ในบทที่แล้วได้แสดงให้เห็นว่า โดยการเลือกระบบพิกัดบางอย่างบนระนาบ เราสามารถแสดงคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่แสดงลักษณะของจุดของเส้นที่กำลังพิจารณาในเชิงวิเคราะห์โดยสมการระหว่างพิกัดปัจจุบัน ดังนั้นเราจึงได้สมการของเส้นตรง บทนี้จะกล่าวถึงสมการเส้นตรง

ในการสร้างสมการสำหรับเส้นตรงในพิกัดคาร์ทีเซียน คุณจะต้องกำหนดเงื่อนไขที่กำหนดตำแหน่งที่สัมพันธ์กับแกนพิกัด

ขั้นแรก เราจะแนะนำแนวคิดเรื่องสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นตรง ซึ่งเป็นหนึ่งในปริมาณที่แสดงลักษณะของเส้นตรงบนระนาบ

ลองเรียกมุมเอียงของเส้นตรงกับแกน Ox ว่าเป็นมุมที่ต้องหมุนแกน Ox เพื่อให้ตรงกับเส้นที่กำหนด (หรือขนานกับมัน) ตามปกติเราจะพิจารณามุมโดยคำนึงถึงเครื่องหมาย (เครื่องหมายจะถูกกำหนดโดยทิศทางการหมุน: ทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา) เนื่องจากการหมุนเพิ่มเติมของแกน Ox ผ่านมุม 180° จะทำให้แกนนั้นอยู่ในแนวเดียวกับเส้นตรงอีกครั้ง จึงไม่สามารถเลือกมุมเอียงของเส้นตรงกับแกนได้อย่างชัดเจน (ภายในเทอม ซึ่งเป็นผลคูณของ )

แทนเจนต์ของมุมนี้จะถูกกำหนดโดยไม่ซ้ำกัน (เนื่องจากการเปลี่ยนมุมจึงไม่เปลี่ยนแทนเจนต์)

แทนเจนต์ของมุมเอียงของเส้นตรงกับแกน Ox เรียกว่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นตรง

ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมแสดงลักษณะของเส้นตรง (เราไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างสองทิศทางที่ตรงข้ามกันของเส้นตรง) ถ้า ความลาดชันเส้นตรงเท่ากับศูนย์ แล้วเส้นขนานกับแกน x ด้วยค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมบวก มุมเอียงของเส้นตรงถึงแกน Ox จะเป็นแบบเฉียบพลัน (เรากำลังพิจารณาที่นี่ว่าเล็กที่สุด ค่าบวกมุมเอียง) (รูปที่ 39); ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมมากเท่าไร มุมเอียงของแกน Ox ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมเป็นลบมุมเอียงของเส้นตรงกับแกน Ox จะเป็นมุมป้าน (รูปที่ 40) โปรดทราบว่าเส้นตรงที่ตั้งฉากกับแกน Ox ไม่มีสัมประสิทธิ์เชิงมุม (ไม่มีค่าแทนเจนต์ของมุม)

ความลาดชันเป็นเส้นตรง ในบทความนี้ เราจะดูปัญหาที่เกี่ยวข้องกับระนาบพิกัดที่รวมอยู่ในการสอบ Unified State ในวิชาคณิตศาสตร์ งานเหล่านี้เป็นงานสำหรับ:

— การหาค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นตรงเมื่อทราบจุดสองจุดที่ผ่านไป
- การหาค่าแอบซิสซาหรือพิกัดของจุดตัดของเส้นตรงสองเส้นบนระนาบ

Abscissa และลำดับของจุดคืออะไรตามที่อธิบายไว้ในส่วนนี้ ในนั้นเราได้พิจารณาปัญหาหลายประการที่เกี่ยวข้องกับระนาบพิกัดแล้ว คุณต้องเข้าใจอะไรบ้างสำหรับประเภทของปัญหาที่กำลังพิจารณา ทฤษฎีเล็กน้อย

สมการของเส้นตรงบนระนาบพิกัดมีรูปแบบดังนี้

ที่ไหน เค – นี่คือความชันของเส้น

ช่วงเวลาถัดไป! ความชันของเส้นตรงเท่ากับค่าแทนเจนต์ของมุมเอียงของเส้นตรง นี่คือมุมระหว่างเส้นที่กำหนดกับแกนโอ้.

มีตั้งแต่ 0 ถึง 180 องศา

นั่นคือถ้าเราลดสมการของเส้นตรงให้อยู่ในรูป ย = เคเอ็กซ์ + ขจากนั้นเราสามารถกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ k (สัมประสิทธิ์ความชัน) ได้เสมอ

นอกจากนี้ หากตามเงื่อนไขที่เราสามารถหาแทนเจนต์ของมุมเอียงของเส้นตรงได้ เราก็จะได้ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของมัน

ประเด็นทฤษฏีต่อไป!สมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดที่กำหนดสองจุดสูตรดูเหมือนว่า:

ให้เราพิจารณาปัญหา (คล้ายกับปัญหาจาก เปิดธนาคารงาน):

ค้นหาความชันของเส้นที่ผ่านจุดต่างๆ ด้วยพิกัด (–6;0) และ (0;6)

ในปัญหานี้ วิธีที่มีเหตุผลที่สุดในการแก้ปัญหาคือการหาค่าแทนเจนต์ของมุมระหว่างแกน x กับเส้นตรงที่กำหนด เรียกได้ว่าเท่ากับความชัน พิจารณารูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่เกิดจากเส้นตรงและแกน x และ oy:

ค่าแทนเจนต์ของมุมในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากคืออัตราส่วนของด้านตรงข้ามกับด้านประชิด:

*ขาทั้งสองข้างเท่ากับหก (นี่คือความยาว)

แน่นอน, งานนี้แก้ได้โดยใช้สูตรหาสมการเส้นตรงที่ผ่านจุดที่กำหนดสองจุด แต่นี่จะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยาวกว่า

คำตอบ: 1

ค้นหาความชันของเส้นที่ผ่านจุดต่างๆ ด้วยพิกัด (5;0) และ (0;5)

จุดของเรามีพิกัด (5;0) และ (0;5) วิธี,

มาใส่สูตรในรูปแบบกัน ย = เคเอ็กซ์ + ข

เราพบว่ามีความลาดชัน เค = – 1.

คำตอบ: –1

ตรง กผ่านจุดที่มีพิกัด (0;6) และ (8;0) ตรง ขผ่านจุดที่มีพิกัด (0;10) และขนานกับเส้นตรง ก ขมีเพลา โอ้.

ในปัญหานี้ คุณสามารถค้นหาสมการของเส้นตรงได้ กให้กำหนดความชันของมัน อยู่ที่เส้นตรง ขความชันจะเท่ากันเนื่องจากขนานกัน ต่อไปคุณจะพบสมการของเส้นตรง ข. จากนั้นเมื่อแทนค่า y = 0 เข้าไปแล้วหาค่า Abscissa แต่!

ใน ในกรณีนี้จะใช้สมบัติความคล้ายคลึงของรูปสามเหลี่ยมได้ง่ายกว่า

สามเหลี่ยมมุมฉากที่เกิดจากเส้น (ขนาน) และแกนพิกัดจะคล้ายกัน ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนของด้านที่ตรงกันจะเท่ากัน

Abscissa ที่ต้องการคือ 40/3

คำตอบ: 40/3

ตรง กผ่านจุดที่มีพิกัด (0;8) และ (–12;0) ตรง ขผ่านจุดที่มีพิกัด (0; –12) และขนานกับเส้นตรง ก. ค้นหาจุดตัดของเส้นตรง ขมีเพลา โอ้.

สำหรับปัญหานี้ วิธีที่มีเหตุผลที่สุดในการแก้ปัญหาคือใช้สมบัติของความคล้ายคลึงของรูปสามเหลี่ยม แต่เราจะแก้ปัญหาด้วยวิธีอื่น

เรารู้จุดที่เส้นผ่าน ก. เราสามารถเขียนสมการของเส้นตรงได้ สูตรสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดที่กำหนดสองจุดมีรูปแบบดังนี้

ตามเงื่อนไข จุดต่างๆ จะมีพิกัด (0;8) และ (–12;0) วิธี,

เรามานึกถึงกัน ย = เคเอ็กซ์ + ข:

ได้มุมนั้นแล้ว เค = 2/3.

*ค่าสัมประสิทธิ์มุมหาได้จากค่าแทนเจนต์ของมุมในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่มีขา 8 และ 12

เป็นที่ทราบกันว่าเส้นขนานมีค่าสัมประสิทธิ์มุมเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุด (0;-12) มีรูปแบบดังนี้

หาค่า ขเราสามารถแทนค่า abscissa และจัดลำดับลงในสมการได้:

ดังนั้นเส้นตรงจึงมีลักษณะดังนี้:

ตอนนี้เพื่อค้นหาจุดตัดของเส้นตรงด้วยแกน x ที่ต้องการคุณต้องแทนที่ y = 0:

คำตอบ: 18

ค้นหาพิกัดของจุดตัดแกน โอ้และเส้นที่ผ่านจุด B(10;12) และขนานกับเส้นที่ผ่านจุดกำเนิดและจุด A(10;24)

ลองหาสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดที่มีพิกัด (0;0) และ (10;24) กัน

สูตรสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดที่กำหนดสองจุดมีรูปแบบดังนี้

จุดของเรามีพิกัด (0;0) และ (10;24) วิธี,

เรามานึกถึงกัน ย = เคเอ็กซ์ + ข

ค่าสัมประสิทธิ์มุมของเส้นขนานจะเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุด B(10;12) มีรูปแบบดังนี้

ความหมาย ขลองค้นหาโดยการแทนที่พิกัดของจุด B(10;12) ลงในสมการนี้:

เราได้สมการเส้นตรง:

เพื่อหาพิกัดของจุดตัดของเส้นนี้กับแกน อู๋จะต้องแทนลงในสมการที่พบ เอ็กซ์= 0:

* ทางออกที่ง่ายที่สุด เมื่อใช้การแปลแบบขนาน เราจะเลื่อนบรรทัดนี้ลงไปตามแนวแกน อู๋ถึงจุด (10;12) การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น 12 หน่วย นั่นคือ จุด A(10;24) “ย้าย” ไปยังจุด B(10;12) และจุด O(0;0) “ย้าย” ไปยังจุด (0;–12) ซึ่งหมายความว่าเส้นตรงที่ได้จะตัดกับแกน อู๋ณ จุด (0;–12)

ลำดับที่ต้องการคือ –12

คำตอบ: –12

ค้นหาพิกัดของจุดตัดของเส้นที่กำหนดโดยสมการ

3x + 2у = 6มีแกน เฮ้ย.

พิกัดของจุดตัดของเส้นที่กำหนดกับแกน อู๋มีรูปแบบ (0; ที่). ลองแทนค่าแอบซิสซาเข้าไปในสมการกัน เอ็กซ์= 0 และค้นหาพิกัด:

พิกัดของจุดตัดของเส้นตรงและแกน อู๋เท่ากับ 3

*ระบบได้รับการแก้ไขแล้ว:

คำตอบ: 3

ค้นหาพิกัดของจุดตัดของเส้นที่กำหนดโดยสมการ

3x + 2y = 6และ ย = – x.

เมื่อให้เส้นตรงสองเส้นมา และคำถามเกี่ยวกับการหาพิกัดของจุดตัดของเส้นเหล่านี้ ระบบของสมการเหล่านี้จะได้รับการแก้ไข:

ในสมการแรกเราแทน - เอ็กซ์แทน ที่:

เลขลำดับมีค่าเท่ากับลบหก.

คำตอบ: – 6

ค้นหาความชันของเส้นที่ผ่านจุดต่างๆ ด้วยพิกัด (–2;0) และ (0;2)

ค้นหาความชันของเส้นที่ผ่านจุดต่างๆ ด้วยพิกัด (2;0) และ (0;2)

กำหนดเส้นจุดผ่านด้วยพิกัด (0;4) และ (6;0) เส้น b ผ่านจุดที่มีพิกัด (0;8) และขนานกับเส้น a ค้นหาจุดตัดของเส้น b กับแกน Ox

ค้นหาพิกัดของจุดตัดของแกน oy กับเส้นที่ผ่านจุด B (6;4) และขนานกับเส้นที่ผ่านจุดกำเนิดและจุด A (6;8)

1. จำเป็นต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นตรงเท่ากับค่าแทนเจนต์ของมุมเอียงของเส้นตรง สิ่งนี้จะช่วยคุณในการแก้ไขปัญหาประเภทนี้มากมาย

2. ต้องเข้าใจสูตรการหาเส้นตรงที่ผ่านจุดที่กำหนดสองจุด ด้วยความช่วยเหลือของมัน คุณจะพบสมการของเส้นตรงเสมอหากให้พิกัดของจุดสองจุดของมัน

3. จำไว้ว่าความชันของเส้นขนานนั้นเท่ากัน

4. ตามที่คุณเข้าใจแล้ว ในบางปัญหา การใช้คุณลักษณะความคล้ายคลึงกันของรูปสามเหลี่ยมจะสะดวกกว่า ปัญหาได้รับการแก้ไขด้วยวาจา

5. ปัญหาที่มีการกำหนดเส้นสองเส้นและจำเป็นต้องค้นหาจุดตัดหรือกำหนดจุดตัดของเส้นทั้งสองนั้น สามารถแก้ไขได้ด้วยภาพกราฟิก นั่นคือสร้างพวกมันบนระนาบพิกัด (บนแผ่นกระดาษเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส) และกำหนดจุดตัดด้วยสายตา *แต่วิธีนี้ใช้ไม่ได้เสมอไป

6. และสุดท้าย. หากให้เส้นตรงและพิกัดของจุดตัดกับแกนพิกัดแล้วในปัญหาดังกล่าวจะสะดวกในการค้นหาสัมประสิทธิ์เชิงมุมโดยการค้นหาแทนเจนต์ของมุมในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่เกิดขึ้น วิธี "มองเห็น" สามเหลี่ยมนี้ซึ่งมีตำแหน่งต่างๆ ของเส้นตรงบนเครื่องบินแสดงไว้ในแผนผังด้านล่าง:

>> มุมตรงตั้งแต่ 0 ถึง 90 องศา<<

>> มุมตรงตั้งแต่ 90 ถึง 180 องศา<<

นั่นคือทั้งหมดที่ ขอให้โชคดี!

ขอแสดงความนับถืออเล็กซานเดอร์

ป.ล. ฉันจะขอบคุณถ้าคุณบอกฉันเกี่ยวกับเว็บไซต์บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก

โปรแกรมทางคณิตศาสตร์นี้ค้นหาสมการของแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชัน \(f(x)\) ที่จุดที่ผู้ใช้ระบุ \(a\)

โปรแกรมไม่เพียงแสดงสมการแทนเจนต์เท่านั้น แต่ยังแสดงกระบวนการแก้ปัญหาอีกด้วย

เครื่องคิดเลขออนไลน์นี้มีประโยชน์สำหรับนักเรียนมัธยมปลายในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนต้นในการเตรียมตัวสอบ การทดสอบความรู้ก่อนการสอบ Unified State และสำหรับผู้ปกครองในการควบคุมการแก้ปัญหาต่างๆ ในวิชาคณิตศาสตร์และพีชคณิต หรืออาจจะแพงเกินไปสำหรับคุณที่จะจ้างครูสอนพิเศษหรือซื้อตำราเรียนใหม่ หรือคุณเพียงต้องการทำการบ้านคณิตศาสตร์หรือพีชคณิตให้เสร็จโดยเร็วที่สุด? ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้โปรแกรมของเราพร้อมวิธีแก้ปัญหาโดยละเอียดได้

ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถดำเนินการฝึกอบรมและ/หรือฝึกอบรมน้องชายหรือน้องสาวของคุณได้เอง ในขณะที่ระดับการศึกษาในด้านการแก้ปัญหาก็เพิ่มขึ้น

หากคุณต้องการค้นหาอนุพันธ์ของฟังก์ชัน เราก็มีหน้าที่ค้นหาอนุพันธ์

หากคุณไม่คุ้นเคยกับกฎสำหรับการเข้าสู่ฟังก์ชัน เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับกฎเหล่านี้

ป้อนนิพจน์ฟังก์ชัน \(f(x)\) และตัวเลข \(a\)

ฉ(x)=
ก=

ค้นหาสมการแทนเจนต์

พบว่าไม่ได้โหลดสคริปต์บางตัวที่จำเป็นในการแก้ปัญหานี้ และโปรแกรมอาจไม่ทำงาน
คุณอาจเปิดใช้งาน AdBlock ไว้
ในกรณีนี้ ให้ปิดการใช้งานและรีเฟรชเพจ

JavaScript ถูกปิดใช้งานในเบราว์เซอร์ของคุณ
เพื่อให้วิธีแก้ปัญหาปรากฏขึ้น คุณต้องเปิดใช้งาน JavaScript
ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีเปิดใช้งาน JavaScript ในเบราว์เซอร์ของคุณ

เพราะ มีคนจำนวนมากยินดีแก้ไขปัญหา คำขอของคุณอยู่ในคิวแล้ว
ภายในไม่กี่วินาทีวิธีแก้ปัญหาจะปรากฏขึ้นด้านล่าง
โปรดรอ วินาที...

ถ้าคุณ สังเกตเห็นข้อผิดพลาดในการแก้ปัญหาจากนั้นคุณสามารถเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในแบบฟอร์มคำติชม
อย่าลืม ระบุว่างานใดคุณตัดสินใจว่าอะไร เข้าไปในทุ่งนา.

เกม ปริศนา อีมูเลเตอร์ของเรา:

ทฤษฎีเล็กน้อย

ความลาดชันโดยตรง

จำได้ว่ากราฟของฟังก์ชันเชิงเส้น \(y=kx+b\) เป็นเส้นตรง เรียกหมายเลข \(k=tg \alpha \) ความชันของเส้นตรงและมุม \(\alpha \) คือมุมระหว่างเส้นนี้กับแกน Ox

ถ้า \(k>0\) แล้ว \(0 ถ้า \(kสมการของแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชัน

ถ้าจุด M(a; f(a)) อยู่ในกราฟของฟังก์ชัน y = f(x) และหาก ณ จุดนี้ สามารถลากแทนเจนต์ไปที่กราฟของฟังก์ชันที่ไม่ตั้งฉากกับแกน x ได้ จากความหมายทางเรขาคณิตของอนุพันธ์นั้นตามมาว่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของแทนเจนต์เท่ากับ f "(a) ต่อไปเราจะพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับการเขียนสมการแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชันใด ๆ

ให้ฟังก์ชัน y = f(x) และจุด M(a; f(a)) ถูกกำหนดไว้บนกราฟของฟังก์ชันนี้ ให้รู้ว่ามี f"(a) อยู่ ลองสร้างสมการแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชันที่กำหนด ณ จุดที่กำหนด สมการนี้เหมือนกับสมการของเส้นตรงใดๆ ที่ไม่ขนานกับแกนพิกัด จะมี รูปแบบ y = kx + b ดังนั้นงานคือการหาค่าของสัมประสิทธิ์ k และ b

ทุกอย่างชัดเจนด้วยสัมประสิทธิ์เชิงมุม k: เป็นที่ทราบกันว่า k = f"(a) ในการคำนวณค่า b เราใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นตรงที่ต้องการผ่านจุด M(a; f(a)) . ซึ่งหมายความว่าหากเราแทนพิกัดของจุด M ลงในสมการของเส้นตรง เราจะได้ความเท่าเทียมกันที่ถูกต้อง: \(f(a)=ka+b\) นั่นคือ \(b = f(a) - คะ\)

ยังคงทดแทนค่าที่พบของสัมประสิทธิ์ k และ b ลงในสมการของเส้นตรง:

$$ y=kx+b $$ $$ y=kx+ f(a) - ka $$ $$ y=f(a)+ k(x-a) $$ $$ y=f(a)+ f"(a )(x-ก) $$

เราได้รับ สมการของแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชัน\(y = f(x) \) ที่จุด \(x=a \)

อัลกอริทึมในการค้นหาสมการแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชัน \(y=f(x)\)
1. กำหนด abscissa ของจุดสัมผัสกันด้วยตัวอักษร \(a\)
2. คำนวณ \(f(a)\)
3. ค้นหา \(f"(x)\) และคำนวณ \(f"(a)\)
4. แทนตัวเลขที่พบ \(a, f(a), f"(a) \) ลงในสูตร \(y=f(a)+ f"(a)(x-a) \)

หนังสือ (หนังสือเรียน) บทคัดย่อของการสอบ Unified State และ Unified State Examination ทดสอบเกมออนไลน์ปริศนา พล็อตกราฟของฟังก์ชัน พจนานุกรมตัวสะกดของภาษารัสเซีย พจนานุกรมคำสแลงเยาวชน แคตตาล็อกของโรงเรียนรัสเซีย แคตตาล็อกของสถาบันการศึกษาระดับมัธยมศึกษาของรัสเซีย แคตตาล็อกของมหาวิทยาลัยในรัสเซีย รายชื่อ ของปัญหา การหา GCD และ LCM ลดความซับซ้อนของพหุนาม (การคูณพหุนาม)

รูปนี้แสดงมุมเอียงของเส้นตรงและระบุค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมสำหรับตัวเลือกต่างๆ สำหรับตำแหน่งของเส้นตรงที่สัมพันธ์กับระบบพิกัดสี่เหลี่ยม

การค้นหาความชันของเส้นตรงที่มีมุมเอียงที่ทราบกับแกน Ox นั้นไม่ใช่เรื่องยาก ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะจำคำจำกัดความของสัมประสิทธิ์เชิงมุมและคำนวณค่าแทนเจนต์ของมุมเอียงได้

ตัวอย่าง.

จงหาความชันของเส้นตรงถ้ามุมเอียงกับแกนแอบซิสซาเท่ากับ

สารละลาย.

ตามเงื่อนไข. จากนั้นเราคำนวณตามคำจำกัดความของความชันของเส้นตรง .

คำตอบ:

งานในการค้นหามุมเอียงของเส้นตรงกับแกน x ที่มีความชันที่ทราบนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย ที่นี่จำเป็นต้องคำนึงถึงสัญลักษณ์ของทางลาดด้วย เมื่อมุมเอียงของเส้นตรงมีมุมแหลมและพบว่าเป็น เมื่อมุมเอียงของเส้นตรงเป็นมุมป้านและสามารถกำหนดได้ด้วยสูตร .

ตัวอย่าง.

กำหนดมุมเอียงของเส้นตรงกับแกนแอบซิสซาหากความชันเท่ากับ 3

สารละลาย.

เนื่องจากตามเงื่อนไขแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมเป็นบวก มุมเอียงของเส้นตรงถึงแกน Ox จึงเป็นมุมแหลม เราคำนวณโดยใช้สูตร

คำตอบ:

ตัวอย่าง.

ความชันของเส้นตรงคือ กำหนดมุมเอียงของเส้นตรงกับแกน Ox

สารละลาย.

มาแสดงกันเถอะ k คือค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นตรง - มุมเอียงของเส้นตรงนี้ไปยังทิศทางบวกของแกน Ox เพราะ จากนั้นเราใช้สูตรหามุมเอียงของเส้นตรง ประเภทต่อไปนี้ . เราแทนที่ข้อมูลจากเงื่อนไขลงไป: .

คำตอบ:

สมการของเส้นตรงกับสัมประสิทธิ์เชิงมุม

สมการของเส้นตรงกับความชันมีรูปแบบ โดยที่ k คือความชันของเส้นตรง b คือจำนวนจริง เมื่อใช้สมการของเส้นตรงกับสัมประสิทธิ์เชิงมุม คุณสามารถระบุเส้นตรงใดๆ ที่ไม่ขนานกับแกน Oy (สำหรับเส้นตรงที่ขนานกับแกนพิกัด จะไม่ได้กำหนดค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม)

ลองดูความหมายของวลี: “เส้นตรงบนเครื่องบินเข้า” ระบบคงที่พิกัดได้มาจากสมการที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของรูปแบบ " ซึ่งหมายความว่าสมการจะเป็นไปตามพิกัดของจุดใดๆ บนเส้นตรง และไม่พอใจกับพิกัดของจุดอื่นๆ บนระนาบ ดังนั้นหากได้รับความเท่าเทียมกันที่ถูกต้องเมื่อแทนที่พิกัดของจุดหนึ่งแล้วเส้นตรงจะผ่านจุดนี้ มิฉะนั้นประเด็นจะไม่อยู่บนเส้น

ตัวอย่าง.

เส้นตรงถูกกำหนดโดยสมการที่มีความชัน คะแนนอยู่ในบรรทัดนี้ด้วยหรือไม่?

สารละลาย.

ลองแทนพิกัดของจุดลงในสมการดั้งเดิมของเส้นตรงด้วยความชัน: . เราได้ความเท่าเทียมกันที่ถูกต้องแล้ว ดังนั้นจุด M 1 จึงอยู่บนเส้นตรง

เมื่อแทนที่พิกัดของจุด เราจะได้ความเท่าเทียมกันที่ไม่ถูกต้อง: . ดังนั้นจุด M 2 จึงไม่อยู่บนเส้น

คำตอบ:

จุด M 1 เป็นของเส้น M 2 ไม่ใช่ของเส้น

ควรสังเกตว่าเส้นตรงที่กำหนดโดยสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมผ่านจุดเนื่องจากเมื่อเราแทนที่พิกัดของมันลงในสมการเราจะได้ความเท่าเทียมกันที่ถูกต้อง: .

ดังนั้น สมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมจะกำหนดบนระนาบของเส้นตรงที่ผ่านจุดหนึ่งและสร้างมุมโดยมีทิศทางบวกของแกน x และ

ตัวอย่างเช่น ขอให้เราพรรณนาเส้นตรงที่กำหนดโดยสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของรูปแบบ เส้นนี้ผ่านจุดหนึ่งและมีความชัน เรเดียน (60 องศา) ไปยังทิศทางบวกของแกน Ox ความชันของมันเท่ากับ

สมการของเส้นตรงที่มีความชันที่ผ่านจุดที่กำหนด

ตอนนี้เราจะแก้ปัญหาที่สำคัญมาก: เราจะได้สมการของเส้นตรงที่มีความชันที่กำหนด k และผ่านจุด .

เนื่องจากเส้นตรงผ่านจุด ความเท่าเทียมกันจึงเป็นจริง . เราไม่รู้เลข b เพื่อกำจัดมัน เราจะลบด้านซ้ายและด้านขวาของความเสมอภาคสุดท้ายออกจากด้านซ้ายและด้านขวาของสมการของเส้นตรงด้วยค่าสัมประสิทธิ์ความชันตามลำดับ ในกรณีนี้เราได้รับ . ความเท่าเทียมกันนี้ก็คือ สมการของเส้นตรงที่มีความชัน k ซึ่งผ่านจุดที่กำหนด.

ลองดูตัวอย่าง

ตัวอย่าง.

เขียนสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุด ความชันของเส้นนี้คือ -2

สารละลาย.

จากสภาพที่เรามี . จากนั้นสมการของเส้นตรงกับสัมประสิทธิ์เชิงมุมจะอยู่ในรูปแบบ .

คำตอบ:

ตัวอย่าง.

เขียนสมการของเส้นตรงหากรู้ว่ามันผ่านจุดหนึ่งและมุมเอียงไปยังทิศทางบวกของแกน Ox เท่ากับ .

สารละลาย.

ขั้นแรก เรามาคำนวณความชันของเส้นตรงที่เรากำลังมองหาสมการ (เราได้แก้ไขปัญหานี้ไปแล้วในย่อหน้าก่อนหน้าของบทความนี้) A-ไพรเออรี่ . ตอนนี้เรามีข้อมูลทั้งหมดที่จะเขียนสมการของเส้นตรงกับสัมประสิทธิ์มุม:

คำตอบ:

ตัวอย่าง.

เขียนสมการของเส้นตรงโดยมีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมที่ผ่านจุดที่ขนานกับเส้นตรง

สารละลาย.

เห็นได้ชัดว่ามุมเอียงของเส้นขนานกับแกน Ox ตรงกัน (หากจำเป็นโปรดดูบทความความขนานของเส้น) ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นคู่ขนานจึงเท่ากัน จากนั้นความชันของเส้นตรงซึ่งเป็นสมการที่เราต้องได้จะเท่ากับ 2 เนื่องจากความชันของเส้นตรงเท่ากับ 2 ตอนนี้เราสามารถสร้างสมการที่ต้องการของเส้นตรงที่มีความชันได้:

คำตอบ:

การเปลี่ยนจากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุมไปเป็นสมการเส้นประเภทอื่นและในทางกลับกัน

แม้จะคุ้นเคยกันดีอยู่แล้ว แต่สมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมก็ไม่สะดวกที่จะใช้ในการแก้ปัญหาเสมอไป ในบางกรณี ปัญหาจะแก้ได้ง่ายกว่าเมื่อสมการของเส้นถูกนำเสนอในรูปแบบอื่น ตัวอย่างเช่นสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมไม่อนุญาตให้คุณเขียนพิกัดของเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรงหรือพิกัดของเวกเตอร์ปกติของเส้นตรงในทันที ดังนั้น คุณควรเรียนรู้ที่จะเปลี่ยนจากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุมไปเป็นสมการประเภทอื่นๆ ของเส้นตรงนี้

จากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม ง่ายต่อการรับสมการทางบัญญัติของเส้นตรงบนระนาบของรูปแบบ . ในการทำเช่นนี้ เราย้ายพจน์ b จากด้านขวาของสมการไปทางด้านซ้ายโดยมีเครื่องหมายตรงข้าม จากนั้นหารทั้งสองด้านของผลลัพธ์ที่เท่ากันด้วยความชัน k: การกระทำเหล่านี้นำเราจากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุมไปสู่สมการมาตรฐานของเส้นตรง

ตัวอย่าง.

ให้สมการของเส้นตรงกับสัมประสิทธิ์มุม สู่รูปแบบบัญญัติ

สารละลาย.

เรามาดำเนินการแปลงที่จำเป็น: .

คำตอบ:

ตัวอย่าง.

เส้นตรงได้มาจากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม เวกเตอร์เป็นเวกเตอร์ตั้งฉากของเส้นนี้หรือเปล่า?

สารละลาย.

เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจะย้ายจากสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุมไปเป็นสมการทั่วไปของเส้นตรงนี้: . เรารู้ว่าค่าสัมประสิทธิ์ของตัวแปร x และ y ในสมการทั่วไปของเส้นตรงคือพิกัดที่สอดคล้องกันของเวกเตอร์ปกติของเส้นนี้ นั่นคือเวกเตอร์ปกติของเส้นนี้ . เห็นได้ชัดว่าเวกเตอร์นั้นอยู่ในแนวเดียวกับเวกเตอร์ เนื่องจากความสัมพันธ์นั้นถูกต้อง (หากจำเป็น โปรดดูบทความ) ดังนั้นเวกเตอร์ดั้งเดิมจึงเป็นเวกเตอร์เส้นปกติด้วย ดังนั้น จึงเป็นเวกเตอร์ปกติและเส้นเดิม

คำตอบ:

ใช่แล้ว.

และตอนนี้เราจะแก้ปัญหาผกผัน - ปัญหาการลดสมการของเส้นตรงบนระนาบให้เป็นสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุม

จากสมการเส้นตรงทั่วไปของแบบฟอร์ม ซึ่งง่ายมากที่จะหาสมการที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความชัน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณต้องแก้สมการทั่วไปของเส้นตรงเทียบกับ y ในกรณีนี้เราได้รับ. ความเท่าเทียมกันที่เกิดขึ้นคือสมการของเส้นตรงที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมเท่ากับ

สมการของเส้นตรงบนระนาบ
เวกเตอร์ทิศทางเป็นเส้นตรง เวกเตอร์ปกติ

เส้นตรงบนเครื่องบินเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่ง รูปทรงเรขาคณิตคุ้นเคยกับคุณตั้งแต่นั้นมา ชั้นเรียนจูเนียร์และวันนี้เราจะได้เรียนรู้วิธีจัดการกับมันโดยใช้วิธีเรขาคณิตเชิงวิเคราะห์ หากต้องการเชี่ยวชาญวัสดุ คุณจะต้องสามารถสร้างเส้นตรงได้ รู้ว่าสมการใดกำหนดเส้นตรง โดยเฉพาะเส้นตรงที่ผ่านจุดกำเนิดของพิกัด และเส้นตรงที่ขนานกับแกนพิกัด ข้อมูลเหล่านี้สามารถพบได้ในคู่มือ กราฟและคุณสมบัติของฟังก์ชันเบื้องต้นฉันสร้างมันขึ้นมาสำหรับ Mathan แต่ส่วนเกี่ยวกับฟังก์ชันเชิงเส้นกลับประสบความสำเร็จและมีรายละเอียดมาก ดังนั้นกาน้ำชาที่รัก อุ่นเครื่องที่นั่นก่อน นอกจากนี้คุณต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ เวกเตอร์มิฉะนั้นความเข้าใจในเนื้อหาจะไม่สมบูรณ์

บน บทเรียนนี้เราจะมาดูวิธีที่คุณสามารถสร้างสมการเส้นตรงบนระนาบได้ ฉันไม่แนะนำให้ละเลยตัวอย่างเชิงปฏิบัติ (แม้ว่าจะดูง่ายมากก็ตาม) เนื่องจากฉันจะจัดเตรียมพื้นฐานและ ข้อเท็จจริงที่สำคัญ, วิธีการทางเทคนิคซึ่งจะต้องมีในอนาคตรวมทั้งในส่วนอื่น ๆ ของคณิตศาสตร์ชั้นสูงด้วย

• จะเขียนสมการเส้นตรงด้วยสัมประสิทธิ์มุมได้อย่างไร?
• ยังไง ?
• จะหาเวกเตอร์ทิศทางโดยใช้สมการทั่วไปของเส้นตรงได้อย่างไร?
• จะเขียนสมการของเส้นตรงโดยให้จุดและเวกเตอร์ปกติได้อย่างไร?

และเราเริ่มต้น:

สมการของเส้นตรงกับความชัน

รูปแบบ "โรงเรียน" ที่รู้จักกันดีของสมการเส้นตรงเรียกว่า สมการของเส้นตรงกับความชัน. ตัวอย่างเช่น หากสมการกำหนดเส้นตรง ความชันของมันจะเป็น: ลองพิจารณาดู ความหมายทางเรขาคณิตของสัมประสิทธิ์นี้และค่าของมันส่งผลต่อตำแหน่งของเส้นอย่างไร:

ในหลักสูตรเรขาคณิตได้รับการพิสูจน์แล้ว ความชันของเส้นตรงเท่ากับ แทนเจนต์ของมุมระหว่างทิศทางของแกนบวกและบรรทัดนี้: และมุมจะ “คลายเกลียว” ทวนเข็มนาฬิกา

เพื่อไม่ให้ภาพวาดเกะกะ ฉันจึงวาดมุมเพียงสองเส้นตรงเท่านั้น ลองพิจารณาเส้น "สีแดง" และความชันของมัน ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น: (มุม "อัลฟา" จะแสดงด้วยส่วนโค้งสีเขียว) สำหรับเส้นตรง "สีน้ำเงิน" ที่มีค่าสัมประสิทธิ์มุม ความเท่าเทียมกันจะเป็นจริง (มุม "เบต้า" จะแสดงด้วยส่วนโค้งสีน้ำตาล) และถ้ารู้แทนเจนต์ของมุม ก็หาได้ง่ายหากจำเป็น และมุมนั้นเองโดยใช้ ฟังก์ชันผกผัน– อาร์กแทนเจนต์ อย่างที่พวกเขาพูดกันว่ามีตารางตรีโกณมิติหรือเครื่องคิดเลขขนาดเล็กอยู่ในมือคุณ ดังนั้น, ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมแสดงถึงระดับความเอียงของเส้นตรงกับแกนแอบซิสซา.

เป็นไปได้ในกรณีต่อไปนี้:

1) ถ้าความชันเป็นลบ: แล้วเส้นพูดคร่าวๆ จะเคลื่อนจากบนลงล่าง ตัวอย่างคือเส้นตรง "สีน้ำเงิน" และ "ราสเบอร์รี่" ในภาพวาด

2) หากความชันเป็นบวก เส้นจะลากจากล่างขึ้นบน ตัวอย่าง - เส้นตรง "สีดำ" และ "สีแดง" ในภาพวาด

3) หากความชันเป็นศูนย์: สมการก็จะอยู่ในรูปแบบ และเส้นตรงที่สอดคล้องกันจะขนานกับแกน ตัวอย่างคือเส้นตรง “สีเหลือง”

4) สำหรับตระกูลเส้นที่ขนานกับแกน (ไม่มีตัวอย่างในภาพวาด ยกเว้นแกนเอง) ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม ไม่ได้อยู่ (ไม่ได้กำหนดแทนเจนต์ของ 90 องศา).

ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์ความชันในค่าสัมบูรณ์มากขึ้น กราฟเส้นตรงจะชันมากขึ้นเท่านั้น.

ตัวอย่างเช่น พิจารณาเส้นตรงสองเส้น ตรงนี้เส้นตรงจึงมีความลาดชันมากกว่า ฉันขอเตือนคุณว่าโมดูลอนุญาตให้คุณเพิกเฉยต่อเครื่องหมาย เราสนใจเท่านั้น ค่าสัมบูรณ์ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม

ในทางกลับกัน เส้นตรงจะชันกว่าเส้นตรง .

ในทางกลับกัน ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์ความชันในค่าสัมบูรณ์มีค่าน้อย เส้นตรงก็จะยิ่งแบนลง.

สำหรับเส้นตรง ความไม่เท่าเทียมเป็นจริง เส้นตรงจึงราบเรียบกว่า สไลด์สำหรับเด็กเพื่อไม่ให้เกิดรอยฟกช้ำและการกระแทก

เหตุใดจึงจำเป็น?

ยืดเวลาความทรมานของคุณ ความรู้เกี่ยวกับข้อเท็จจริงข้างต้นช่วยให้คุณเห็นข้อผิดพลาดของคุณได้ทันทีโดยเฉพาะข้อผิดพลาดเมื่อสร้างกราฟ - หากภาพวาดกลายเป็น "มีบางอย่างผิดปกติอย่างชัดเจน" ขอแนะนำให้คุณ ทันทีเห็นได้ชัดว่าเส้นตรงมีความชันมากและลากจากล่างขึ้นบน และเส้นตรงนั้นแบนมาก กดใกล้กับแกนแล้วลากจากบนลงล่าง

ในปัญหาทางเรขาคณิต มักมีเส้นตรงหลายเส้นปรากฏขึ้น ดังนั้นจึงสะดวกในการกำหนดด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

การกำหนด: เส้นตรงถูกกำหนดให้มีขนาดเล็ก ด้วยตัวอักษรละติน: . ตัวเลือกยอดนิยมคือการกำหนดโดยใช้ตัวอักษรเดียวกันกับตัวห้อยที่เป็นธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น เส้นห้าเส้นที่เราเพิ่งดูสามารถเขียนแทนด้วยได้ .

เนื่องจากเส้นตรงใดๆ ถูกกำหนดโดยจุดสองจุดโดยไม่ซ้ำกัน จึงสามารถเขียนแทนด้วยจุดเหล่านี้ได้: ฯลฯ การกำหนดบอกเป็นนัยอย่างชัดเจนว่าจุดนั้นอยู่ในเส้น

ได้เวลาอุ่นเครื่องแล้ว:

จะเขียนสมการเส้นตรงด้วยสัมประสิทธิ์มุมได้อย่างไร?

หากทราบจุดที่เป็นของเส้นบางเส้นและค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมของเส้นนี้ สมการของเส้นนี้จะแสดงด้วยสูตร:

ตัวอย่างที่ 1

เขียนสมการของเส้นที่มีความชันหากรู้ว่าจุดนั้นอยู่ในเส้นที่กำหนด

สารละลาย: เรามาเขียนสมการเส้นตรงโดยใช้สูตรกันดีกว่า . ในกรณีนี้:

คำตอบ:

การตรวจสอบทำได้ง่ายๆ ขั้นแรก เราจะดูสมการผลลัพธ์และตรวจสอบให้แน่ใจว่าความชันของเราอยู่ในตำแหน่งเดิม ประการที่สอง พิกัดของจุดต้องเป็นไปตามสมการนี้ ลองเสียบมันเข้ากับสมการ:

ได้รับความเท่าเทียมกันที่ถูกต้องซึ่งหมายความว่าจุดนั้นเป็นไปตามสมการผลลัพธ์

บทสรุป: พบสมการถูกต้อง

ตัวอย่างที่ยุ่งยากมากขึ้นในการแก้ไขด้วยตัวคุณเอง:

ตัวอย่างที่ 2

เขียนสมการสำหรับเส้นตรงหากรู้ว่ามุมเอียงของมันกับทิศทางบวกของแกนคือ และจุดนั้นเป็นของเส้นตรงนี้

หากคุณมีปัญหาใด ๆ ให้อ่านซ้ำอีกครั้ง วัสดุทางทฤษฎี. แม่นยำยิ่งขึ้นและใช้งานได้จริงมากขึ้น ฉันข้ามหลักฐานไปมากมาย

ระฆังสุดท้ายดังขึ้น พิธีสำเร็จการศึกษาสิ้นสุดลง และนอกประตูโรงเรียนของเรา เรขาคณิตเชิงวิเคราะห์ก็รอเราอยู่ เรื่องตลกจบลงแล้ว... หรือบางทีพวกเขาอาจจะเพิ่งเริ่มต้น =)

เราโบกปากกาของเราไปยังสิ่งที่คุ้นเคยและทำความคุ้นเคยกับสมการทั่วไปของเส้นตรง เพราะในเรขาคณิตเชิงวิเคราะห์ นี่คือสิ่งที่ใช้จริงๆ:

สมการทั่วไปของเส้นตรงมีรูปแบบ: , มีตัวเลขอยู่ตรงไหน. ในขณะเดียวกันก็มีค่าสัมประสิทธิ์ พร้อมกันไม่เท่ากับศูนย์ เนื่องจากสมการสูญเสียความหมายไป

มาใส่สูทผูกสมการกับค่าสัมประสิทธิ์ความชันกันดีกว่า ก่อนอื่น ย้ายเงื่อนไขทั้งหมดไปทางซ้าย:

ต้องใส่คำว่า "X" ไว้เป็นอันดับแรก:

โดยหลักการแล้ว สมการนั้นมีรูปแบบอยู่แล้ว แต่ตามกฎของมารยาททางคณิตศาสตร์ ค่าสัมประสิทธิ์ของเทอมแรก (ในกรณีนี้) จะต้องเป็นบวก การเปลี่ยนสัญญาณ:

จำคุณสมบัติทางเทคนิคนี้ไว้!เราสร้างค่าสัมประสิทธิ์แรก (บ่อยที่สุด) เป็นบวก!

ในเรขาคณิตวิเคราะห์ สมการของเส้นตรงมักจะถูกกำหนดไว้ในรูปแบบทั่วไปเสมอ ถ้าจำเป็นก็สามารถลดเป็นรูปแบบ "โรงเรียน" ได้อย่างง่ายดายโดยมีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม (ยกเว้นเส้นตรงที่ขนานกับแกนกำหนด)

ลองถามตัวเองดูว่าอะไร เพียงพอรู้จักสร้างเส้นตรงไหม? สองจุด แต่เกี่ยวกับเรื่องนั้น กรณีเด็กต่อมาก็ยึดกฎลูกศร เส้นตรงแต่ละเส้นมีความชันที่เฉพาะเจาะจงมาก ซึ่งง่ายต่อการ "ปรับตัว" เวกเตอร์.

เวกเตอร์ที่ขนานกับเส้นตรงเรียกว่าเวกเตอร์ทิศทางของเส้นนั้น. เห็นได้ชัดว่าเส้นตรงใดๆ มีจำนวนเวกเตอร์ทิศทางเป็นอนันต์ และทั้งหมดจะเป็นเส้นตรง (มีทิศทางร่วมหรือไม่ - มันไม่สำคัญ)

ฉันจะแสดงเวกเตอร์ทิศทางดังนี้:

แต่เวกเตอร์เพียงตัวเดียวไม่เพียงพอที่จะสร้างเส้นตรง เวกเตอร์นั้นเป็นอิสระ และไม่ได้เชื่อมโยงกับจุดใดๆ บนระนาบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรู้จุดที่เป็นของเส้นเพิ่มเติมด้วย

จะเขียนสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทางได้อย่างไร?

หากทราบจุดใดจุดหนึ่งที่เป็นของเส้นและเวกเตอร์ทิศทางของเส้นนี้ สมการของเส้นนี้สามารถคอมไพล์ได้โดยใช้สูตร:

บางครั้งก็เรียกว่า สมการมาตรฐานของเส้นตรง .

จะทำอย่างไรเมื่อ พิกัดใดพิกัดหนึ่งเท่ากับศูนย์ เราจะเข้าใจในตัวอย่างการใช้งานด้านล่าง อย่างไรก็ตามโปรดทราบ - ทั้งสองอย่างพร้อมกันพิกัดไม่สามารถเท่ากับศูนย์ได้ เนื่องจากเวกเตอร์ศูนย์ไม่ได้ระบุทิศทางเฉพาะ

ตัวอย่างที่ 3

เขียนสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทาง

สารละลาย: เรามาเขียนสมการเส้นตรงโดยใช้สูตรกันดีกว่า ในกรณีนี้:

การใช้คุณสมบัติของสัดส่วนทำให้เรากำจัดเศษส่วนได้:

และเรานำสมการมาสู่ ลักษณะทั่วไป:

คำตอบ:

ตามกฎแล้วไม่จำเป็นต้องวาดรูปในตัวอย่างนี้ แต่เพื่อความเข้าใจ:

ในภาพวาด เราเห็นจุดเริ่มต้น เวกเตอร์ทิศทางดั้งเดิม (สามารถพล็อตได้จากจุดใดก็ได้บนระนาบ) และเส้นตรงที่สร้างขึ้น อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี การสร้างเส้นตรงจะสะดวกที่สุดโดยใช้สมการที่มีค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุม การแปลงสมการของเราให้อยู่ในรูปแบบเป็นเรื่องง่าย และเลือกจุดอื่นเพื่อสร้างเส้นตรงได้อย่างง่ายดาย

ดังที่กล่าวไว้ในตอนต้นของย่อหน้า เส้นตรงมีเวกเตอร์ทิศทางจำนวนอนันต์ และทั้งหมดเป็นเส้นตรง ตัวอย่างเช่น ฉันวาดเวกเตอร์ดังกล่าวสามตัว: . ไม่ว่าเราจะเลือกเวกเตอร์ทิศทางใดก็ตาม ผลลัพธ์จะเป็นสมการเส้นตรงเดียวกันเสมอ

เรามาสร้างสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทางกันดีกว่า:

การหาสัดส่วน:

หารทั้งสองข้างด้วย –2 แล้วได้สมการที่คุ้นเคย:

ผู้ที่สนใจสามารถทดสอบเวกเตอร์ได้ในลักษณะเดียวกัน หรือเวกเตอร์คอลลิเนียร์อื่นๆ

ทีนี้มาแก้ปัญหาผกผันกัน:

จะหาเวกเตอร์ทิศทางโดยใช้สมการทั่วไปของเส้นตรงได้อย่างไร?

ง่ายมาก:

หากเส้นถูกกำหนดโดยสมการทั่วไปในระบบพิกัดสี่เหลี่ยม แล้วเวกเตอร์จะเป็นเวกเตอร์ทิศทางของเส้นนี้

ตัวอย่างการค้นหาเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรง:

ข้อความนี้ช่วยให้เราสามารถค้นหาเวกเตอร์ทิศทางเดียวจากจำนวนอนันต์ แต่เราไม่ต้องการมากกว่านี้ แม้ว่าในบางกรณีจะแนะนำให้ลดพิกัดของเวกเตอร์ทิศทาง:

ดังนั้น สมการจะระบุเส้นตรงที่ขนานกับแกน และพิกัดของเวกเตอร์ทิศทางผลลัพธ์จะถูกหารอย่างสะดวกด้วย –2 จะได้เวกเตอร์พื้นฐานเป็นเวกเตอร์ทิศทางอย่างแน่นอน ตรรกะ

ในทำนองเดียวกัน สมการระบุเส้นตรงที่ขนานกับแกน และโดยการหารพิกัดของเวกเตอร์ด้วย 5 เราจะได้เวกเตอร์หน่วยเป็นเวกเตอร์ทิศทาง

ตอนนี้เรามาทำกัน ตรวจสอบตัวอย่างที่ 3. ตัวอย่างขึ้นไป ฉันขอเตือนคุณว่าในนั้นเราได้รวบรวมสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทาง

ประการแรกโดยใช้สมการของเส้นตรง เราสร้างเวกเตอร์ทิศทางขึ้นมาใหม่: – ทุกอย่างเรียบร้อยดี เราได้รับเวกเตอร์ดั้งเดิมแล้ว (ในบางกรณี ผลลัพธ์อาจเป็นเวกเตอร์โคลิเนียร์กับเวกเตอร์ดั้งเดิม และมักจะสังเกตได้ง่ายจากสัดส่วนของพิกัดที่สอดคล้องกัน)

ประการที่สองพิกัดของจุดจะต้องเป็นไปตามสมการ เราแทนที่พวกมันลงในสมการ:

ได้รับความเท่าเทียมกันที่ถูกต้องซึ่งเรายินดีเป็นอย่างยิ่ง

บทสรุป: งานเสร็จสมบูรณ์อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างที่ 4

เขียนสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทาง

นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง คำตอบและคำตอบอยู่ท้ายบทเรียน ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ตรวจสอบโดยใช้อัลกอริทึมที่เพิ่งกล่าวถึง พยายามตรวจสอบฉบับร่างเสมอ (ถ้าเป็นไปได้) การทำผิดพลาดที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ 100% เป็นเรื่องโง่

ในกรณีที่พิกัดหนึ่งของเวกเตอร์ทิศทางเป็นศูนย์ ให้ดำเนินการง่ายๆ ดังนี้:

ตัวอย่างที่ 5

สารละลาย: สูตรนี้ไม่เหมาะสมเนื่องจากตัวส่วนทางด้านขวาเป็นศูนย์ มีทางออก! ใช้คุณสมบัติของสัดส่วนเราเขียนสูตรใหม่ในรูปแบบและส่วนที่เหลือกลิ้งไปตามร่องลึก:

คำตอบ:

การตรวจสอบ:

1) คืนค่าเวกเตอร์ทิศทางของเส้น:
– เวกเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้จะอยู่ในแนวเดียวกับเวกเตอร์ทิศทางเดิม

2) แทนพิกัดของจุดลงในสมการ:

ได้รับความเท่าเทียมกันที่ถูกต้อง

บทสรุป: งานเสร็จสมบูรณ์อย่างถูกต้อง

คำถามเกิดขึ้น ทำไมต้องกังวลกับสูตรหากมีเวอร์ชันสากลที่จะใช้งานได้ในกรณีใด? มีสองเหตุผล อย่างแรก สูตรจะอยู่ในรูปของเศษส่วน จำได้ดีขึ้นมาก. และประการที่สอง ข้อเสียของสูตรสากลก็คือ ความเสี่ยงที่จะเกิดความสับสนเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อทำการแทนพิกัด

ตัวอย่างที่ 6

เขียนสมการของเส้นตรงโดยใช้จุดและเวกเตอร์ทิศทาง

นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง

กลับมาที่ประเด็นสองประเด็นที่แพร่หลาย:

จะเขียนสมการเส้นตรงโดยใช้จุดสองจุดได้อย่างไร?

หากทราบจุดสองจุด สมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดเหล่านี้สามารถคอมไพล์ได้โดยใช้สูตร:

อันที่จริง นี่เป็นสูตรประเภทหนึ่งและนี่คือสาเหตุ: หากทราบจุดสองจุด เวกเตอร์จะเป็นเวกเตอร์ทิศทางของเส้นที่กำหนด ในบทเรียน เวกเตอร์สำหรับหุ่นจำลองเราพิจารณาแล้ว งานที่ง่ายที่สุด– วิธีค้นหาพิกัดของเวกเตอร์จากจุดสองจุด จากปัญหานี้ พิกัดของเวกเตอร์ทิศทางคือ:

บันทึก : คะแนนสามารถ “สลับ” ได้ และสามารถใช้สูตรได้ . วิธีแก้ปัญหาดังกล่าวจะเทียบเท่ากัน

ตัวอย่างที่ 7

เขียนสมการเส้นตรงโดยใช้จุดสองจุด .

สารละลาย: เราใช้สูตร:

การรวมตัวส่วน:

และสับไพ่:

ถึงเวลากำจัดเศษส่วนแล้ว ในกรณีนี้ คุณต้องคูณทั้งสองข้างด้วย 6:

เปิดวงเล็บแล้วนึกถึงสมการ:

คำตอบ:

การตรวจสอบชัดเจน - พิกัดของจุดเริ่มต้นจะต้องเป็นไปตามสมการผลลัพธ์:

1) แทนที่พิกัดของจุด:

ความเท่าเทียมกันอย่างแท้จริง

2) แทนที่พิกัดของจุด:

ความเท่าเทียมกันอย่างแท้จริง

บทสรุป: เขียนสมการเส้นตรงถูกต้อง

ถ้า อย่างน้อยหนึ่งของคะแนนไม่เป็นไปตามสมการ ให้มองหาข้อผิดพลาด

เป็นที่น่าสังเกตว่าการตรวจสอบแบบกราฟิกในกรณีนี้เป็นเรื่องยาก เนื่องจากสร้างเส้นตรงและดูว่าจุดนั้นเป็นของมันหรือไม่ ไม่ง่ายเลย

ฉันจะกล่าวถึงแง่มุมทางเทคนิคเพิ่มเติมอีกสองสามประการของโซลูชัน บางทีในปัญหานี้การใช้สูตรมิเรอร์จะทำกำไรได้มากกว่า และในจุดเดียวกัน สร้างสมการ:

เศษส่วนน้อยลง หากต้องการ คุณสามารถแก้โจทย์จนจบได้ ผลลัพธ์ควรเป็นสมการเดียวกัน

ประเด็นที่สองคือการดูคำตอบสุดท้ายแล้วดูว่าจะทำให้ง่ายขึ้นอีกหรือไม่ ตัวอย่างเช่น หากคุณได้สมการ ขอแนะนำให้ลดมันลงสอง: – สมการจะกำหนดเส้นตรงเส้นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม นี่เป็นหัวข้อสนทนาอยู่แล้ว ตำแหน่งสัมพัทธ์ของเส้น.

หลังจากได้รับคำตอบแล้ว ในกรณีที่ 7 ในกรณีนี้ ฉันตรวจสอบว่าสัมประสิทธิ์ทั้งหมดของสมการหารด้วย 2, 3 หรือ 7 ลงตัวหรือไม่ แม้ว่าการลดลงดังกล่าวมักเกิดขึ้นระหว่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 8

เขียนสมการของเส้นตรงที่ผ่านจุดต่างๆ .

นี่คือตัวอย่างสำหรับโซลูชันอิสระ ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจและฝึกฝนเทคนิคการคำนวณได้ดีขึ้น

คล้ายกับย่อหน้าก่อนหน้า: ถ้าอยู่ในสูตร ตัวส่วนตัวใดตัวหนึ่ง (พิกัดของเวกเตอร์ทิศทาง) กลายเป็นศูนย์ จากนั้นเราจะเขียนมันใหม่ในรูปแบบ . สังเกตอีกครั้งว่าเธอดูอึดอัดและสับสนแค่ไหน ฉันไม่เห็นประโยชน์มากนักในการยกตัวอย่างเชิงปฏิบัติ เนื่องจากเราได้แก้ไขปัญหานี้แล้ว (ดูข้อ 5, 6)

เวกเตอร์ปกติโดยตรง (เวกเตอร์ปกติ)

อะไรเป็นเรื่องปกติ? ด้วยคำพูดง่ายๆ, ปกติจะตั้งฉาก นั่นคือเวกเตอร์ปกติของเส้นตั้งฉากกับเส้นที่กำหนด แน่นอนว่า เส้นตรงใดๆ มีจำนวนอนันต์ (เช่นเดียวกับเวกเตอร์ทิศทาง) และเวกเตอร์ปกติของเส้นตรงทั้งหมดจะเป็นเส้นตรง (มีทิศทางร่วมหรือไม่ ก็ไม่ทำให้เกิดความแตกต่าง)

การจัดการกับพวกมันจะง่ายกว่าการใช้เวกเตอร์นำทาง:

ถ้าเส้นถูกกำหนดโดยสมการทั่วไปในระบบพิกัดสี่เหลี่ยม แล้วเวกเตอร์จะเป็นเวกเตอร์ปกติของเส้นนี้

หากพิกัดของเวกเตอร์ทิศทางต้องถูก "ดึงออก" ออกจากสมการอย่างระมัดระวัง พิกัดของเวกเตอร์ปกติก็สามารถ "ลบออก" ได้ง่ายๆ

เวกเตอร์ปกติตั้งฉากกับเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรงเสมอ ให้เราตรวจสอบความตั้งฉากของเวกเตอร์เหล่านี้โดยใช้ ผลิตภัณฑ์ดอท:

ฉันจะยกตัวอย่างด้วยสมการเดียวกันกับเวกเตอร์ทิศทาง:

เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างสมการของเส้นตรงโดยให้จุดหนึ่งจุดกับเวกเตอร์ปกติ? ฉันรู้สึกได้ถึงลำไส้ของฉัน มันเป็นไปได้ หากทราบเวกเตอร์ปกติ ทิศทางของเส้นตรงก็จะถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน - นี่คือ "โครงสร้างแข็ง" ที่มีมุม 90 องศา

จะเขียนสมการของเส้นตรงโดยให้จุดและเวกเตอร์ปกติได้อย่างไร?

หากทราบจุดหนึ่งของเส้นตรงและเวกเตอร์ปกติของเส้นนี้ สมการของเส้นนี้จะแสดงด้วยสูตร:

ที่นี่ทุกอย่างได้ผลโดยไม่มีเศษส่วนและความประหลาดใจอื่น ๆ นี่คือเวกเตอร์ปกติของเรา รักเขา. และด้วยความเคารพ =)

ตัวอย่างที่ 9

เขียนสมการของเส้นตรงโดยกำหนดจุดและเวกเตอร์ตั้งฉาก หาเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรง

สารละลาย: เราใช้สูตร:

เราได้สมการทั่วไปของเส้นตรงแล้ว มาตรวจสอบกัน:

1) “ลบ” พิกัดของเวกเตอร์ปกติออกจากสมการ: – ใช่ จริงๆ แล้วเวกเตอร์ดั้งเดิมได้มาจากเงื่อนไข (หรือควรได้รับเวกเตอร์คอลลิเนียร์)

2) ตรวจสอบว่าจุดนั้นเป็นไปตามสมการหรือไม่:

ความเท่าเทียมกันอย่างแท้จริง

หลังจากที่เรามั่นใจว่าสมการนั้นประกอบขึ้นอย่างถูกต้องแล้ว เราจะทำสมการที่สองต่อไป ส่วนที่ง่ายงาน เรานำเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรงออกมา:

คำตอบ:

ในรูปวาดสถานการณ์จะเป็นดังนี้:

เพื่อวัตถุประสงค์ในการฝึกอบรม งานที่คล้ายกันในการแก้ปัญหาอย่างอิสระ:

ตัวอย่างที่ 10

เขียนสมการเส้นตรงจากจุดและ เวกเตอร์ปกติ. หาเวกเตอร์ทิศทางของเส้นตรง

ส่วนสุดท้ายของบทเรียนจะเน้นไปที่สมการเส้นบนระนาบที่พบได้น้อยกว่า แต่ยังรวมถึงสมการประเภทเส้นบนเครื่องบินที่สำคัญด้วย

สมการของเส้นตรงในส่วนต่างๆ
สมการของเส้นตรงในรูปแบบพาราเมตริก

สมการของเส้นตรงในส่วนต่างๆ มีรูปแบบ โดยที่ค่าคงที่ที่ไม่ใช่ศูนย์ สมการบางประเภทไม่สามารถแสดงในรูปแบบนี้ได้ เช่น สัดส่วนโดยตรง (เนื่องจากเทอมอิสระเท่ากับศูนย์และไม่มีทางจะได้สมการที่อยู่ทางด้านขวา)

หากพูดในเชิงเปรียบเทียบแล้ว นี่คือสมการประเภท "ทางเทคนิค" งานทั่วไปคือการแสดงสมการทั่วไปของเส้นเป็นสมการของเส้นในส่วนต่างๆ สะดวกยังไง? สมการของเส้นตรงในส่วนช่วยให้คุณค้นหาจุดตัดของเส้นตรงด้วยแกนพิกัดได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจมีความสำคัญมากในปัญหาทางคณิตศาสตร์ระดับสูงบางข้อ

ลองหาจุดตัดของเส้นตรงกับแกนกัน เรารีเซ็ต "y" ให้เป็นศูนย์ และสมการจะอยู่ในรูปแบบ . ได้รับจุดที่ต้องการโดยอัตโนมัติ: .

เช่นเดียวกับแกน – จุดที่เส้นตรงตัดกับแกนพิกัด