymi punktami na płaszczyźnie, to
oraz wtedy i tylko wtedy, gdy ,
,
.
Odcinek w układzie współrzędnych
W przypadku, gdy odcinek leży w układzie współrzędnych na jednej z osi liczbowych, jego długość jest równa odległości punktów i .
Znajdziemy długości odcinków i , gdy , , , .
Odcinek jest równoległy do osi . Jego długość jest równa wartości bezwzględnej różnicy pierwszych współrzędnych punktów i .
Odcinek jest równoległy do osi . Jego długość jest równa wartości bezwzględnej różnicy drugich współrzędnych punktów i .
W praktyce, chcąc przejść z jednego miejsca do drugiego, rzadko poruszamy się po trasie, jaką wyznaczylibyśmy na planie jako najkrótszą. Na drodze bowiem znajdują się różne przeszkody, np. domy, jeziora, itp. Schemat ulic w miastach często przypomina kratownicę. Najkrótsza odległość w mieście będzie więc nieco inna niż ta teoretyczna, wykorzystywana na lekcjach geometrii.
W tym przypadku do obliczenia odległości posługujemy się tzw. metryką miejską. W tej metryce najkrótsza droga między dwoma punktami to suma wartości bezwzględnych różnic współrzędnych punktu początkowego i końcowego.
Wielokąty w układzie współrzędnych
W niektórych wypadkach, aby obliczyć długości boków wielokąta, wygodnie jest umieścić go w układzie współrzędnych. Dla uproszczenia obliczeń staramy się, aby wierzchołki wielokąta miały współrzędne całkowite (jeśli jest to możliwe).
Przypomnijmy wzory na pola i obwody wielokątów.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
W układzie współrzędnych dane są punkty: , , . Znajdziemy taki punkt , aby wielokąt był równoległobokiem.
Oznaczmy: .
Zauważmy, że . W równoległoboku boki przeciwległe są zawsze równoległe, a ich długości są równe. Odcinek leży na prostej równoległej do prostej , a więc i do osi . Zatem .
Korzystając z tego, znajdziemy pierwszą współrzędną punktu .
Z rysunku widać, że liczba jest dodatnia, zatem większa od . Ponieważ
, więc lub . Stąd
lub .
Ponieważ , więc .
Liczba jest równa drugiej współrzędnej punktu (bo odcinek jest równoległy do osi ), więc
.
Odpowiedź: Szukanym punktem jest punkt .
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Jeśli na obu osiach układu współrzędnych jest ta sama jednostka, to za jednostkę pola przyjmujemy kwadrat o boku, którego długość jest równa jednostce każdej osi.
Obliczymy pole trapezu , gdzie , , , .
sposób
Zauważmy, że trapez jest równoramienny, więc jego pole jest równe polu prostokąta , długości i szerokości . Zatem pole tego prostokąta, a więc i pole trapezu, jest równe .
sposób
Obliczamy długości , podstaw oraz wysokość trapezu i korzystamy ze wzoru
Odpowiedź: Pole trapezu jest równe .
Zaznacz w układzie współrzędnych podane punkty: , , oraz taki punkt , aby otrzymany czworokąt był
równoległobokiem, który nie jest prostokątem?
prostokątem, który nie jest kwadratem?
kwadratem?
rombem, który nie jest kwadratem?
Uzasadnij swój wybór. Czy w każdym przypadku udało Ci się znaleźć rozwiązanie?
W układzie współrzędnych zaznaczono trzy punkty, które są wierzchołkami pewnego wielokąta: , , . Jakie współrzędne powinien mieć wierzchołek , aby otrzymany czworokąt był:
równoległobokiem, który nie jest prostokątem?
prostokątem, który nie jest kwadratem?
kwadratem?
rombem, który nie jest kwadratem?
Uzasadnij swój wybór. Czy w każdym przypadku udało Ci się znaleźć rozwiązanie?
W układzie współrzędnych umieszczono równoległobok, tak jak na rysunku.
Narysuj w układzie współrzędnych prostokąt, którego przekątne przecinają się w punkcie i jeden z jego wierzchołków ma współrzędne , a drugi z jego wierzchołków ma współrzędnie . Odczytaj współrzędne wierzchołków tego prostokąta.
W układzie współrzędnych zaznaczono prostokąt , którego przekątne przecinają się w punkcie i wierzchołek ma współrzędne , a wierzchołek ma współrzędne . Podaj współrzędne wierzchołków tego prostokąta.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Zapoznaj się z apletem i postępuj zgodnie z poleceniami.
Dla trójkąta różnobocznego podano tylko przykładowe współrzędne wierzchołka . Istnieje nieskończenie wiele takich punktów – każdy punkt, którego rzędna jest równa lub (poza wyjątkami, gdy jest to trójkąt równoramienny).
Zaznacz w układzie współrzędnych punkty: , , , , . Oblicz pole
czworokąta ,
czworokąta .
W układzie współrzędnych zaznaczono punkty: , , , , . Oblicz pole
czworokąta ,
czworokąta .
Układ współrzędnych