- İki nöqtə arasındakı məsafəni və parçanın ortasının koordinatlarını tapmaq, onları həndəsi məsələlərdə tətbiq etmək
- Düz xəttin ümumi tənliyini, bucaq əmsallı tənliyini, nöqtədən və iki nöqtədən keçən düz xəttin tənliyini yazmaq; paralel və perpendikulyar düz xətləri tanımaq
- Nöqtədən düz xəttə qədər məsafəni hesablamaq
- Çevrənin tənliyini yazmaq, tam kvadrat ayırmaqla mərkəzi və radiusu tapmaq, düz xətlə çevrənin ortaq nöqtələrini müəyyən etmək
Xəritə tətbiqi evini və məktəbini iki cüt ədəd kimi yadda saxlayır və yalnız bu ədədlərə əsasən onların arasındakı düz məsafəni hesablayır. Wi-Fi routeri öz ətrafında bir dairəni əhatə edir: sənin otağın bu dairənin içindədirmi? Kompüter oyunu topun divara dəyib-dəyməyəcəyini hər an müəyyən etməlidir. Bütün bu suallara koordinatlar üsulu cavab verir: nöqtələr ədəd cütlərinə, düz xətlər və çevrələr tənliklərə, həndəsə məsələsi isə cəbr məsələsinə çevrilir. Bu ideyadan sən artıq «Sinuslar və kosinuslar teoremləri. Üçbucaqların həlli» dərsində kosinuslar teoremini isbat edərkən istifadə etmisən; indi onu tam bir alətə çeviririk.
Koordinat müstəvisi və y = kx + b xətti funksiyası sənə «Xətti funksiya və onun qrafiki» dərsindən, vektorun koordinatları və uzunluğu isə «Vektorlar» dərsindən tanışdır. Burada bu alətləri bir üsulda birləşdiririk. Nöqtələri A(x₁; y₁), B(x₂; y₂) kimi yazacağıq.
İki nöqtə arasındakı məsafə və parçanın ortası
A nöqtəsindən üfüqi, B nöqtəsindən şaquli düz xətt çəkək; onlar K(x₂; y₁) nöqtəsində kəsişir. AKB üçbucağı düzbucaqlıdır, katetləri |x₂ − x₁| və |y₂ − y₁|-dir. Pifaqor teoreminə görə AB² = (x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)². Modul işarələrini atmaq olar, çünki kvadrat heç vaxt mənfi olmur. Parçanın ortası M isə A-dan B-yə gedən yolun yarısındadır: hər ox üzrə koordinat fərqinin yarısı qədər irəliləyir.
- x₁, y₁A nöqtəsinin koordinatları
- x₂, y₂B nöqtəsinin koordinatları
- ABnöqtələr arasındakı məsafə
İki nöqtə arasındakı məsafə koordinat fərqlərinin kvadratları cəmindən çıxarılmış kvadrat kökə bərabərdir. Nöqtələrin sırası fərq etmir: (x₁ − x₂)² = (x₂ − x₁)². Bu, həm də AB⃗ vektorunun uzunluğudur.
1) A(−1; 3) və B(5; −5) nöqtələri arasındakı məsafəni tapın.
2) Təpələri A(1; 1), B(4; 5), C(8; 2) olan üçbucağın növünü müəyyən edin.
3) Ox oxu üzərində A(1; 4) və B(5; 2) nöqtələrindən bərabər uzaqlıqda olan P nöqtəsini tapın.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) AB = √(3² + 4²) = 5, BC = √(4² + (−3)²) = 5, AC = √(7² + 1²) = √50.
AB = BC, həm də AB² + BC² = 25 + 25 = 50 = AC². Üçbucaq bərabəryanlı düzbucaqlıdır, düz bucaq B təpəsindədir.
3) P(x; 0) olsun. PA² = PB²: (x − 1)² + 16 = (x − 5)² + 4 ⇒ x² − 2x + 17 = x² − 10x + 29 ⇒ 8x = 12 ⇒ x = 1,5.
Cavab: P(1,5; 0). Yoxlama: PA² = 0,25 + 16 = 16,25, PB² = 12,25 + 4 = 16,25.
