Przejdź do treści
Cała strona · Podręcznik · szkoła średnia

NOWA MATeMAtyka 1. Zakres podstawowy i rozszerzony — strona 246

rozdział 5. Funkcja liniowa · temat „5.5. Warunek prostopadłości prostych” · 5 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

Celem ćwiczenia jest to, by dla czterech danych prostych l wyznaczyć równania prostych prostopadłych przechodzących przez ustalony punkt P.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Wyznaczamy ujemną odwrotność nachylenia prostej ll i podstawiamy punkt PP.

a) Nachylenie wynosi 13\frac13. Z −2=13⋅3+b-2=\frac13\cdot3+b otrzymujemy b=−3b=-3.

b) Nachylenie wynosi −32-\frac32. Z 1=−32⋅4+b1=-\frac32\cdot4+b mamy b=7b=7.

c) Nachylenie wynosi 34\frac34. Z −2=34⋅(−4)+b-2=\frac34\cdot(-4)+b mamy b=1b=1.

d) Nachylenie prostopadłe do 72\frac72 wynosi −27-\frac27. Z −4=−27⋅14+b-4=-\frac27\cdot14+b otrzymujemy b=0b=0.

Odpowiedź

a) y=13x−3y=\frac13x-3; b) y=−32x+7y=-\frac32x+7; c) y=34x+1y=\frac34x+1; d) y=−27xy=-\frac27x.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

W tym przykładzie trzeba w czterech przypadkach zapisać równania boków trójkąta ABC i rozstrzygnąć, czy ma on kąt prosty.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a)

AB:y=−x+6,BC:y=x−2,AC:y=5.AB:y=-x+6,\qquad BC:y=x-2,\qquad AC:y=5.

Ponieważ aABaBC=(−1)⋅1=−1a_{AB}a_{BC}=(-1)\cdot1=-1, kąt przy BB jest prosty.

b)

AB:y=−x−3,BC:y=2x−3,AC:y=x+1.AB:y=-x-3,\qquad BC:y=2x-3,\qquad AC:y=x+1.

Proste ABAB i ACAC mają nachylenia −1-1 i 11, więc są prostopadłe; kąt przy AA jest prosty.

c)

\qquad AC:y=x+5.$$ Żadne dwie proste nie tworzą pary pionowa–pozioma ani nie mają iloczynu nachyleń $-1$, więc trójkąt nie jest prostokątny. **d)** $$AB:y=x+\frac32,\qquad BC:y=-\frac12, \qquad AC:x=\frac92.$$ $BC$ jest pozioma, a $AC$ pionowa, zatem kąt przy $C$ jest prosty.
Odpowiedź

a) Równania jak wyżej; trójkąt prostokątny w BB.
b) Równania jak wyżej; prostokątny w AA.
c) Równania jak wyżej; nie jest prostokątny.
d) Równania jak wyżej; prostokątny w CC.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

Trzeba tu w dwóch konfiguracjach rombu wykorzystać prostopadłość przekątnych i wyznaczyć równania prostych, które je zawierają.

2 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Przekątne rombu przecinają się w połowie i są prostopadłe.

a) Punkty A,CA,C wyznaczają pierwszą przekątną. Jej nachylenie to 11, a równanie

AC:y=x−4.AC:y=x-4.

Środek ACAC ma współrzędne (3,−1)(3,-1). Druga przekątna ma nachylenie −1-1 i przechodzi przez ten środek, więc

BD:y=−x+2.BD:y=-x+2.

b) Tu znamy końce przekątnej BDBD. Jej środek to (0,1)(0,1), a współczynnik kierunkowy

aBD=3−(−1)−6−6=−13.a_{BD}=\frac{3-(-1)}{-6-6}=-\frac13.

Zatem BD:y=−13x+1BD:y=-\frac13x+1. Prostopadła przekątna ACAC przechodzi przez (0,1)(0,1) i ma nachylenie 33, więc AC:y=3x+1AC:y=3x+1.

Odpowiedź

a) AC:y=x−4AC:y=x-4, BD:y=−x+2BD:y=-x+2.
b) AC:y=3x+1AC:y=3x+1, BD:y=−13x+1BD:y=-\frac13x+1.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Ćwiczenie 6

Zadanie pokazuje, jak w trzech wariantach znaleźć funkcję liniową o miejscu zerowym minus 2, prostopadłą do wskazanej prostej.

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Szukana prosta przechodzi przez (−2,0)(-2,0), ponieważ −2-2 jest jej miejscem zerowym.

a) Dana prosta ma postać y=−32x−3y=-\frac32x-3, więc nachylenie prostej prostopadłej wynosi 23\frac23. Z 0=23⋅(−2)+b0=\frac23\cdot(-2)+b otrzymujemy b=43b=\frac43.

b) Po przekształceniu równania dostajemy y=4x−10y=4x-10. Nachylenie prostopadłe to −14-\frac14, a warunek przejścia przez (−2,0)(-2,0) daje b=−12b=-\frac12.

c) Dana prosta ma równanie y=23x−83y=\frac23x-\frac83. Nachylenie prostopadłe wynosi −32-\frac32, a 0=−32⋅(−2)+b0=-\frac32\cdot(-2)+b daje b=−3b=-3.

Odpowiedź

a) y=23x+43y=\frac23x+\frac43; b) y=−14x−12y=-\frac14x-\frac12; c) y=−32x−3y=-\frac32x-3.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Ćwiczenie 7

Tutaj należy przez punkt P poprowadzić prostą prostopadłą do podanej prostej poziomej albo pionowej i zapisać jej równanie.

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Prosta y=−3y=-3 jest pozioma. Prosta do niej prostopadła jest pionowa, a przechodząc przez P(6,−5)P(6,-5) ma równanie x=6x=6.

b) Prosta x=−3x=-3 jest pionowa. Prostopadła do niej prosta pozioma przechodząca przez PP ma równanie y=−5y=-5.

c) Tak samo prosta x=−23x=-2\sqrt3 jest pionowa, więc szukana prosta ma równanie y=−5y=-5.

Odpowiedź

a) x=6x=6; b) y=−5y=-5; c) y=−5y=-5.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem