Przejdź do treści
Cała strona · Podręcznik · szkoła średnia

NOWA MATeMAtyka 1. Zakres podstawowy i rozszerzony — strona 199

rozdział 4. Funkcje · temat „4.9. Wektory w układzie współrzędnych” · 7 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

Tym razem trzeba w czterech zestawach odtworzyć współrzędne końca wektora z jego początku i obu składowych przesunięcia.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Jeśli A=(xA,yA)A=(x_A,y_A) i AB→=[u,v]\overrightarrow{AB}=[u,v], to B=(xA+u,yA+v)B=(x_A+u,y_A+v).

a) B=(−3+9,5+0)=(6,5)B=(-3+9,5+0)=(6,5).

b) B=(2−5,2−2)=(−3,0)B=(2-5,2-2)=(-3,0).

c) B=(52+3,2−32)=(112,12)B=(\frac52+3,2-\frac32)=(\frac{11}{2},\frac12).

d) B=(4−112,−1+12)=(−32,−12)B=(4-\frac{11}{2},-1+\frac12)=(-\frac32,-\frac12).

Odpowiedź

a) B(6,5)B(6,5); b) B(−3,0)B(-3,0);
c) B(512,12)B\left(5\frac12,\frac12\right);
d) B(−112,−12)B\left(-1\frac12,-\frac12\right).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

Ten przykład pokazuje, jak w czterech przykładach cofnąć zadane przesunięcie wektorowe od znanego końca i dzięki temu znaleźć współrzędne punktu początkowego.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Dla B=(xB,yB)B=(x_B,y_B) i AB→=[u,v]\overrightarrow{AB}=[u,v] mamy A=(xB−u,yB−v)A=(x_B-u,y_B-v).

a) A=(0−3,4−4)=(−3,0)A=(0-3,4-4)=(-3,0).

b) A=(−2−(−3),3−2)=(1,1)A=(-2-(-3),3-2)=(1,1).

c) A=(−1−14,2−(−15))=(−15,17)A=(-1-14,2-(-15))=(-15,17).

d) A=(1−(−22),4−(−28))=(23,32)A=(1-(-22),4-(-28))=(23,32).

Odpowiedź

a) A(−3,0)A(-3,0); b) A(1,1)A(1,1); c) A(−15,17)A(-15,17); d) A(23,32)A(23,32).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

Twoim celem jest to, by dla dwóch par odcinków porównać różnice współrzędnych końców i rozstrzygnąć, czy zapisany wektor jest przeciwny do obu wskazanych wektorów.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) AB→=[12−8,−2−4]=[−712,−6]\overrightarrow{AB}=[\frac12-8,-2-4]=[-7\frac12,-6], więc wektor przeciwny ma współrzędne [712,6][7\frac12,6] — dokładnie podane w zadaniu.

b) AB→=[3,−176]\overrightarrow{AB}=[3,-\frac{17}{6}], więc jego wektor przeciwny nie jest podaną parą. Upraszczamy 63−3=3+3.\frac6{3-\sqrt3}=3+\sqrt3. Zatem CD→=[3,−136]\overrightarrow{CD}=[3,-\frac{13}{6}], a wektor przeciwny to [−3,136]=[−3,216][-3,\frac{13}{6}]=[-3,2\frac16].

Odpowiedź

a) Jest to wektor przeciwny do AB→\overrightarrow{AB}.
b) Jest to wektor przeciwny do CD→\overrightarrow{CD}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 4

Skupiamy się na tym, jak z położeń odcinka i jego obrazu odczytać wspólny wektor translacji, a następnie zastosować dwa takie przesunięcia do nowych odcinków.

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Ze skanu odczytujemy P(−3,−2)P(-3,-2), Q(−1,2)Q(-1,2), P1(2,−1)P_1(2,-1), Q1(4,3)Q_1(4,3).

a) PP1→=[2−(−3),−1−(−2)]=[5,1]\overrightarrow{PP_1}=[2-(-3),-1-(-2)]=[5,1]; ten sam wektor otrzymujemy z QQ1→\overrightarrow{QQ_1}.

b) Po dodaniu [2,−2][2,-2] do obu końców: P′=(−1,−4)P'=(-1,-4), Q′=(1,0)Q'=(1,0).

c) Po dodaniu [−2,1][-2,1]: P′′=(−5,−1)P''=(-5,-1), Q′′=(−3,3)Q''=(-3,3).