- x₁, y₁, x₂, y₂parçanın ucları olan A və B nöqtələrinin koordinatları
- MAB parçasının ortası
Ortanın hər koordinatı ucların uyğun koordinatlarının ədədi ortasıdır. Bu, AM⃗ = ½ · AB⃗ bərabərliyindən alınır.
1) A(−3; 4) və B(5; 0). AB parçasının ortasını tapın.
2) M(2; −1) nöqtəsi AB parçasının ortasıdır, A(−1; 3). B nöqtəsini tapın.
3) ABCD paraleloqramında A(0; 0), B(5; 1), C(7; 4). D təpəsini tapın.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) (−1 + x) / 2 = 2 ⇒ x = 5; (3 + y) / 2 = −1 ⇒ y = −5. B(5; −5). Qısa yol: B = 2M − A.
3) Paraleloqramın diaqonalları kəsişmə nöqtəsində yarıya bölünür, ona görə AC və BD-nin ortası eynidir: ((0 + 7) / 2; (0 + 4) / 2) = (3,5; 2).
Onda D = (2 · 3,5 − 5; 2 · 2 − 1) = D(2; 3).
Düz xəttin tənliyi
Fiqurun hər nöqtəsinin koordinatlarının ödədiyi, fiqura aid olmayan heç bir nöqtənin koordinatlarının isə ödəmədiyi x və y-li tənlik. Nöqtənin fiqura aid olub-olmadığını yoxlamaq üçün onun koordinatlarını tənlikdə yerinə qoy: doğru bərabərlik alınırsa, aiddir.
Nə üçün istənilən düz xəttin tənliyi birdərəcəlidir? Hər düz xətt hansısa PQ parçasının orta perpendikulyarıdır, yəni P və Q-dan bərabər uzaqlıqda olan M(x; y) nöqtələri çoxluğudur. MP² = MQ² bərabərliyini məsafə düsturu ilə yazsaq, x² və y² hər iki tərəfdə görünür və ixtisar olunur — Ax + By + C = 0 şəklində tənlik qalır.
- x, ydüz xəttin istənilən nöqtəsinin koordinatları
- A, Bəmsallar, ikisi birlikdə sıfır ola bilməz
- Csərbəst hədd
Düz xəttin ümumi tənliyi. B = 0 olanda şaquli düz xətt x = −C/A, A = 0 olanda üfüqi düz xətt y = −C/B, C = 0 olanda isə koordinat başlanğıcından keçən düz xətt alınır.
B ≠ 0 olarsa, tənliyi y-ə görə həll edək: y = −(A/B)x − C/B. Bu, «Xətti funksiya və onun qrafiki» dərsindən tanış olan y = kx + b tənliyidir. k ədədi bucaq əmsalıdır: o, düz xəttin Ox oxunun müsbət istiqaməti ilə əmələ gətirdiyi α bucağının tangensinə bərabərdir. Düz xəttin iki nöqtəsini götürsək, Δy / Δx nisbəti həmin bucağın tangensidir (şəkil).
- kbucaq əmsalı
- αdüz xətt ilə Ox oxunun müsbət istiqaməti arasındakı bucaq (α ≠ 90°)
- bdüz xəttin Oy oxunu kəsdiyi (0; b) nöqtəsinin ordinatı
- (x₁; y₁), (x₂; y₂)düz xəttin iki nöqtəsi, x₁ ≠ x₂
k > 0 — α iti bucaqdır, düz xətt qalxır; k < 0 — α kor bucaqdır, düz xətt enir; k = 0 — üfüqi düz xətt. Şaquli düz xəttin (α = 90°) bucaq əmsalı yoxdur, onun tənliyi x = x₀ şəklindədir.
- (x₀; y₀)düz xəttin verilmiş nöqtəsi
- kbucaq əmsalı
Verilmiş M₀(x₀; y₀) nöqtəsindən keçən və bucaq əmsalı k olan düz xəttin tənliyi. x = x₀ yazsaq, y = y₀ alınır — düz xətt həqiqətən M₀-dan keçir.
1) M(2; 1) nöqtəsindən keçən və Ox oxu ilə 45° bucaq əmələ gətirən düz xəttin tənliyini yazın.
2) M(−1; 4) və N(3; −4) nöqtələrindən keçən düz xəttin tənliyini yazın.
3) 3x − 4y + 12 = 0 düz xəttinin bucaq əmsalını və oxlarla kəsişmə nöqtələrini tapın.
4) (3; 5) və (3; −2) nöqtələrindən keçən düz xəttin tənliyini yazın.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) k = (−4 − 4) / (3 − (−1)) = −8/4 = −2. y − 4 = −2(x + 1) ⇒ y = −2x + 2, yəni 2x + y − 2 = 0. Yoxlama (N): 2 · 3 + (−4) − 2 = 0.
3) 4y = 3x + 12 ⇒ y = 0,75x + 3, k = 0,75 (tg α = 0,75, α ≈ 36,9°). x = 0 ⇒ y = 3: (0; 3); y = 0 ⇒ x = −4: (−4; 0).
4) x₁ = x₂ = 3, k düsturunda sıfıra bölmə alınır: düz xətt şaqulidir, x = 3, ümumi şəkildə x − 3 = 0 (A = 1, B = 0, C = −3).
- (x₁; y₁), (x₂; y₂)düz xəttin iki nöqtəsi (x₁ ≠ x₂, y₁ ≠ y₂)
- x, ydüz xəttin istənilən nöqtəsinin koordinatları
İki nöqtədən keçən düz xəttin tənliyi. Hər kəsr (x; y) nöqtəsinin birinci nöqtədən ikinciyə gedən yolun hansı hissəsini uyğun ox boyunca keçdiyini göstərir; düz xətt üzərində bu hissələr bərabərdir.
1) (1; 2) və (4; 8) nöqtələrindən keçən düz xəttin tənliyini yazın.
2) (−2; 1) və (2; −1) nöqtələrindən keçən düz xəttin tənliyini yazın.
3) (0; −1), (2; 3) və (5; 9) nöqtələri bir düz xətt üzərindədirmi?
Həllini göstərHəllini gizlət
2) (x + 2) / 4 = (y − 1) / (−2) ⇒ −2(x + 2) = 4(y − 1) ⇒ −2x − 4 = 4y − 4 ⇒ x + 2y = 0. Yoxlama: 2 + 2 · (−1) = 0.
3) İlk iki nöqtədən keçən düz xətt: k = (3 + 1) / 2 = 2, y = 2x − 1. Üçüncü nöqtə: 2 · 5 − 1 = 9 — tənliyi ödəyir, deməli, bəli, üç nöqtə bir düz xətt üzərindədir.
Paralel və perpendikulyar düz xətlər
İki şaquli olmayan düz xətt Ox oxu ilə eyni bucaq əmələ gətirəndə, yəni bucaq əmsalları bərabər olanda paraleldir; b₁ = b₂ olarsa, düz xətlər üst-üstə düşür. Perpendikulyarlıq üçün düz xətlərin istiqamət vektorlarını götürək: (1; k₁) və (1; k₂) — sağa 1 vahid getdikdə düz xətt k vahid qalxır. «Vektorlar» dərsindəki perpendikulyarlıq şərtinə görə onların skalyar hasili sıfırdır: 1 · 1 + k₁ · k₂ = 0.
- l₁, l₂y = k₁x + b₁ və y = k₂x + b₂ düz xətləri
- k₁, k₂onların bucaq əmsalları
Paralel düz xətlərin bucaq əmsalları bərabərdir, perpendikulyar düz xətlərin bucaq əmsallarının hasili isə −1-dir, yəni k₂ = −1/k₁.
Ümumi tənlikdə n⃗ = (A; B) vektoruna baxaq. (x₁; y₁) və (x₂; y₂) nöqtələri düz xətt üzərindədirsə, onların tənliklərini bir-birindən çıxsaq, A(x₂ − x₁) + B(y₂ − y₁) = 0 alınır: n⃗ düz xəttə perpendikulyardır. Bu vektor normal vektor adlanır. İki düz xətt yalnız normal vektorları perpendikulyar olanda perpendikulyardır.
- l₁, l₂A₁x + B₁y + C₁ = 0 və A₂x + B₂y + C₂ = 0 düz xətləri
- (A₁; B₁), (A₂; B₂)onların normal vektorları
Ümumi şəkildə: normal vektorların skalyar hasili sıfırdırsa, düz xətlər perpendikulyardır; normal vektorlar kollineardırsa, düz xətlər paraleldir və ya üst-üstə düşür.
1) P(1; 3) nöqtəsindən keçən və y = 2x − 5 düz xəttinə a) paralel, b) perpendikulyar olan düz xətlərin tənliklərini yazın.
2) 2x − 3y + 6 = 0 və 3x + 2y − 1 = 0 düz xətləri perpendikulyardırmı?
3) m-in hansı qiymətində y = (m − 1)x + 3 və y = 2x − 4 düz xətləri a) paralel, b) perpendikulyar olar?
Həllini göstərHəllini gizlət
b) k = −1/2: y − 3 = −½(x − 1) ⇒ y = −½x + 3,5, yəni x + 2y − 7 = 0. Yoxlama (P): 1 + 6 − 7 = 0.
2) A₁A₂ + B₁B₂ = 2 · 3 + (−3) · 2 = 0 ⇒ bəli, perpendikulyardır. Bucaq əmsalları ilə: 2/3 · (−3/2) = −1.
3) a) m − 1 = 2 ⇒ m = 3 (b₁ = 3 ≠ −4, düz xətlər üst-üstə düşmür).
b) (m − 1) · 2 = −1 ⇒ m − 1 = −½ ⇒ m = 0,5.
A(−1; 2) və B(3; 6).
1) AB parçasının orta perpendikulyarının tənliyini yazın.
2) Bu düz xətt y = 2x − 1 düz xətti ilə hansı nöqtədə kəsişir?
Həllini göstərHəllini gizlət
y − 4 = −(x − 1) ⇒ y = −x + 5, yəni x + y − 5 = 0.
Yoxlama: (0; 5) nöqtəsi A-dan və B-dən eyni √10 məsafəsindədir.
2) Kəsişmə nöqtəsi iki tənliyin sisteminin həllidir (bax: «Xətti tənliklər sistemi» dərsi): −x + 5 = 2x − 1 ⇒ x = 2, y = 3. Cavab: (2; 3).
Nöqtədən düz xəttə qədər məsafə
P(x₀; y₀) nöqtəsindən düz xəttə ən qısa yol perpendikulyar boyunca, yəni n⃗ = (A; B) normal vektoru boyunca gedir. Deməli, perpendikulyarın oturacağı hansısa t ədədi üçün H(x₀ − tA; y₀ − tB) nöqtəsidir. H düz xətt üzərindədir: A(x₀ − tA) + B(y₀ − tB) + C = 0, buradan t = (Ax₀ + By₀ + C) / (A² + B²). Məsafə PH = |t| · |n⃗| = |t| · √(A² + B²)-dir.
- (x₀; y₀)verilmiş nöqtə
- Ax + By + C = 0düz xəttin ümumi tənliyi
- dnöqtədən düz xəttə qədər məsafə
Nöqtəni ümumi tənliyin sol tərəfində yerinə qoy, modulunu götür və normal vektorun uzunluğuna böl. d = 0 yalnız nöqtə düz xətt üzərində olanda alınır.
1) P(2; 3) nöqtəsindən 3x + 4y − 8 = 0 düz xəttinə qədər məsafəni tapın.
2) Koordinat başlanğıcından 5x − 12y + 26 = 0 düz xəttinə qədər məsafəni tapın.
3) 3x − 4y + 2 = 0 və 3x − 4y − 13 = 0 paralel düz xətləri arasındakı məsafəni tapın.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) d = |0 − 0 + 26| / √(25 + 144) = 26 / 13 = 2.
3) Birinci düz xətt üzərində nöqtə götürək: x = 2 ⇒ 6 − 4y + 2 = 0 ⇒ y = 2, yəni (2; 2). Ondan ikinci düz xəttə qədər: d = |6 − 8 − 13| / 5 = 15 / 5 = 3.
