Egyenes egyenlete

Derékszögű koordinátarendszerben az egyenes egyenlete olyan kétismeretlenes egyenlet, amelyet kizárólag azoknak a P (x ; y) pontoknak a koordinátái elégítenek ki, amelyek illeszkednek az egyenesre.

Az egyenes egyenletét megadhatjuk egy normálvektorával n ( A ; B) és egy P (x0 ; y0pontjával.
Ekkor az egyenes egyenletének normálvektoros alakja: A · x + B · y = A · x0 + B · y0

normálvektoros egyenlet

Az egyenes egyenletét megadhatjuk egy irányvektorával v ( v1 ; v2) és egy P (x0 ; y0pontjával is.
Ekkor az egyenes egyenletének irányvektoros alakja: v2 · x - v1 · y = v2 · x0 - v1 · y0

Megadható az egyenes egyenlete, ha tujduk egy P (x0 ; y0pontját és az iránytangensét (meredekségét).
Ekkor az iránytényezős egyenlet: y - y0 = m · (x - x0)

Egy egyenest egyértelműen meghatároz két pontja, például A ( a1 ; a2) és B (b1 ; b2)
A két pontjával meghatározott egyenes egyenlete: (b2 - b1) · (x -a1) = (a2 -a1) · (y-b1)

Példák az egyenes egyenletének megadására

1. feladat: Írjuk fel a P (3 ; 5) ponton átmenő n (7 ; 2) normálvektorú e egyenes egyenletét!

Megoldás: Adott az e egyenes egy pontja és egy normálvektora. Behelyettesítjük a koordinátákat a normálvektoros egyenlet képletébe:
 A · x + B · y = A · x0 + B · y0, ahol A és B a normálvektor első ill. második koordinátája x0 és y0 pedig a P pont első ill. második koordinátája)
7 · x + 2 · y = 7 · 3 + 2 · 5 így az e egyenes egyelete:
e: 7x + 2y = 31

2. feladat: Írjuk fel annak az origón átmenő egyenesnek az egyenletét, aminek az iránytangense 4.

Megoldás: Adott egy pont (az origo: O (0; 0) ) és az iránytangens, ezért használjuk az iránytényezős egyenletet. Behelyettesítünk az összefüggésbe:
y - y0 = m · (x - x0), ahol x0 és y0 is 0, m pedig 4.
y - 0 = 4 · (x - 0), tehát az e egyenes egyenlete:

e: y = 4x

A kövekező Matek Oázis videókkal tanulhatsz az egyenes egyenletéről

Egyenes egyenlete
Gyakorlás 1.: Alapfeladatok
1. feladatsor
1. feladatsor megoldásai
3. feladatsor megoldásai
2005. október, I. rész / 1-8. feladat
2007. május, II. rész / 16-18. feladat
Villámfeladatok
Gyakorló feladatok
2008. május II./A rész megoldások
2008. október II/A rész megoldások
2016. októberi érettségi 4-6. feladata
Koordinátageometria 1. (egyenes, kör)
20. A kör és a parabola

20. A kör és a parabola

20. tétel: A kör és a parabola elemi úton és a koordinátasíkon. Kör és egyenes, parabola és egyenes kölcsönös helyzete. Másodfokú egyenlőtlenségek grafikus megoldása. Megmutatjuk a teljes kidolgozott tételt, úgy, ahogyan a vizsgán pl. el lehet mondani. A videóban kék színnel írtuk azt, amit mindenképp javaslunk, hogy te is írd fel a táblára a vizsgán. Nézzük tehát a tételt. Feleletemben a kört és a parabolát mutatom be elemi úton és a koordináta síkon. Kitérek a kör és egyenes, valamint a parabola és egyenes kölcsönös helyzetére is. Végül másodfokú egyenletek grafikus megoldásáról fogok beszélni és kitérek néhány matematikatörténeti vonatkozásra is. A kör az elemi és a koordinátageomatriában. Definíció: A kör azon pontok halmaza a síkon, amelyek egy adott ponttól egyenlő távolságra helyezkednek el. Az adott pontot a kör középpontjának, az adott távolságot pedig a kör sugarának hívjuk. A kört egyértelműen meghatározza a síkon a középpontja és a sugara. Kimondok egy körről szóló tételt: A K(u,v) középpontú, r sugarú kör egyenlete (x-u)2+(y-v)2=r2. A kör egyenlete kétismeretlenes másodfokú egyenlet, ami átírva x2+y2-2ux-2vy+u2+v2-r2=0 alakú. Ezt egyszerűbben jelölve úgy is leírhatjuk, hogy x2+y2+Ax+By+C=0 Az ilyen alakban felírt kétismeretlenes másodfokú egyenlet akkor köregyenlet, ha A2+B2-4C pozitív. Matematikatörténet: Descartes- i vonatkozásokat érdemes itt elmesélni. Mit kell tudni a paraboláról? Definíciója: A parabola azon pontok halmaza a síkon, amelyek a sík egy adott egyenesétől és egy adott, az egyenesre nem illeszkedő pontjától ugyanolyan távolságra vannak. Az adott egyenest a parabola vezéregyenesnek, az adott pontot a parabola fókuszpontjának hívjuk. A vezéregyenes és a fókuszpont távolságát paraméternek hívjuk, és p-vel jelöljük. Minden parabolának van tengelye, ez egy fókuszpontra illeszkedő egyenes, ami merőleges a vezéregyenesre. A parabola tengelyen lévő pontját tengelypontnak nevezzük. Ez éppen a fókuszpontot és a vezéregyenest összekötő szakasz felezőpontja. Ebben a pontban van a parabola csúcsa. Tétel: az F(0;p/2) fókuszpontú y=-p/2 vezéregyenesű parabola egyenlete: y =1/2p *x2. A tételt a videóban bizonyítjuk. Ha a tengelypont nem az origóban van, hanem egy tetszőleges T(u;v) pontban, akkor a parabola egyenlete y=1/2p*(x-u)2+v alakban írható fel. Ha a parabola ellenkező irányban nyílik, akkor az 1/2p tört elé egy mínusz jelet kell írni. Minden másodfokú függvény grafikonja az y tengellyel párhuzamos tengelyű parabola, és minden y tengellyel párhuzamos tengelyű parabola valamelyik másodfokú függvény grafikonja. Alkalmazás pl. parabolaantenna. Elmondjuk a működésének lényegét. Kör és egyenes kölcsönös helyzete. Most áttérnék a kör és egyenes kölcsönös helyzetének a tárgyalására. A síkban egy körnek és egy egyenesnek kettő, egy vagy nulla közös pontja lehet. A közös pontokat, azaz a metszéspontokat a kör és egyenes egyenletéből álló egyenletrendszer segítségével adhatjuk meg. A helyzetük többféle lehet: lehet két közös metszéspont – ez egy szelőt határoz meg, ha egy közös pont van, akkor az egyenes érintője a körnek, ha nincs közös metszéspont, akkor az egyenes a körön kívül halad. Parabola és egyenes kölcsönös helyzete. Egy parabolának és egy egyenesnek is 2, 1 vagy 0 közös pontja lehet. Ebben az esetben is egy két egyenletből álló két ismeretlenes egyenletrendszert kell megoldani, hogy megkapjuk hány metszéspont van. Fontos kiemelni, hogy ha 1 metszéspont van, akkor nem feltétlenül érintője az egyenes a parabolának, mert ha az egyenes párhuzamos a parabola tengelyével, akkor ő egy átmetsző egyenes. A parabola érintője olyan egyenes, ami nem párhuzamos a parabola tengelyével, és egy metszéspontja van a parabolával. Ha tudjuk, hogy az egyenes az A(x0;y0) pontban érinti a parabolát, akkor meg tudjuk adni az érintő egyenes egyenletét deriválással. A deriváltfüggvényben az x=x0 helyen felvett helyettesítési érték adja meg az érintő meredekségét. A meredekség és az A pont ismeretében fel tudjuk írni az érintő iránytényezős egyenletét. Koordináta-geometria alkalmazható geometriai feladatok megoldásában. Másodfokú egyenlőtlenségek grafikus megoldása. A grafikus megoldásnál azt használjuk fel, hogy a másodfokú kifejezések képe parabola. Akárcsak a másodfokú egyenletnél, az egyenlőtlenségnél is nullára rendezünk, majd a bal oldalon álló kifejezés által meghatározott függvényt ábrázoljuk. Az egyenlőtlenség megoldása a grafikonról leolvasható, a videón részletezzük, hogyan. Néhány fizikai alkalmazást említünk a végén a csillagászat, a tükrök, mozgáspályák, építészet (statika) területéről. A tétel megtanulását is segítjük, hogy a szakzsargon ne okozzon gondot, könnyebben memorizálni tudd a definíciókat, tételeket.

Egyenes egyenlete
Egyenes egyenlete - gyakorlás