Odległość punktu od prostej to długość najkrótszego odcinka łączącego je ze sobą. Poznaj wzór dla prostej zapisanej w postaci ogólnej i zobacz jego zastosowanie także do obliczania odległości prostych równoległych.
Odległość punktu od prostej- teoria
Odległość punktu
Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu przecinek y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu nawias zamykający. P = ( x p , y p ) od prostej opisanej równaniem ogólnym prostej
Wzór matematyczny: A x plus B y plus C równa się 0. A x + B y + C = 0 oznaczana
Wzór matematyczny: d. d jest to
najmniejsza z odległości między nimi:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa A razy x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus B razy y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus C kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: A do kwadratu plus B do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | A ⋅ x p + B ⋅ y p + C | A 2 + B 2
Interpretacja geometryczna:
Uwaga: Tego nie musisz wkuwać! Wybrane wzory matematyczne - CKE strona 5.
Obliczanie odległości punktu od prostej
Przykład: Oblicz odległość punktu
Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający 1 przecinek 2 nawias zamykający. P = ( 1 , 2 ) od prostej
Wzór matematyczny: k dwukropek. k : Wzór matematyczny: 2 x plus 4 y minus 1 równa się 0. 2 x + 4 y − 1 = 0 .
Łatwo zauważyć, że:
jeżeli Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający 1 przecinek 2 nawias zamykający. P = ( 1 , 2 ) , to Wzór matematyczny: x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 1. x p = 1 i Wzór matematyczny: y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 2. y p = 2
jeżeli Wzór matematyczny: 2 x plus 4 y minus 1 równa się 0. 2 x + 4 y − 1 = 0 , to Wzór matematyczny: A równa się 2. A = 2 , Wzór matematyczny: B równa się 4. B = 4 , Wzór matematyczny: C równa się minus 1. C = − 1
Mamy już wszystkie potrzebne dane 🙂 Podstawiamy do wzoru:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa A razy x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus B razy y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus C kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: A do kwadratu plus B do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | A ⋅ x p + B ⋅ y p + C | A 2 + B 2 Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa 2 razy 1 plus 4 razy 2 plus nawias otwierający minus 1 nawias zamykający kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 2 do kwadratu plus 4 do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | 2 ⋅ 1 + 4 ⋅ 2 + ( − 1 ) | 2 2 + 4 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa 2 plus 8 minus 1 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 20; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | 2 + 8 − 1 | 20
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik 9; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 20; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = 9 20
Odpowiedź: Odległość punktu
Wzór matematyczny: P. P od prostej
Wzór matematyczny: k. k wynosi
Wzór matematyczny: ułamek: licznik 9; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 20; koniec pierwiastka; koniec ułamka. 9 20 .
Przykład: Oblicz odległość prostej Wzór matematyczny: k dwukropek. k : Wzór matematyczny: minus 3 plus 7 y minus 5 równa się 0. − 3 + 7 y − 5 = 0 od początku układu współrzędnych.
Początek układu współrzędnych
Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający 0 przecinek 0 nawias zamykający. P = ( 0 , 0 ) , więc
Wzór matematyczny: x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 0. x p = 0 i
Wzór matematyczny: y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 0. y p = 0 .
Jeżeli
Wzór matematyczny: minus 3 plus 7 y minus 5 równa się 0. − 3 + 7 y − 5 = 0 , to
Wzór matematyczny: A równa się minus 3. A = − 3 ,
Wzór matematyczny: B równa się 7. B = 7 ,
Wzór matematyczny: C równa się minus 5. C = − 5 .
Podstawiamy do wzoru:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa A razy x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus B razy y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus C kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: A do kwadratu plus B do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | A ⋅ x p + B ⋅ y p + C | A 2 + B 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa minus 3 razy 0 plus 7 razy 0 plus nawias otwierający minus 5 nawias zamykający kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: nawias otwierający minus 3 nawias zamykający do kwadratu plus nawias otwierający 7 nawias zamykający do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | − 3 ⋅ 0 + 7 ⋅ 0 + ( − 5 ) | ( − 3 ) 2 + ( 7 ) 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa minus 5 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | − 5 | 58
Wiemy, że odległość jest dodatnia, więc:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik 5; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; koniec ułamka równa się. d = 5 58 = Wzór matematyczny: ułamek: licznik 5; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; koniec ułamka razy 1. 5 58 ⋅ 1 Wzór matematyczny: równa się ułamek: licznik 5; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; koniec ułamka razy ułamek: licznik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; koniec ułamka. = 5 58 ⋅ 58 58 Wzór matematyczny: równa się ułamek: licznik 5 pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; mianownik 58; koniec ułamka. = 5 58 58
Odpowiedź: Odległość punktu
Wzór matematyczny: P. P od prostej
Wzór matematyczny: k. k wynosi
Wzór matematyczny: ułamek: licznik 5 pierwiastek kwadratowy z: 58; koniec pierwiastka; mianownik 58; koniec ułamka. 5 58 58 .
Przykład: Oblicz odległość punktu Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający 1 przecinek 0 nawias zamykający. P = ( 1 , 0 ) od prostej Wzór matematyczny: y równa się x minus 3. y = x − 3 .
Aby obliczyć odległość punktu od prostej
Wzór matematyczny: y równa się x minus 3. y = x − 3 musimy
przekształcić wzór funkcji w postaci kierunkowej do postaci ogólnej .
Przenosimy wszystko na jedną stronę:
Wzór matematyczny: y równa się x minus 3 kreska pionowa plus 3. y = x − 3 | + 3 Wzór matematyczny: y plus 3 równa się x kreska pionowa minus x. y + 3 = x | − x Wzór matematyczny: minus x plus y plus 3 równa się 0. − x + y + 3 = 0
Mamy więc, że
Wzór matematyczny: x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 1. x p = 1 i
Wzór matematyczny: y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 0. y p = 0 ,
Wzór matematyczny: A równa się minus 1. A = − 1 ,
Wzór matematyczny: B równa się 1. B = 1 ,
Wzór matematyczny: C równa się 3. C = 3 .
Podstawiamy do wzoru:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa A razy x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus B razy y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus C kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: A do kwadratu plus B do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | A ⋅ x p + B ⋅ y p + C | A 2 + B 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa minus 1 razy 1 plus 1 razy 0 plus 3 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: nawias otwierający minus 1 nawias zamykający do kwadratu plus 1 do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | − 1 ⋅ 1 + 1 ⋅ 0 + 3 | ( − 1 ) 2 + 1 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa minus 1 plus 3 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 2; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | − 1 + 3 | 2
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik 2; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 2; koniec pierwiastka; koniec ułamka równa się pierwiastek kwadratowy z: 2; koniec pierwiastka. d = 2 2 = 2
Odpowiedź: Odległość punktu
Wzór matematyczny: P. P od prostej
Wzór matematyczny: y równa się x minus 3. y = x − 3 wynosi
Wzór matematyczny: pierwiastek kwadratowy z: 2; koniec pierwiastka. 2 .
Obliczanie odległości dwóch prostych od siebie
Aby móc obliczyć odległość dwóch prostych od siebie sprawdzamy, czy są one prostymi równoległymi . Jeżeli tak, to do znanego wzoru podstawiamy Wzór matematyczny: x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu. x p oraz Wzór matematyczny: y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu. y p z prostej Wzór matematyczny: k. k oraz Wzór matematyczny: A. A , Wzór matematyczny: B. B , Wzór matematyczny: C. C z prostej Wzór matematyczny: l. l .
Kiedy dwie proste są równoległe ?
Dwie proste o równaniach ogólnych:
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu x plus B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu y plus C z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 0. A 1 x + B 1 y + C 1 = 0
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu x plus B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu y plus C z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu równa się 0. A 2 x + B 2 y + C 2 = 0
są równoległe , gdy Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu minus A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 0. A 1 B 2 − A 2 B 1 = 0
Przykład: Oblicz odległości prostych Wzór matematyczny: k dwukropek. k : Wzór matematyczny: 2 x plus y minus 1 równa się 0. 2 x + y − 1 = 0 i Wzór matematyczny: l dwukropek. l : Wzór matematyczny: 2 x plus y plus 4. 2 x + y + 4 od siebie.
Sprawdźmy, czy proste są równoległe
Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu minus A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 0. A 1 B 2 − A 2 B 1 = 0 .
Z treści zadania wiemy, że Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 2. A 1 = 2 , Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu równa się 2. A 2 = 2 , Wzór matematyczny: B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 1. B 1 = 1 , Wzór matematyczny: B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu równa się 1. B 2 = 1 .
