UCZ SIĘ KROK PO KROKU

Długość odcinka

Długość odcinka w układzie współrzędnych można obliczyć na podstawie współrzędnych jego końców. Poznaj wzór i prześledź przykład pokazujący, jak poprawnie podstawić do niego dane.

Długość odcinka - teoria

Długość odcinka o końcach w punktach A=(xa,ya) i B=(xb,yb) jest dana wzorem:

|AB|=(xb−xa)2+(yb−ya)2

Interpretacja geometryczna:

Uwaga: Tego nie musisz wkuwać! Wybrane wzory matematyczne - CKE strona 4.

Wyznaczanie długości odcinka

Przykład: Punkty A=(0,5) i B=(−2,3) są końcami odcinka AB. Znajdź długość odcinka AB.

Skoro A=(0,5), to xa=0, ya=5.
Skoro B=(−2,3), to xb=−2, yb=3.

Podstawiamy odpowiednio do wzoru na długość odcinka:

|AB|=(xb−xa)2+(yb−ya)2=(−2−0)2+(3−5)2=(−2)2+(−2)2=8=22

Odpowiedź: Długość odcinka o końcach w punktach A i B wynosi |AB|=22.

Uwaga: Długość odcinka AB - |AB| może być interpretowana jako “Odległość punktu A od punktu B”. W powyższym przykładzie polecenie można zamienić na “Oblicz odległość punktu A=(0,5) od punktu B=(−2,3)”.

Przykład: Wyznacz długość odcinka wyciętego z prostej 3x+y−3=0 przez osie układu współrzędnych.

Współrzędne punktów przecięcia prostej 3x+y−3=0 z osiami układu współrzędnych możemy odczytać wprost z wykresu (nie zawsze) lub wyliczyć.

Pamiętaj! Jeżeli znasz dwa sposoby na rozwiązanie zadania, możesz samodzielnie sprawdzać swój wynik 🙂

Wyznaczymy szukane współrzędne, spróbuj odczytać je z wykresu i porównaj nasze wyniki.

Jeżeli x=0 : y−3=0, czyli y=3, co daje punkt A=(0,3).

Jeżeli y=0 : 3x−3=0, czyli 3x=3, x=1 co daje punkt B=(1,0).

Z rysunku widzimy, że przykład sprowadza się do policzenia długości odcinka o końcach w punktach A i B.
Skoro A=(0,3), to xa=0, ya=3.
Skoro B=(1,0), to xb=1, yb=0.

Podstawiamy odpowiednio do wzoru:

|AB|=(xb−xa)2+(yb−ya)2=(1−0)2+(0−3)2=12+(−3)2=10.

Odpowiedź: Długość odcinka wyciętego z prostej 3x+y−3=0 przez osie współrzędnych wynosi 10.

.

Uwaga: Czy trójkąt jest prostokątny?

Twierdzenie Pitagorasa

W dowolnym trójkącie prostokątnym suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej tego trójkąta.


Zachodzi równość:

a2+b2=c2
gdzie (c>a)∩(c>b) dla przyprostokątnych a, b i przeciwprostokątnej c.

Przykład: Dany jest trójkąt o wierzchołkach A=(0,3), B=(4,2), C=(3,4). Wyznacz obwód trójkąta ΔABC. Czy trójkąt jest prostokątny?

Aby obliczyć obwód trójkąta musimy najpierw znaleźć długości poszczególnych boków
AB, AC, BC.
Skoro A=(0,3), to xa=0, ya=3.
Skoro B=(4,2), to xb=4, yb=2.
Skoro c=(3,4), to xc=3, yc=4.

Podstawiamy odpowiednio do wzoru:

|AB|=(xb−xa)2+(yb−ya)2=(4−0)2+(2−3)2=42+(−1)2=17.

|AC|=(xc−xa)2+(yc−ya)2=(3−0)2+(4−3)2=32+12=10.

|BC|(3−4)2+(4−2)2=(−1)2+22=5.

Wyznaczamy obwód trójkąta ΔABC

L=|AB|+|AC|+|BC|=17+10+5

Aby sprawdzić, czy badany trójkąt jest prostokątny skorzystamy z Twierdzenia Pitagorasa. Zauważmy, że najdłuższym bokiem trójkąta jest bok AB.

Sprawdzamy, czy |AC|2+|BC|2=|AB|2

102+52≠172

10+5≠17

15≠17

Z Twierdzenia Pitagorasa trójkąt o wierzchołkach A=(0,3), B=(4,2), C=(3,4) nie jest prostokątny.
Odpowiedź: L=17+10+5, ΔABC nie jest prostokątny.

Przykład: Znajdź pole kwadratu ABCD, którego dwoma sąsiednimi wierzchołkami są punkty A=(−1,3) i B=(2,1).

Sposób 1:
Jeżeli nie chcemy korzystać ze wzoru na długość odcinka, możemy wykorzystać Twierdzenie Pitagorasa. Na początek narysujmy na osi podane punkty A i B. Oznaczmy odcinek AB przez a. Dorysujmy odpowiedni trójkąt prostokątny 🙂
Z rysunku odczytać możemy, że |AC|=2, |BC|=3, |AB|=a=?
Z Tw. Pitagorasa:
|AC|2+|BC|2=a222+32=a24+9=a2a2=13
Pole kwadratu wyraża się wzorem P=a2, więc pole szukanego kwadratu wynosi 13[j]2.
Sposób 2:
Analogicznie, korzystając ze wzoru na długość odcinka |AB|=a znajdziemy pole prostokąta ABCD.

Dla A=(−1,3) i B=(2,1) mamy:

|AB|(2−(−1))2+(1−3)2=13$

Zatem długość boku prostokąta ABCD wynosi a=13.

Ze wzoru na pole otrzymujemy, że P=a2=132=13.
Odpowiedź: Pole kwadratu ABCD wynosi 13[j]2.

Komentarze

  1. Równanie okręgu- LICEUM; GEOMETRIA ANALITYCZNA ✎ Cyrkiel.info

    […] długości odcinka do zadań z równań […]

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *