Værktøjskasse til analytisk Geometri

Relaterede dokumenter
Værktøjskasse til analytisk Geometri

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 10 opgaver over. , og et punkt er givet ved: P (2, 1).

Afstandsformlen og Cirklens Ligning

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 10 opgaver over. 1, og et punkt er givet ved: (2, 1)

Afstande, skæringer og vinkler i rummet

Analytisk plangeometri 1

Analytisk Geometri. Frank Nasser. 11. juli 2011

Vinkelrette linjer. Frank Villa. 4. november 2014

Brug og Misbrug af logiske tegn

Analytisk geometri. Et simpelt eksempel på dette er en ret linje. Som bekendt kan en ret linje skrives på formen

Afstande, skæringer og vinkler i rummet

Analytisk Geometri. Frank Nasser. 12. april 2011

Svar på sommeropgave (2019)

Ting man gør med Vektorfunktioner

Pointen med Differentiation

Grafmanipulation. Frank Nasser. 14. april 2011

Når eleverne skal opdage betydningen af koefficienterne i udtrykket:

Archimedes Princip. Frank Nasser. 12. april 2011

Delmængder af Rummet

Affine transformationer/afbildninger

Projekt 2.5 Brændpunkt og ledelinje for parabler

Repetition til eksamen. fra Thisted Gymnasium

Problemløsning i retvinklede trekanter

Projekt 2.1: Parabolantenner og parabelsyning

1 Oversigt I. 1.1 Poincaré modellen

Vektorer og lineær regression

Afstandsformlerne i Rummet

Løsning til øvelse 7.8, side 272: Københavns Politigård

Vektorer og lineær regression. Peter Harremoës Niels Brock

Forslag til løsning af Opgaver til analytisk geometri (side 338)

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe den første opgave af hvert emne over.

Bedste rette linje ved mindste kvadraters metode

Omskrivningsregler. Frank Nasser. 10. december 2011

Projekt 2.5 Brændpunkt og ledelinje

Kompendium i faget. Matematik. Tømrerafdelingen. 2. Hovedforløb. Y = ax 2 + bx + c. (x,y) Svendborg Erhvervsskole Tømrerafdelingen Niels Mark Aagaard

Afstand fra et punkt til en linje

Delmængder af Rummet

Ting man gør med Vektorfunktioner

Afstandsformlen og Cirklens Ligning

Undervisningsbeskrivelse

Diskriminantformlen. Frank Nasser. 11. juli 2011

1.1.1 Første trin. Læg mærke til at linjestykket CP ikke er en cirkelbue; det skyldes at det ligger på en diameter, idet = 210

Grundlæggende matematiske begreber del 3

Løsninger til eksamensopgaver på A-niveau 2017

Pythagoras Sætning. Frank Nasser. 20. april 2011

Aalborg Universitet - Adgangskursus. Eksamensopgaver. Matematik B til A

MATEMATIK A-NIVEAU. Kapitel 1

Matematik A. 5 timers skriftlig prøve. Højere Teknisk Eksamen i Grønland maj 2009 GLT091-MAA. Undervisningsministeriet

Undervisningsbeskrivelse

MATEMATIK A-NIVEAU 2g

Undersøge funktion ved hjælp af graf. For hf-mat-c.

Undervisningsbeskrivelse

Andengradsligninger. Frank Nasser. 12. april 2011

Grundlæggende matematiske begreber del 3

Stx matematik B maj 2009

Matematikprojekt Belysning

Funktioner. 3. del Karsten Juul

Introducerende undervisningsmateriale til Geogebra

Retningslinjer for bedømmelsen. Georg Mohr-Konkurrencen runde

Logaritmiske Transformationer

Undervisningsbeskrivelse

Pointen med Funktioner

Temaopgave: Parameterkurver Form: 6 timer med vejledning Januar 2010

GUX. Matematik. B-Niveau. Fredag den 29. maj Kl Prøveform b GUX151 - MAB

Grønland. Matematik A. Højere teknisk eksamen

dvs. vinkelsummen i enhver trekant er 180E. Figur 11

User s guide til cosinus og sinusrelationen

VEKTORGEOMETRI del 2 Skæringer Projektioner Vinkler Afstande

Kapitel 8. Hvad er matematik? 1 ISBN Øvelse 8.2

er et helt tal. n 2 AB CD AC BD (b) Vis, at tangenterne fra C til de omskrevne cirkler for trekanterne ACD og BCD står vinkelret på hinanden.

Retningslinjer for bedømmelsen. Georg Mohr-Konkurrencen runde

A U E R B A C H M I K E # e z. a z. # a. # e x. # e y. a x

Eksempel på funktion af 2 variable, som har egentligt lokalt minimum på enhver ret linje gennem origo, men som ikke har lokalt minimum i origo!

Ordbog over Symboler

Hvad er matematik? C, i-bog ISBN

qwertyuiopåasdfghjklæøzxcvbnmqw ertyuiopåasdfghjklæøzxcvbnmqwert yuiopåasdfghjklæøzxcvbnmqwertyui opåasdfghjklæøzxcvbnmqwertyuiopå

MATEMATIK BASIS. Supplerende øvelser til. Grundforløbet

Undervisningsbeskrivelse

Om problemløsning i matematik

Cosinusrelationen. Frank Nasser. 11. juli 2011

GUX. Matematik Niveau B. Prøveform b

Eksempel på den aksiomatisk deduktive metode

Bjørn Felsager, Haslev Gymnasium & HF, 2003

Undervisningsbeskrivelse

Matematiske hjælpemidler. Koordinater. 2.1 De mange bredder.

Transformationsgeometri: Inversion. Kirsten Rosenkilde, august Inversion

VUC Vestsjælland Syd, Slagelse Nr. 1 Institution: Projekt Trigonometri

Egenskaber ved Krydsproduktet

Løsningsforslag Mat B August 2012

Differentiation af Potensfunktioner

Løsning af simple Ligninger

VEKTORGEOMETRI del 1 Vektorregning Parameterfremstillinger Produkter af vektorer

ADGANGSKURSUS AALBORG UNIVERSITET. Formelsamling. Brush-up Flex

M A T E M A T I K. # e z. # a. # e x. # e y A U E R B A C H M I K E. a z. a x

Implikationer og Negationer

gl. Matematik A Studentereksamen Torsdag den 22. maj 2014 kl gl-1stx141-mat/a

Vektorfunktioner. (Parameterkurver) x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Løsningsforslag MatB Juni 2013

Transkript:

Værktøjskasse til analytisk Geometri Frank Nasser 0. april 0 c 008-0. Dette dokument må kun anvendes til undervisning i klasser som abonnerer på MatBog.dk. Se yderligere betingelser for brug her. Bemærk: Dette er en arkiveret udgave af dokumentet som muligvis ikke er den nyeste tilgængelige.

Indhold Introduktion Punkter 3 Delmængder 4 4 Linjer 5 5 Cirkler 6 Parabler 4 7 Hyperbler 6 8 Akseparallelle Ellipser 8

Resumé Dette er en meget kortfattet samling af de mest basale og anvendelige resultater fra analytisk plangeometri. Introduktion Vi gennemgår her de mest basale resultater fra den analytiske plangeometri. Dokumentet kan være godt at scanne igennem når man leder efter et stykke værktøj til at løse et konkret problem vedrørende punkter eller delmængder af det todimensionale koordinatsystem. Alle beviser og eksempler på anvendelse er gemt til andre dokumenter. Forudsætninger De eneste nødvendige forudsætninger for at forstå dette dokument er at du kender det todimensionale koordinatsystem og ved hvordan man beskriver delmængder af det. side

Punkter Sætning (Afstandsformlen) Hvis P og Q er to punkter i koordinatsystemet: og P = (x ; y ) Q = (x ; y ) så er afstanden mellem P og Q (se figur ) lig med: P Q = (x x ) + (y y ) 3 (x ;y ) (x ;y ) -5-4 -3 - - 0 3 4 5 - - -3 Figur : Afstanden mellem to punkter. side

Sætning (Midtpunkt mellem to punkter) Hvis P og Q er to punkter i koordinatsystemet: og P = (x ; y ) Q = (x ; y ) så er midtpunktet, M, af linjestykket P Q (se figur ) givet ved: ( x + x M = ; y ) + y 3 (x ;y ) (x ;y ) M -3 - - 0 3 4 5 - Figur : Midtpunktet mellem to punkter. side 3

3 Delmængder En delmængde af koordinatsystemet angives på formen: {(x; y) R } hvor er et udsagn som fortæller hvad et punkts koordinater x og y skal opfylde for at punktet ligger i mængden. Som regel består denne information af en ligning eller en ulighed hvori de (ukendte) koordinater x og y indgår. Man siger i så fald at ligningen (eller uligheden) beskriver delmængden. side 4

4 Linjer Sætning 3 (Linjens ligning) Hvis a og b er to givne reelle tal, så udgør delmængden: {(x; y) R y = a x + b} en ret linje (se figur 3) som ikke er lodret. Tallet a kaldes hældningskoefficienten for den rette linje. Omvendt kan alle rette linjer som ikke er lodrette beskrives ved en ligning af typen: y = ax + b 4 3 (0;b) a -3 - - 0 3 - - Figur 3: En ret linje side 5

Sætning 4 (Ret linje ud fra to punkter) Hvis P og Q er to punkter: og P = (x ; y ) Q = (x ; y ) hvor x x, så kan den rette linje gennem P og Q (se figur 4) beskrives ved ligningen y = a x + b hvor og a = y y x x b = y y y x x x Bemærkning Alternativt kan a og b bestemmes ved at løse de to ligninger med a og b som ukendte: y = a x + b og y = a x + b Dette er som regel nemmere i praksis. side 6

3 (x ;y ) (x ;y ) -5-4 -3 - - 0 3 4 5 - - -3 Figur 4: En linje bestemt ved to punkter. side 7

Sætning 5 (Ret linje ud fra et punkt og en hældning) Hvis P er et punkt i koordinatsystemet: P = (x 0 ; y 0 ) og a er et reelt tal, så kan den rette linje gennem P med hældningskoefficient a (se figur 5) beskrives ved ligningen: y = y 0 + a (x x 0 ) eller omskrevet: y = ax + (y 0 ax 0 ) 3 a (x 0 ;y 0 ) -3 - - 0 3 - - -3 Figur 5: En linje bestemt ved et punkt og en hældningskoefficient. side 8

Sætning 6 (Stigningsvinkel) Hvis L er en ret linje med hældningskoefficient a, og v betegner vinklen (målt med fortegn) mellem L og en vandret linje (se figur 6), så er: tan(v) = a 4 3 v 5-4 -3 - - 0 3 4 5 - - -3 Figur 6: En linjes stigningsvinkel (se sætning 6). side 9

Sætning 7 (Ortogonale linjer) Hvis L og M er to rette linjer med hældningskoefficienter henholdsvis a og c, så er L og M ortogonale (se figur 7) hvis og kun hvis a c = 4 3 L 5-4 -3 - - 0 3 4 5 - - M -3 Figur 7: To ortogonale linjer (se sætning 7) side 0

Sætning 8 (Afstand fra punkt til linje) Hvis L er en linje, givet ved en ligning af typen: og y = ax + b P = (x 0 ; y 0 ) er et punkt i koordinatsystemet, så kan den vinkelrette afstand (se figur 8) fra P til L udregnes som: Dist(P, L) = ax 0 + b y 0 + a 3 P 5-4 -3 - - 3 4 5 - L - -3 Figur 8: Afstand fra et punkt til en linje (se sætning 8) side

5 Cirkler Sætning 9 (Cirklens ligning) Hvis a, b og r er tre reelle tal, hvor r > 0, så udgør delmængden: {(x; y) R (x a) + (y b) = r } en cirkel med centrum i punktet (a; b) og radius r (se figur 9). Omvendt kan alle cirkler i koordinatsystemet beskrives ved en ligning af typen: (x a) + (y b) = r 5 4 3 r (a;b) - - 0 3 4 5 - - Figur 9: En cirkel bestemt ved centrum og radius side

Som et eksempel på hvordan de fleste af ovennævnte sætninger kan arbejde sammen, nævner vi følgende: Sætning 0 (Bestemmelse af cirkel ud fra tre punkter) Hvis P, Q og R er tre punkter i koordinatsystemet, som ikke ligger på den samme rette linje, så findes der præcis én cirkel som går gennem P. Q og R. Denne cirkel kan bestemmes efter følgende fremgangsmåde:. Find midtpunktet mellem P og Q (sætning ).. Beregn hældningen af linjen gennem P og Q (sætning 4). 3. Beregn hældningen af den linje som er vinkelret på linjen gennem P og Q (sætning 7). 4. Opskriv en ligning for den linje som går gennem midtpunktet mellem P og Q og har den hældning som er bestemt i punkt 3 (sætning 5). 5. Gentag punkt 4 med punkterne Q og R i stedet for P og Q. 6. Find skæringspunktet mellem de to linjer. Dette er centrum for den ønskede cirkel. 7. Cirklens radius er lig med afstanden fra centrum til et hvilkårligt af de tre punkter. side 3

Øvelse Find en ligning for den cirkel som indeholder punkterne: A = (; 7) og B = (7; ) C = ( 3; 9) 6 Parabler Sætning (Parablens ligning) Hvis a, b og c er tre reelle tal, så udgør delmængden: {(x; y) R y = a x + b x + c} en såkaldt parabel (se figur 0), som skærer y-aksen i punktet (0; c) og som har toppunkt i punktet (x t ; y t ), hvor og x t = b a y t = b 4ac 4a side 4

4 3 (0;c) - 0 3 - - -3 (x t ;y t ) Figur 0: En parabel med toppunkt og skæringspunkt med y-aksen indtegnet side 5

7 Hyperbler Sætning Hvis a er et reelt tal, så udgør delmængden: {(x; y) R x y = a} en såkaldt hyperbel (se figur ) som går igennem punkterne (; a) og (a; ) (bemærk at hvis a = så er de to punkter ens) side 6

5 4 3 (;a) (a;) -5-4 -3 - - 0 3 4 5 - - -3-4 -5 Figur : En hyperbel side 7

8 Akseparallelle Ellipser Sætning 3 (Ellipsens ligning) Hvis a, b, p, q er fire reelle tal, hvor p > 0 og q > 0, så udgør delmængden: ( ) ( x a y b (x; y) R + p q ) = en ellipse med centrum i punktet (a; b) og vandret afstand p fra centrum til ellipsen og lodret afstand q fra centrum til ellipsen (se figur ). 5 4 3 q (a;b) p -4-3 - - 0 3 4 5 - Figur : En ellipse side 8