Przejdź do treści
ŚredniWaga: 4-6 pkt

Geometria Analityczna: Prosta i Odcinek

Równanie prostej, równoległość, prostopadłość, długość odcinka i środek. Zestaw wzorów, który wystarcza na większość zadań z układu współrzędnych.

1. Pięć wzorów i praktycznie cały dział

Geometria analityczna na podstawie jest wyjątkowo przewidywalna. Poniższe wzory obsługują większość zadań, jakie możesz zobaczyć.

Długość odcinka: AB=(xBxA)2+(yByA)2|AB| = \sqrt{(x_B-x_A)^2 + (y_B-y_A)^2}
Środek odcinka: S=(xA+xB2,yA+yB2)S = \left(\frac{x_A+x_B}{2}, \frac{y_A+y_B}{2}\right)
Współczynnik kierunkowy: a=yByAxBxAa = \frac{y_B - y_A}{x_B - x_A}
Równoległość: a1=a2a_1 = a_2
Prostopadłość: a1a2=1a_1 \cdot a_2 = -1

2. Prosta przez dwa punkty — najkrótsza droga

Nie trzeba rozwiązywać układu równań. Wystarczy policzyć aa, a potem podstawić jeden z punktów do y=ax+by = ax + b i wyznaczyć bb.

Przykład. Prosta przez A(1,2)A(1,2) i B(3,8)B(3,8).

a=8231=3a = \frac{8-2}{3-1} = 3
Podstawiamy AA: 2=31+b2 = 3 \cdot 1 + b, czyli b=1b = -1
Odpowiedź: y=3x1y = 3x - 1

Sprawdzenie zajmuje chwilę: podstaw drugi punkt. 331=83 \cdot 3 - 1 = 8 — zgadza się, więc prosta na pewno przechodzi przez oba punkty.

3. Prostopadłość w praktyce

Warunek a1a2=1a_1 \cdot a_2 = -1 w praktyce znaczy: odwróć ułamek i zmień znak. Do prostej o współczynniku 23\frac{2}{3} prostopadła ma współczynnik 32-\frac{3}{2}.

Warunek nie działa dla prostych pionowych i poziomych, bo prosta pionowa nie ma współczynnika kierunkowego. Prosta x=4x = 4 jest prostopadła do y=7y = 7, choć iloczynu nie ma jak policzyć. Przy takich danych odpowiadaj z rysunku, nie ze wzoru.

4. Jak rozpoznać, czego chcą

  • „Symetralna odcinka" — prosta prostopadła przechodząca przez środek. Potrzebujesz obu wzorów naraz.
  • „Trójkąt prostokątny" — sprawdź iloczyn współczynników dla par boków albo policz długości i podstaw do Pitagorasa.
  • „Równoległobok" — przekątne dzielą się na połowy, więc środki przekątnych muszą się pokrywać. To zwykle najszybsza droga.
  • „Punkt należy do prostej" — po prostu podstaw współrzędne i sprawdź równość.

Rysunek pomocniczy w układzie współrzędnych naprawdę się opłaca. Często od razu widać odpowiedź, a rachunki służą wtedy tylko do jej potwierdzenia.

Sprawdź wiedzę

Test: Geometria analityczna

Rozwiąż szybki test i zobacz, czy opanowałeś materiał.

Pytanie 1 / 10Excel
Środek odcinka o końcach A=(4,2)A=(-4, 2) i B=(6,8)B=(6, -8) to punkt:

Nadal czujesz się niepewnie?

To tylko jeden z pewniaków. Na kursie przechodzimy przez nie wszystkie, krok po kroku, aż poczujesz ten spokój.

Pomóżcie mi zdać maturę!