Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

Lekcja 23 — Wzajemne położenie prostych

Równoległość, prostopadłość, przecięcie. Kąt między prostymi. Odległość punkt-prosta.

Used in: 1.º ano do EM (15–16 anos) · Equiv. Math I japonês cap. 3 · Equiv. Klasse 10 alemã (Analytische Geometrie)

rs    mr=ms,rs    mrms=1r \parallel s \iff m_r = m_s, \qquad r \perp s \iff m_r \cdot m_s = -1
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Kryteria i wzory

Równoległość i prostopadłość

Dane proste r:y=mrx+nrr: y = m_r x + n_r i s:y=msx+nss: y = m_s x + n_s:

  • Równoległe (nie pokrywające się): mr=msm_r = m_s i nrnsn_r \neq n_s.
  • Pokrywające się: mr=msm_r = m_s i nr=nsn_r = n_s.
  • Przecinające się: mrmsm_r \neq m_s.
  • Prostopadłe: mrms=1m_r \cdot m_s = -1 (zakładając, że żadna nie jest pionowa).

Przypadki z prostymi pionowymi: x=ax = a jest pionowa, y=by = b jest pozioma. Pionowe między sobą są równoległe; pionowa z poziomą są prostopadłe.

Kąt między prostymi

tanθ=mrms1+mrms\tan\theta = \left|\frac{m_r - m_s}{1 + m_r m_s}\right|

(Zakładając, że żadna nie jest pionowa.)

Odległość punkt-prosta

Punkt P0=(x0,y0)P_0 = (x_0, y_0) i prosta Ax+By+C=0Ax + By + C = 0:

d(P0,r)=Ax0+By0+CA2+B2d(P_0, r) = \frac{|A x_0 + B y_0 + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

Odległość między prostymi równoległymi

Dla r:Ax+By+C1=0r: Ax + By + C_1 = 0 i s:Ax+By+C2=0s: Ax + By + C_2 = 0: d(r,s)=C1C2A2+B2d(r, s) = \frac{|C_1 - C_2|}{\sqrt{A^2 + B^2}}

Exercise list

25 exercises · 6 with worked solution (25%)

Application 15Understanding 2Modeling 5Challenge 2Proof 1
  1. Ex. 23.1Application
    Sprawdź, czy y=2x+1y = 2x + 1 i y=2x5y = 2x - 5 są równoległe.
  2. Ex. 23.2ApplicationAnswer key
    Sprawdź, czy y=3x+2y = 3x + 2 i y=x/3+4y = -x/3 + 4 są prostopadłe.
  3. Ex. 23.3Application
    Prosta równoległa do y=5x2y = 5x - 2 przechodząca przez (0,7)(0, 7).
  4. Ex. 23.4ApplicationAnswer key
    Prosta prostopadła do y=x/2+3y = -x/2 + 3 przechodząca przez (4,1)(4, 1).
  5. Ex. 23.5Application
    Dla jakiego kk proste y=kx+1y = kx + 1 i y=4x3y = 4x - 3 są równoległe?
  6. Ex. 23.6Application
    Dla jakiego kk proste y=kx+1y = kx + 1 i y=4x3y = 4x - 3 są prostopadłe?
  7. Ex. 23.7Application
    Punkt przecięcia 2x+y=52x + y = 5 i xy=1x - y = 1.
  8. Ex. 23.8Application
    Odległość (2,3)(2, 3) od prostej 3x+4y12=03x + 4y - 12 = 0.
  9. Ex. 23.9Application
    Odległość między y=2x+3y = 2x + 3 a y=2x5y = 2x - 5.
  10. Ex. 23.10ApplicationAnswer key
    Kąt między y=xy = x a y=xy = -x.
  11. Ex. 23.11Application
    Kąt między y=xy = x a osią xx.
  12. Ex. 23.12ApplicationAnswer key
    Pokaż, że przekątne kwadratu (0,0),(1,0),(1,1),(0,1)(0,0), (1,0), (1,1), (0,1) są prostopadłe.
  13. Ex. 23.13Application
    Symetralna (2,3)(8,11)\overline{(2,3)(8,11)} — równanie?
  14. Ex. 23.14Application
    Prosta o nachyleniu tan60°\tan 60° przechodząca przez (0,0)(0, 0).
  15. Ex. 23.15ApplicationAnswer key
    Sprawdź, czy (1,2),(3,4),(5,6)(1,2), (3,4), (5,6) leżą na tej samej prostej.
  16. Ex. 23.16Modeling
    Na mapie miasta równoległe ulice mają równanie 3x+4y=c3x + 4y = c dla różnych cc. Jaka jest odległość między c=0c = 0 a c=25c = 25?
  17. Ex. 23.17Modeling
    Dwie taryfy: A kosztuje R$ 60 stałe, a B kosztuje R$ 30 + R$ 0,10 za minutę. Dla jakiej liczby minut xx taryfy się zrównają?
  18. Ex. 23.18Modeling
    Trajektoria samolotu 1: y=3x+100y = 3x + 100. Trajektoria samolotu 2: y=2x+500y = -2x + 500. Gdzie się przecinają? (Ważne dla kontroli ruchu lotniczego!)
  19. Ex. 23.19ModelingAnswer key
    Szkoła publiczna i prywatna. Przy x=0x = 0 (dochód) prywatna kosztuje R$ 800/miesiąc. Publiczna jest darmowa. Prywatna pobiera również 1% dochodu jako dodatkowe czesne. Równanie?
  20. Ex. 23.20Modeling
    Jesteś w początku układu. Wróg w (10,0)(10, 0). Trajektoria strzału: y=mxy = mx. Wróg może poruszać się po prostej x+y=10x + y = 10. Dla jakiego mm blokuje dokładnie?
  21. Ex. 23.21Understanding
    Sprawdź wzór tanθ=(m1m2)/(1+m1m2)\tan\theta = |(m_1 - m_2)/(1 + m_1 m_2)| dla prostych y=xy = x i y=2xy = 2x.
  22. Ex. 23.22Understanding
    Pokaż, że dwie proste z m1m2=1m_1 m_2 = -1 tworzą kąt 90°90° za pomocą wzoru na tan\tan.
  23. Ex. 23.23Challenge
    Znajdź proste przechodzące przez (0,5)(0, 5) i tworzące kąt 45°45° z y=xy = x.
  24. Ex. 23.24Challenge
    Równania dwóch stycznych do okręgu x2+y2=1x^2 + y^2 = 1 z punktu (2,0)(2, 0).
  25. Ex. 23.25Proof
    Udowodnij wzór na odległość punkt-prosta. (Użyj rzutu wektorowego — zapowiedź Lekcji 27.)

Źródła tej lekcji

Updated on 2026-04-29 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.