Üçbucağın təpələri A(1; 6), B(4; 0), C(0; 3). A-dan endirilmiş hündürlüyü və üçbucağın sahəsini tapın.
Həllini göstərHəllini gizlət
BC = √(4² + 3²) = 5.
h = |3 · 1 + 4 · 6 − 12| / 5 = 15 / 5 = 3.
S = ½ · BC · h = ½ · 5 · 3 = 7,5.
Çevrənin tənliyi
Mərkəzi Q(a; b), radiusu R olan çevrə QM = R şərtini ödəyən bütün M(x; y) nöqtələrinin çoxluğudur. Məsafə düsturuna görə √((x − a)² + (y − b)²) = R. Hər iki tərəf mənfi deyil, ona görə onları kvadrata yüksəldə bilərik.
- (a; b)çevrənin mərkəzi
- Rradius
- (x; y)çevrənin istənilən nöqtəsi
Çevrənin tənliyi. Mərkəz koordinat başlanğıcında olanda: x² + y² = R². Burada a və b mərkəzin koordinatlarıdır, düz xəttin tənliyindəki ədədlərlə qarışdırma.
1) Mərkəzi (2; −3), radiusu 5 olan çevrənin tənliyini yazın. A(5; 1) nöqtəsi çevrə üzərindədirmi? Koordinat başlanğıcı çevrənin daxilindədirmi?
2) A(−1; 2) və B(5; 10) nöqtələri çevrənin diametrinin uclarıdır. Çevrənin tənliyini yazın.
3) Mərkəzi (4; −3) olan və Ox oxuna toxunan çevrənin tənliyini yazın.
Həllini göstərHəllini gizlət
2) Mərkəz diametrin ortasıdır: (2; 6). R = AB / 2 = √(36 + 64) / 2 = 10 / 2 = 5. (x − 2)² + (y − 6)² = 25.
3) Mərkəzdən Ox oxuna qədər məsafə |−3| = 3-dür, bu da radiusdur: (x − 4)² + (y + 3)² = 9.
Sol tərəf mərkəzə qədər məsafənin kvadratı olduğu üçün (x₀; y₀) nöqtəsinin yerini asan tapmaq olur: (x₀ − a)² + (y₀ − b)² < R² — nöqtə çevrənin daxilindədir, = R² — çevrə üzərindədir, > R² — xaricindədir. Tənlik açılmış şəkildə verilibsə, x və y üçün tam kvadrat ayırırıq, bu üsulu «Kvadrat tənliklər» dərsindən tanıyırsan.
1) x² + y² − 6x + 4y − 12 = 0 çevrəsinin mərkəzini və radiusunu tapın.
2) x² + y² + 2x − 4y + 10 = 0 tənliyi çevrəni ifadə edirmi?
3) Wi-Fi routeri koordinat başlanğıcındadır və 15 m radiusda işləyir (vahidlər metrdir). Telefon (9; 13) və (9; 12) nöqtələrində siqnal tutacaqmı?
Həllini göstərHəllini gizlət
2) (x + 1)² + (y − 2)² = −10 + 1 + 4 = −5. Kvadratlar cəmi mənfi ola bilməz: heç bir nöqtə yoxdur, bu çevrə deyil.
3) 9² + 13² = 81 + 169 = 250 > 225 = 15² — (9; 13) xaricdədir, siqnal yoxdur.
9² + 12² = 81 + 144 = 225 — (9; 12) düz sərhəddədir (məsafə 15 m).
Düz xətt və çevrə harada görüşür
Düz xətlə çevrənin ortaq nöqtələri onların tənliklər sisteminin həlləridir. Düz xəttin tənliyindən y-i çevrənin tənliyində yerinə qoysaq, x-ə nəzərən kvadrat tənlik alınır. Onun diskriminantı hər şeyi həll edir: D > 0 — iki ortaq nöqtə (düz xətt kəsəndir), D = 0 — bir nöqtə (toxunan), D < 0 — ortaq nöqtə yoxdur. Həndəsi olaraq eyni cavabı mərkəzdən düz xəttə qədər d məsafəsini R radiusu ilə müqayisə etməklə alırıq.
- dçevrənin mərkəzindən düz xəttə qədər məsafə
- Rçevrənin radiusu
Toxunan toxunma nöqtəsinə çəkilmiş radiusa perpendikulyardır (bax: «Çevrə: vətər, toxunan, mərkəzi və daxilə çəkilmiş bucaqlar» dərsi).
- 1Düz xətti y = kx + b şəklində yaz
Şaquli düz xətt üçün x = x₀ götür və onu yerinə qoy.
- 2Çevrənin tənliyində yerinə qoy
Mötərizələri aç və x-ə nəzərən kvadrat tənlik al.
- 3Diskriminantın işarəsinə bax
D > 0 — iki nöqtə, D = 0 — toxunma, D < 0 — ortaq nöqtə yoxdur.
- 4y-i tap
Tapılan x qiymətlərini düz xəttin tənliyində yerinə qoy.
- 5Yoxla
Hər nöqtə hər iki tənliyi ödəməlidir.
Ortaq nöqtələri tapın:
1) x² + y² = 25 və y = x + 1;
2) x² + y² = 25 və 3x + 4y − 25 = 0;
3) (x − 2)² + (y + 1)² = 4 və y = x + 3.
Həllini göstərHəllini gizlət
y = 4 və ya y = −3. Cavab: (3; 4) və (−4; −3) — kəsən.
2) d = |0 + 0 − 25| / √(9 + 16) = 25 / 5 = 5 = R — toxunan. y = (25 − 3x) / 4 yerinə qoysaq: 16x² + (25 − 3x)² = 400 ⇒ 25x² − 150x + 225 = 0 ⇒ (x − 3)² = 0 ⇒ x = 3, y = 4. Toxunma nöqtəsi (3; 4).
3) Düz xətt: x − y + 3 = 0, mərkəz (2; −1), R = 2. d = |2 + 1 + 3| / √2 = 6/√2 = 3√2 ≈ 4,24 > 2 — ortaq nöqtə yoxdur.
b-nin hansı qiymətlərində y = x + b düz xətti x² + y² = 8 çevrəsinə toxunur? Toxunma nöqtələrini tapın.
Həllini göstərHəllini gizlət
|b| / √2 = 2√2 ⇒ |b| = 4 ⇒ b = 4 və ya b = −4.
Diskriminantla yoxlama: x² + (x + b)² = 8 ⇒ 2x² + 2bx + b² − 8 = 0, D = 4b² − 8(b² − 8) = 64 − 4b² = 0 ⇒ b² = 16.
Toxunma nöqtəsi x = −b/2: b = 4 üçün (−2; 2), b = −4 üçün (2; −2).
- 1.A(1; 2), B(4; 6): AB =
- 2.A(−2; 5) və B(4; 1) parçasının ortasının absisi: x =
- 3.y = 3x − 1 düz xəttinə perpendikulyar düz xəttin bucaq əmsalı: k =
- 4.(x − 3)² + (y + 1)² = 49 çevrəsinin radiusu: R =
- 5.O(0; 0) nöqtəsindən 3x + 4y − 10 = 0 düz xəttinə qədər məsafə: d =
Əsas fikirlər
- AB = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²); parçanın ortasının koordinatları ucların koordinatlarının ədədi ortasıdır.
- İstənilən düz xətt: Ax + By + C = 0; şaquli olmayan düz xətt: y = kx + b, k = tg α = Δy / Δx; nöqtədən keçən: y − y₀ = k(x − x₀).
- Paralel düz xətlər: k₁ = k₂; perpendikulyar düz xətlər: k₁ · k₂ = −1, ümumi şəkildə A₁A₂ + B₁B₂ = 0.
- Nöqtədən düz xəttə qədər məsafə: d = |Ax₀ + By₀ + C| / √(A² + B²).
- Çevrə: (x − a)² + (y − b)² = R²; açılmış tənlikdə mərkəzi və radiusu tam kvadrat ayırmaqla tapırıq.
- Düz xətt və çevrə: yerinə qoyub diskriminanta bax və ya d-ni R ilə müqayisə et — 2, 1 və ya 0 ortaq nöqtə.
Özünü yoxla
12 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.