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu minus A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 0. A 1 B 2 − A 2 B 1 = 0 Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: 2 razy 1 minus 2 razy 1 równa się 0. 2 ⋅ 1 − 2 ⋅ 1 = 0 Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: 2 minus 2 równa się 0. 2 − 2 = 0 Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: 0 równa się 0. 0 = 0 Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: L równa się P. L = P
Zatem proste
Wzór matematyczny: k. k i
Wzór matematyczny: l. l są równoległe, możemy obliczyć odległości między nimi.
Zauważmy, że do prostej Wzór matematyczny: k. k należy punkt Wzór matematyczny: P równa się nawias otwierający 1 przecinek minus 1 nawias zamykający. P = ( 1 , − 1 ) Wzór matematyczny: wynika. ⇒ Wzór matematyczny: x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się 1. x p = 1 , Wzór matematyczny: y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu równa się minus 1. y p = − 1 .
Weźmy pod uwagę prostą Wzór matematyczny: l dwukropek. l : Wzór matematyczny: 2 x plus y plus 4. 2 x + y + 4 Wzór matematyczny: wynika. ⇒ Wzór matematyczny: A równa się 2. A = 2 , Wzór matematyczny: B równa się 1. B = 1 , Wzór matematyczny: C równa się 4. C = 4 .
Podstawiamy do wzoru:
Wzór matematyczny: d równa się ułamek: licznik kreska pionowa A razy x z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus B razy y z indeksem dolnym: p; koniec indeksu plus C kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: A do kwadratu plus B do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. d = | A ⋅ x p + B ⋅ y p + C | A 2 + B 2 Wzór matematyczny: równa się ułamek: licznik kreska pionowa 2 razy 1 plus 1 razy nawias otwierający minus 1 nawias zamykający plus 4 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 2 do kwadratu plus 1 do kwadratu; koniec pierwiastka; koniec ułamka. = | 2 ⋅ 1 + 1 ⋅ ( − 1 ) + 4 | 2 2 + 1 2 Wzór matematyczny: równa się ułamek: licznik kreska pionowa 2 minus 1 plus 4 kreska pionowa; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 5; koniec pierwiastka; koniec ułamka równa się. = | 2 − 1 + 4 | 5 = Wzór matematyczny: ułamek: licznik 5; mianownik pierwiastek kwadratowy z: 5; koniec pierwiastka; koniec ułamka. 5 5 Wzór matematyczny: równa się pierwiastek kwadratowy z: 5; koniec pierwiastka. = 5
Odpowiedź: Prosta
Wzór matematyczny: k. k jest oddalona od prostej
Wzór matematyczny: l. l o
Wzór matematyczny: pierwiastek kwadratowy z: 5; koniec pierwiastka. 5 .
Przykład: Oblicz odległości prostych Wzór matematyczny: k dwukropek. k : Wzór matematyczny: 2 x plus y równa się 0. 2 x + y = 0 i Wzór matematyczny: l dwukropek. l : Wzór matematyczny: minus 3 x plus y minus 1 równa się 0. − 3 x + y − 1 = 0 od siebie.
Sprawdźmy, czy proste są równoległe
Wzór matematyczny: wtedy i tylko wtedy. ⇔ Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu minus A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 0. A 1 B 2 − A 2 B 1 = 0 .
Z treści zadania wiemy, że
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 2. A 1 = 2 ,
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu równa się minus 3. A 2 = − 3 ,
Wzór matematyczny: B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu równa się 1. B 1 = 1 ,
Wzór matematyczny: B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu równa się 1. B 2 = 1 .
Wzór matematyczny: A z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu minus A z indeksem dolnym: 2; koniec indeksu B z indeksem dolnym: 1; koniec indeksu. A 1 B 2 − A 2 B 1 Wzór matematyczny: równa się 2 razy 1 minus nawias otwierający minus 3 nawias zamykający razy 1. = 2 ⋅ 1 − ( − 3 ) ⋅ 1 Wzór matematyczny: równa się 2 plus 3. = 2 + 3 Wzór matematyczny: równa się 5. = 5 Wzór matematyczny: różne od 0. ≠ 0
Proste
Wzór matematyczny: k. k i
Wzór matematyczny: l. l nie są równoległe, więc nie możemy obliczyć ich odległości od siebie.
Odpowiedź: Odległość między prostymi
Wzór matematyczny: k. k i
Wzór matematyczny: l. l nie jest jednoznaczna.
Komentarze