Odpowiedź

a) [5,1][5,1].
b) Odcinek o końcach (−1,−4)(-1,-4) i (1,0)(1,0).
c) Odcinek o końcach (−5,−1)(-5,-1) i (−3,3)(-3,3).

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 5

Należy tutaj przesunąć trójkąt o podany wektor i w dwóch wariantach obliczyć pole nakładania się figury pierwotnej z jej obrazem.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Trójkąt ABCABC jest opisany nierównościami y≥−3y\ge-3, y≤x+2y\le x+2, y≤−2x+5y\le-2x+5. Po przesunięciu o [−2,1][-2,1] dostajemy y≥−2y\ge-2, y≤x+5y\le x+5, y≤−2x+2y\le-2x+2. W części wspólnej aktywne są proste y=−2,y=x+2,y=−2x+2.y=-2,\qquad y=x+2,\qquad y=-2x+2. Tworzą trójkąt o wierzchołkach (−4,−2)(-4,-2), (2,−2)(2,-2), (0,2)(0,2), podstawie 66 i wysokości 44. Pole wynosi 12⋅6⋅4=12\frac12\cdot6\cdot4=12.

b) Dla części wspólnej aktywne krawędzie mają równania y=23x+2,qquady=−12x+2,qquady=3x+9.y=\frac23x+2,qquad y=-\frac12x+2,qquad y=3x+9. Ich przecięcia to (0,2)(0,2), (−3,0)(-3,0), (−2,3)(-2,3). Pole obliczone ze wzoru wyznacznikowego wynosi 12∣3⋅3−2⋅1∣=72=3,5.\frac12\left|3\cdot3-2\cdot1\right|=\frac72=3{,}5.

Odpowiedź

a) 1212; b) 3,53{,}5.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Ćwiczenie 6

Sprawdzamy tutaj, jak przesunąć prostokąt kolejno o dwa zadane wektory, porównać jego trzy położenia i obliczyć pole części wspólnej otrzymanych figur.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Ze skanu odczytujemy A(−2,−1)A(-2,-1), B(4,−1)B(4,-1), C(4,2)C(4,2), D(−2,2)D(-2,2). Prostokąt ma więc szerokość 66 i wysokość 33. Po przesunięciu osiowo równoległego prostokąta o [a,b][a,b] wspólne wymiary wynoszą 6−∣a∣6-|a| i 3−∣b∣3-|b|, o ile są dodatnie.

a) Dla [−3,2][-3,2] część wspólna ma wymiary 3×13\times1, więc pole 33.

b) Dla [412,−1][4\frac12,-1] wspólne wymiary to 112×21\frac12\times2, więc pole również 33.

Odpowiedź

a) 33; b) 33.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 6

To ćwiczenie sprawdza, czy potrafisz odtworzyć równoległobok z jednego wierzchołka i dwóch wektorów boków, przesunąć go, a potem policzyć pole przecięcia obu położeń.

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Z równości BC→=C−B=[−4,4]\overrightarrow{BC}=C-B=[-4,4] mamy B=C−[−4,4]=(6,0)B=C-[-4,4]=(6,0). Analogicznie D=C−[9,3]=(−7,1)D=C-[9,3]=(-7,1). W równoległoboku A+C=B+DA+C=B+D, zatem A=B+D−C=(−3,−3).A=B+D-C=(-3,-3).

Wektory boków wychodzące z AA to AB→=[9,3],qquadAD→=[−4,4].\overrightarrow{AB}=[9,3],qquad \overrightarrow{AD}=[-4,4]. Pole równoległoboku wynosi ∣9⋅4−3⋅(−4)∣=48|9\cdot4-3\cdot(-4)|=48. Ponieważ v⃗=[3,1]=13AB→\vec v=[3,1]=\frac13\overrightarrow{AB}, obraz jest przesunięty o jedną trzecią długości boku ABAB. Część wspólna ma pełny wymiar w kierunku ADAD i 23\frac23 wymiaru w kierunku ABAB, więc jej pole to 23⋅48=32.\frac23\cdot48=32.

Odpowiedź

A(−3,−3)A(-3,-3), B(6,0)B(6,0), D(−7,1)D(-7,1); pole części wspólnej: 3232.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem