Аналитичка геометрија: главни појмови и формуле

Аналитичка геометрија проучава геометријске елементе у координатном систему у равни или простору. Ови геометријски објекти су одређени њиховом локацијом и положајем у односу на тачке и осе овог система оријентације.

Од древних народа, попут Египћана и Римљана, идеја о координатама се већ појавила у историји. Али тек у 17. веку, са делима Ренеа Декарта и Пјера де Фермаа, ова област математике је систематизована.

Декартов ортогонални систем

Ортогонални картезијански систем је референтна база за лоцирање координата. Састављен је, у равни, од две управне осе једна на другу.

  • О(0,0) почетак овог система је пресек ових оса.
  • Кс оса је апсциса.
  • Оса и је ордината.
  • Четири квадранта су у супротном смеру казаљке на сату.

наручени пар

Било која тачка на равни има координате П(к, и).

к је апсциса тачке П и представља растојање од њене ортогоналне пројекције на осу к до почетка.
и је ордината тачке П и растојање од њене ортогоналне пројекције на и осу до почетка.

растојање између две тачке

Растојање између две тачке на Декартовој равни је дужина сегмента који спаја ове две тачке.

Формула за растојање између две тачке равна А лева заграда права к са правом А индексни зарез прави размак и са равним индексним индексом десна заграда и право Б отворене заграде равно к са правим Б индексним зарезом прави размак и са правим Б индексним размаком затворене заграде било који.

почетни стил математичка величина 22пк равно д са АБ индексом једнако је квадратном корену леве заграде равно к са равним Б индексом минус право к са равним индексом А десна квадратна заграда плус лева заграда право и са равним Б индексним минус правим и са равним А индексним десним квадратом заградама крај корена краја стил

Координате средње тачке

Средња тачка је тачка која дели сегмент на два једнака дела.

Бити М отвара заграде к са М индексним размаком зарезом и са М индексом затвара заграде средишња тачка сегмента стег А Б са шипком изнад, његове координате су аритметичке средине апсцисе и ординате.

почетни стил математичка величина 22пк к са равним М индексом једнако бројилу равном к са равним Б индексом плус равним к са равним А индексом преко имениоца 2 крај разломка крај стила и почетни стил математичка величина 22пк право и са равним М индексом једнако бројилу равно и са равним Б индексом плус право и са равним А индексом преко имениоца 2 крај разломка крај стила

Услов поравнања у три тачке

С обзиром на поене: квадрат А отвара заграде квадрат к са равним А индексни зарез прави размак и са равним индексни индекс затвара заграде зарез размак прави размак Б отвара квадратне к заграде са правим Б индексним зарезом размак право и са равним Б индексом затвара заграде простор простор простор прави и размак прави размак Ц лева заграда равна к са равним Ц индексним зарезом прави размак и са равним Ц индексним заградама јел тако.

Ове три тачке ће бити поравнате ако је детерминанта следеће матрице једнака нули.

почетни стил математика величина 22пк дет простор отворене угласте заграде ред табеле са ћелијом са равним к са равним А индексним индексом крај ћелије са равним и са равним А крај ћелије индекс 1 ред са ћелијом са равним к са равним индексом Б крај ћелије са равним и са равним индексом Б крај ћелије 1 ред са ћелијом са равно к са равним Ц индексним крајем ћелије са равним и са равним Ц индексним индексом крај ћелије 1 крај табеле затвара угласте заграде простор једнак размаку 0 крај стила

Пример

Угаони коефицијент праве

нагиб равно м праве је тангента њеног нагиба алфа у односу на осу к.

почетни стил математичка величина 22пк право м размак једнако размак тг прави размак алфа крај стила

Да бисте добили нагиб из две тачке:

почетни стил математичке величине 22пк право м једнако бројиоцу право и са равним Б индексом минус право и са правом А индекс преко имениоца равно к са равним Б индексом минус равним к са равним индексним индексом крај разломка крај стил

Ако је м > 0, права је растућа, у супротном, ако је м < 0, права је опадајућа.

општа једначина праве

почетни стил математика величина 22пк секира простор више простора по размаку више простора равно ц размак једнако размак 0 крај стила

Где Тхе,Б и ц су константни реални бројеви и, Тхе и Б нису истовремено нулте.

Пример

Правна једначина која зна тачку и нагиб

дат поен право А отвара заграде право к са 0 индексним зарезом прави размак и са 0 индексним индексом затвара заграде и нагиб равно м.

Једначина праве ће бити:

почетни стил математичка величина 22пк равно и минус право и са 0 индексним индексом једнако право м лева заграда равно к минус право к са 0 индексним индексом десна заграда крај стила

Пример

Редуковани облик праве једначине

почетни стил математичка величина 22пк равно и једнако мк право н крај стила

Где:
м је нагиб;
н је линеарни коефицијент.

не је наређено тамо где права сече и осу.

Пример

Погледај Линија једначина.

Релативни положај између две паралелне праве у равни

Две различите праве су паралелне када су им нагиби једнаки.

ако правац р има нагиб право м са равним р индексом, и равно с има нагиб право м са равним с индексом, ове су паралелне када:

почетни стил математичка величина 22пк равно м са равним р индексом једнако право м са равним с индексним индексом крај стила

За ово, ваше склоности морају бити једнаке.

м са с индексом једнаким т г алфа размака са с индексним размаком крај индекса м са р индексом једнако т г алфа размаком са р размаком испод индекса крај индекса

Тангенте су једнаке када су углови једнаки.

Релативни положај између две конкурентске праве у равни

Две праве су истовремене када су њихови нагиби различити.

Грешка при конверзији из МатхМЛ-а у доступан текст.

Заузврат, нагиби се разликују када су њихови углови нагиба у односу на к осу различити.

алфа са р индексом није једнака алфа са с индексом

управне линије

Два остатка су окомита када је производ њихових нагиба једнак -1.

две праве р и с, изразито, са нагибима м са р индексом и м са с претплаћеним, су окомите ако, и само ако:

почетни стил математичке величине 22пк равно м са равним р индексом. равно м са с индексом једнако је минус 1 крај стила

или

почетни стил математичка величина 22пк равно м са равним р индексом једнако је минус 1 преко правог м са равним с индексом крај стила

Други начин да сазнате да ли су две праве управне је из њихових једначина у општем облику.

Једначине правих р и с су:

р двотачка размак са р индексом к плус б са р индексним индексом и плус размак ц са р индексним размаком с двотачка размак са с индексним индексом к плус б са с индексним индексом и плус ц са с индексним индексом

Две праве окомите на њега када:

почетни стил математичке величине 22пк равно а са равним р индексом. право а са равним с индексом плус право б са равним р индексом. равно б са равним с индексом једнаким 0 крају стила

Погледај Перпендицулар Линес.

Обим

Обим је геометријско место у равни где су све тачке П(к, и) на истом растојању р из његовог центра Ц(а, б), где је р је мера полупречника.

Једначина обима у редукованом облику

почетни стил математичке величине 22пк отворене угласте заграде к минус равне и затворене угласте заграде плус отворена заграда и минус права б затвара квадратну заграду једнаку правој р на квадрат крају стил

Где:
р је полупречник, растојање између било које тачке на вашем луку и центра. Ц.
Тхе и Б су координате центра Ц.

општа једначина круга

почетни стил математичка величина 22пк равно к на квадрат плус право и на квадрат минус 2 оса минус 2 на плус отворено заграде равна а на квадрат плус права б на квадрат минус права р на квадрат затвара заграде једнаке 0 крај стил

Добија се развијањем квадрата чланова редуковане једначине обима.

Веома је уобичајено да се у вежбама прикаже општи облик једначине обима, познат и као нормални облик.

конусни

Реч конус долази од конуса и односи се на криве добијене његовим пресецањем. Елипса, хипербола и парабола су криве које се називају конус.

Елипса

Елипса је затворена крива која се добија пресецањем правог кружног конуса равнином косом на осу, која не пролази кроз врх и није паралелна са његовим генератрисама.

У равни, скуп свих тачака чији је збир растојања до две унутрашње фиксне тачке константан.

Елементи елипсе:

  • Ф1 и Ф2 су фокуси елипсе;
  • 2ц је жижна даљина елипсе. То је растојање између Ф1 и Ф2;
  • Поента О то је центар елипсе. То је средина између Ф1 и Ф2;
  • А1 и А2 су темена елипсе;
  • сегменту прави стог А са 1 равним индексом А са 2 индекса са косом цртом изнад велика оса и једнака 2а.
  • сегменту стек равно Б са 1 индексним равним Б са 2 индекса са косом цртом изнад мала оса је једнака 2б.
  • Ексцентричност а простор је једнак ц простору преко а где је 0 < и < 1.

Једначина редуковане елипсе

Размотримо тачку П(к, и) која се налази у елипси где је к апсциса, а и ордината ове тачке.

Центар елипсе у почетку координатног система и велика оса (АА) на к-оси.

почетни стил математичка величина 22пк равно к на квадрат преко правог а на квадрат плус право и на квадрат преко правог б на квадрат једнако је 1 крају стила

Центар елипсе у почетку координатног система и велика оса (АА) на и оси.

почетни стил математичка величина 22пк равно к на квадрат на право б на квадрат плус право и на квадрат на право а на квадрат једнако је 1 крају стила

Редукована једначина елипсе са осама паралелним са координатним оса

с обзиром на тачку равна лева заграда равно к са 0 индексним зарезом прави размак и са 0 индексним индексом десна заграда као порекло картезијанског система и, тачка равна Ц лева заграда права к са 0 индексним зарезом прави размак и са 0 индексним индексом десна заграда као центар елипсе.

АА главна оса, паралелна са к осом.

почетни стил математичка величина 22пк лева заграда равно к минус право к са 0 индексним индексом десне заграде на квадрат преко правог а ао квадрат плус лева заграда право и минус право и са 0 индексним десним заградама на квадрат изнад праве б на квадрат једнак 1 крају стил

АА велика оса, паралелна са и осом.

Грешка при конверзији из МатхМЛ-а у доступан текст.

Хипербола

Хипербола је скуп тачака на равни где разлика између две фиксне тачке Ф1 и Ф2 резултира константном позитивном вредношћу.

Елементи хиперболе:

  • Ф1 и Ф2 су жаришта хиперболе.
  • 2ц = прави стог Ф 1 равно Ф 2 са шипком изнад је жижна даљина.
  • Центар хиперболе је поента О, Просек сегмента Ф1Ф2.
  • А1 и А2 су темена.
  • 2а = А1А2 је реална или попречна оса.
  • 2б = Б1Б2 је имагинарна или коњугована оса.
  • права и једнака правој ц преко правог у просторје ексцентричност.

Кроз троугао Б1ОА2

права ц на квадрат једнако је право а на квадрат плус право б на квадрат

Хипербола редукована једначина

Са реалном осом око к осе и центром у почетку.
почетни стил математичка величина 22пк равно к на квадрат на право а на квадрат минус право и на квадрат на право б на квадрат једнако је 1 крају стила

Са реалном осом на оси и и центром у почетку.

почетни стил математичка величина 22пк право и на квадрат на право а на квадрат минус право к на квадрат на право б на квадрат једнако је 1 крај стила

Једначина хиперболе са осама паралелним са координатним осама

АА реална оса паралелна са к осом и центром право Ц лева заграда равно к са 0 индексним индексом прави зарез и са 0 индексним индексом десна заграда.

почетни стил математичка величина 22пк лева заграда равно к минус право к са 0 индексним индексом десне заграде на квадрат преко правог а ао квадрат минус лева заграда право и минус право и са 0 индексним десним заградама на квадрат изнад праве б на квадрат једнак 1 крају стил

Реална оса АА паралелна и оси и центар право Ц лева заграда равно к са 0 индексним индексом прави зарез и са 0 индексним индексом десна заграда.

почетни стил математичка величина 22пк лева заграда право и минус право и са 0 индексним индексним десним заградама на квадрат изнад правог ао квадрат минус лева заграда право к минус право к са 0 индексним десним заградама на квадрат изнад праве б на квадрат једнак 1 крају стил

Парабола

Парабола је место где је скуп тачака П(к, и) на истој удаљености од фиксне тачке Ф и праве д.

Елементи параболе:

  • Ф је фокус параболе;
  • д је права линија;
  • Оса симетрије је права линија кроз фокус Ф и окомита на смерницу.
  • В је врх параболе.
  • п је сегмент исте дужине између фокуса Ф и темена В е, између темена и директиве д.

Редуковане једначине параболе

Са врхом у почетку и осом симетрије на оси и.

почетни стил математичка величина 22пк равно к на квадрат је једнако 4 пи крај стила

Ако је п>0 конкавност нагоре.
Ако је п<0 конкавност надоле.

Са врхом у почетку и осом симетрије на оси к.

почетни стил математичка величина 22пк равно и квадрат једнако 4пк крајњи стил

Ако је п>0 конкавност удесно.
Ако је п<0 конкавност лево.

Са осом симетрије паралелном са и осом и теменом право В отворене заграде равно к са 0 индексним индексом прави зарез и са 0 заградама за затварање индекса.

почетни стил математичка величина 22пк отворена заграда к минус право к са 0 индексним индексом затворена заграда на квадрат једнак 4 праве п отворене заграде право и минус право и са 0 индексним индексом затворене заграде крај стил

Са осом симетрије паралелном са к осом и теменом право В отворене заграде равно к са 0 индексним индексом прави зарез и са 0 заградама за затварање индекса.

почетни стил математичке величине 22пк лева заграда и минус право и са 0 индексним индексом десна заграда на квадрат једнако 4 праве п леве заграде право к минус право к са 0 индексним индексом десне заграде крај стил

вежбајте са Вежбе из аналитичке геометрије.

Сазнајте више на:
Картезијански план
растојање између две тачке
конусни
Израчунавање угаоног коефицијента

Паралелне линије: дефиниција, пресечена попречном и вежбе

Паралелне линије: дефиниција, пресечена попречном и вежбе

Две различите линије паралелне су када имају исти нагиб, односно имају исти нагиб. Даље, растојањ...

read more
Прорачун површине конуса: формуле и вежбе

Прорачун површине конуса: формуле и вежбе

ТХЕ подручје конуса односи се на меру површине ове просторне геометријске фигуре. Запамтите да је...

read more
Област сфере: формула и вежбе

Област сфере: формула и вежбе

ТХЕ подручје сфере одговара мери површине ове просторне геометријске фигуре. Запамтите да је сфер...

read more