Ecuaţia dreptei

Exerciții și probleme... ecuaţia dreptei.

Matematică >> Drepta în plan >> 9 b.


teorie
În reperul cartezian \( xOy \) se consideră dreapta \( d \) de ecuație \( \color{fuchsia}a \color{grey}x + \color{darkmagenta}b \color{grey}y + c = 0 \) și punctul \( A(\color{blue}x_A \color{grey}, \color{orange}y_A \color{grey}) \).
Se va determina ecuația dreptei \( d^{'} \), paralela dusă prin punctul \( A \) la dreapta \( d \).

   \( d \parallel d^{'} \implies \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \),
adică, fiind paralele, cele două drepte au pantele egale.

   trebuie aflată mai întâi panta dreptei \( d \)
\( d \) : \( \color{fuchsia}a \color{grey}x + \color{darkmagenta}b \color{grey}y + c = 0 \)
\( d \) : \( \color{darkmagenta}b \color{grey}y = - \color{fuchsia}a \color{grey}x - c \)
\( d \) : \( \displaystyle y = \frac{- \color{fuchsia}a}{\color{darkmagenta}b} \color{grey}x + \frac{- c}{\color{darkmagenta}b} \)

   pantele celor două drepte sunt
\( \displaystyle \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey} = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b}\)
   ecuația dreptei \( d^{'} \) este:
\( d^{'} \) : \( y - \color{orange}y_A \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - \color{orange}y_A \color{grey} = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \),
   de aici, efectuând calculele, se poate afla ecuația dreptei \( d^{'} \) în forma explicită sau forma generală:

forma explicită:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - \color{orange}y_A \color{grey} = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - \color{orange}y_A \color{grey} = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b} \color{grey} x + \frac{\color{red}a}{\color{red}b} \color{blue}x_A \color{grey} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b} \color{grey} x + \frac{\color{red}a}{\color{red}b} \color{blue}x_A \color{grey} + \color{orange}y_A\)

forma generală:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - \color{orange}y_A \color{grey} = \frac{- \color{red}a}{\color{red}b} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \rvert \cdot \color{red}b\)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle \color{red}b \color{grey} (y - \color{orange}y_A \color{grey}) = - \color{red}a \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle \color{red}b \color{grey}y - \color{red}b \color{orange}y_A \color{grey} = - \color{red}a \color{grey}x + \color{red}a \color{blue}x_A \color{grey} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle \color{red}a \color{grey}x + \color{red}b \color{grey}y - \color{red}b \color{orange}y_A \color{grey} - \color{red}a \color{blue}x_A \color{grey} = 0\).


exemple
În reperul cartezian \( xOy \) se consideră dreapta \( d \) de ecuație \( \color{fuchsia}5 \color{grey}x + \color{darkmagenta}2 \color{grey}y + 1 = 0 \) și punctul \( A(\color{blue}4 \color{grey}, \color{orange}-3 \color{grey}) \).
Se va determina ecuația dreptei \( d^{'} \), paralela dusă prin punctul \( A \) la dreapta \( d \).

   \( d \parallel d^{'} \implies \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \),
adică, fiind paralele, cele două drepte au pantele egale.

   Mai întâi trebuie determinată panta dreptei \( d \)

\( d \) : \( \color{fuchsia}5 \color{grey}x + \color{darkmagenta}2 \color{grey}y + 1 = 0 \)
\( d \) : \( \color{darkmagenta}2 \color{grey}y = \color{fuchsia}-5 \color{grey}x - 1 \)
\( d \) : \( \displaystyle y = \frac{ \color{fuchsia}-5}{\color{darkmagenta}2} \color{grey}x + \frac{- 1}{\color{darkmagenta}2} \)

   pantele celor două drepte sunt
\( \displaystyle \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey} = \frac{ \color{red}-5}{\color{red}2}\)

   ecuația dreptei \( d^{'} \) este:
\( d^{'} \) : \( y - \color{orange}y_A \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - (\color{orange}-3 \color{grey}) = \frac{- \color{red}5}{\color{red}2} \color{grey}( x - \color{blue}4 \color{grey}) \),

   de aici, efectuând calculele, se poate afla ecuația dreptei \( d^{'} \) în forma explicită sau forma generală:

forma explicită:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - (\color{orange}-3 \color{grey}) = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey}( x - \color{blue}4 \color{grey}) \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y + \color{orange}3 \color{grey} = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey} x + \frac{\color{red}5}{\color{red}2} \cdot \color{blue}4 \color{grey} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey} x + \frac{\color{red}5}{\color{red}2} \cdot \color{blue}4 \color{grey} - \color{orange}3 \color{grey} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey} x + 5 \cdot 2 - 3 \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey} x + 7 \)


forma generală:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - (\color{orange}-3 \color{grey}) = \frac{\color{red}-5}{\color{red}2} \color{grey}( x - \color{blue}4 \color{grey}) \rvert \cdot \color{red}2 \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle \color{red}2 \color{grey} (y + \color{orange}3 \color{grey}) = \color{red}-5 \color{grey}( x - \color{blue}4 \color{grey}) \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle 2y + 6 = - 5x + 20 \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle 5x + 2y + 6 - 20 = 0 \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle 5x + 2y - 14 = 0 \).



exerciții

În reperul cartezian \( xOy \) se consideră dreapta \( d \) : \( \color{fuchsia} 6 \color{grey}x \color{darkmagenta} - 4 \color{grey}y + 3 = 0 \) și punctul \( A(\color{blue}1 \color{grey}, \color{orange}-1 \color{grey}) \).
Ecuația paralelei duse prin punctul \( A \) la dreapta \( d \) este:

   \( 3x - 2y + 5 = 0 \)

   \( 3x + 2y + 6 = 0 \)

   \( 3x - 2y - 1 = 0 \)

   \( 3x - 2y - 5 = 0 \)

   \( 3x - 2y + 1 = 0 \)


 


exercițiu nou

Se notează \( d^{'} \) paralela dusă prin punctul \( A(\color{blue}1 \color{grey}, \color{orange}-1 \color{grey}) \) la dreapta \( d \).
   \( d \parallel d^{'} \implies \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \),
adică, fiind paralele, cele două drepte au pantele egale.

   Se determină, mai întâi, panta dreptei \( d \)
\( d \) : \( \color{fuchsia} 6 \color{grey}x \color{darkmagenta} - 4 \color{grey}y + 3 = 0 \)

\( d \) : \( \color{darkmagenta} - 4 \color{grey}y = \color{fuchsia} - 6 \color{grey}x - 3 \)

\( d \) : \( \color{darkmagenta} 4 \color{grey}y = \color{fuchsia} 6 \color{grey}x + 3 \)

\( d \) : \( \displaystyle y = \frac{\color{fuchsia}6}{\color{darkmagenta}4} \color{grey}x + \frac{3}{\color{darkmagenta}4} \)

\( d \) : \( \displaystyle y = \frac{\color{fuchsia}3}{\color{darkmagenta}2} \color{grey}x + \frac{3}{\color{darkmagenta}4} \)

   pantele celor două drepte sunt
\( \displaystyle \color{red}m \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey} = \frac{\color{red}3}{\color{red}2}\)
   ecuația dreptei \( d^{'} \) este:
\( d^{'} \) : \( y - \color{orange}y_A \color{grey} = \color{red}m^{'} \color{grey}( x - \color{blue}x_A \color{grey}) \)
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y - \color{orange}(-1) \color{grey} = \frac{\color{red}3}{\color{red}2} \color{grey}( x - \color{blue}1 \color{grey}) \),

   de aici, efectuând calculele, se poate afla ecuația dreptei \( d^{'} \) în forma explicită sau forma generală:

forma explicită:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y + 1 = \frac{3}{2} ( x - 1) \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y + 1 = \frac{3}{2}x + \frac{3}{2} \cdot (-1)\)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{3}{2}x + \frac{3 \cdot (-1) }{2} - 1\)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{3}{2}x + \frac{3 \cdot (-1) - 1 \cdot 2}{2} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{3}{2}x + \frac{-3 - 2}{2} \)

\( d^{'} \) : \( \displaystyle y = \frac{3}{2}x - \frac{5}{2} \)


forma generală:
\( d^{'} \) : \( \displaystyle y + 1 = \frac{3}{2} ( x - 1 ) \rvert \cdot 2 \)
\( d^{'} \) : \( 2( y + 1 ) = 3( x - 1 ) \)
\( d^{'} \) : \( 2y + 2 = 3x - 3 \)
\( d^{'} \) : \( - 3x + 2y + 2 + 3 = 0 \)
\( d^{'} \) : \( - 3x + 2y + 5 = 0 \)
\( d^{'} \) : \( 3x - 2y - 5 = 0 \)