v1 · padrão canônico
Lektion 22 — Geradengleichung
Forma reduzida y = mx + n, geral Ax + By + C = 0, paramétrica. Coeficiente angular e linear.
Used in: 1.º ano do EM (15–16 anos) · Equiv. Math I japonês §直線の方程式 · Equiv. Klasse 10 Analytische Geometrie alemã
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Formen der Geradengleichung
Normalform
, wobei die Steigung und der -Achsenabschnitt ist.
Allgemeine Form
mit . Für nicht-vertikale Geraden (): und .
Punkt-Steigungs-Form
Gerade durch mit Steigung :
Parameterform
Gerade mit Richtungsvektor durch :
Zwei-Punkte-Form
Gerade durch und :
Steigung über zwei Punkte
wobei der Winkel der Geraden zur -Achse ist.
Tabelle der 5 Formen
| Form | Gleichung | Wann verwenden |
|---|---|---|
| Normalform | Graph, explizit | |
| Allgemein | vertikale Geraden, Symmetrie | |
| Punkt-Steigung | Punkt + Steigung gegeben | |
| Parameter | Bahn, Animation | |
| Achsenabschnittsform | Achsenabschnitte |
Exercise list
35 exercises · 8 with worked solution (25%)
Application 19Understanding 1Modeling 11Challenge 3Proof 1
- Ex. 22.1ApplicationAnswer keyGleichung der Geraden durch mit Steigung 2. (Antw.: .)
- Ex. 22.2ApplicationAnswer keyGleichung der Geraden durch und .
- Ex. 22.3ApplicationWandle in Normalform um.
- Ex. 22.4ApplicationWandle in allgemeine Form um.
- Ex. 22.5ApplicationSteigung der Geraden . (Antw.: .)
- Ex. 22.6ApplicationWo schneidet die Gerade die Achsen? (Antw.: und .)
- Ex. 22.7ApplicationGleichung der vertikalen Geraden durch .
- Ex. 22.8ApplicationGleichung der horizontalen Geraden durch .
- Ex. 22.9ApplicationBestimme, ob auf der Geraden liegt.
- Ex. 22.10ApplicationFinde den Schnittpunkt von und . (Antw.: .)
- Ex. 22.11ApplicationGleichung der Geraden mit Steigung durch .
- Ex. 22.12ApplicationGerade durch und . Steigung?
- Ex. 22.13ApplicationZeige, dass äquivalent zu ist.
- Ex. 22.14ApplicationAnswer keyParametergerade . Normalform?
- Ex. 22.15ApplicationAbstand vom Ursprung zur Geraden . (Antw.: 5.)
- Ex. 22.16ModelingAnswer keyKosten — skizziere die Gerade in der Ebene . Steigung = Grenzkosten.
- Ex. 22.17ModelingUmrechnung Celsius → Fahrenheit: durch und . Gleichung? (Antw.: .)
- Ex. 22.18ModelingGleichförmige Bewegung: durch km und km. Geschwindigkeit? (Antw.: 10 km/h.)
- Ex. 22.19ModelingAnswer keyRegressionsgerade durch die Daten . (Visuelle Schätzung.)
- Ex. 22.20ModelingInternet-Tarif: 50 €/Monat fix + 5 €/GB. Gleichung ?
- Ex. 22.21ApplicationGerade durch und .
- Ex. 22.22ApplicationGerade mit Steigung 0 durch .
- Ex. 22.23ApplicationFinde die Gerade durch parallel zur -Achse.
- Ex. 22.24ApplicationFinde die Gerade durch parallel zur -Achse.
- Ex. 22.25ModelingAuf einer Karte Anfangsposition und Geschwindigkeit . Position nach Minuten?
- Ex. 22.26ModelingUber-Tarif: Grundgebühr 4 € + 1,50 €/km. Kosten einer Fahrt von 12 km?
- Ex. 22.27ModelingIn der Ökonomie: Angebot und Nachfrage . Gleichgewichtspreis? (Antw.: .)
- Ex. 22.28ModelingGeradlinige Drohnenbahn: beginnt bei und erreicht in 30 s. Parametergleichung?
- Ex. 22.29ModelingCapital Asset Pricing Model: . Gerade mit Steigung in der Ebene .
- Ex. 22.30ModelingIn der linearen Programmierung definiert die Restriktion einen Halbraum. Skizziere die Grenze.
- Ex. 22.31UnderstandingAnswer keyZeige, dass in der allgemeinen Form geschrieben werden kann.
- Ex. 22.32ProofAnswer keyBeweise, dass drei Punkte kollinear sind, wenn die Steigung zwischen den ersten beiden gleich der zwischen dem zweiten und dritten ist.
- Ex. 22.33ChallengeBestimme so, dass kollinear sind. (Antw.: .)
- Ex. 22.34ChallengeFinde alle Punkte mit Abstand 1 zur Geraden .
- Ex. 22.35ChallengeAnswer keyZeige, dass jede Gerade in der Ebene eine allgemeine Form mit besitzt.
Quellen
- College Algebra — Jay Abramson et al. (OpenStax) · 2022, 2. Aufl. · EN · CC-BY · §2.2: Geradengleichungen. Primärquelle.
- Algebra and Trigonometry — OpenStax · 2022, 2. Aufl. · EN · CC-BY · §2.2.
- Geometria e Trigonometria — Wikibooks · lebendig · PT-BR · CC-BY-SA.