Matematică >> Drepta în plan >> 8
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \), \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) și \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) sunt coliniare dacă unul dintre ele
aparține dreptei determinată de celelalte două puncte.
Ecuația dreptei \( d \) care trece prin punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \) și \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) este dată de formula:
\( AB \) : \( \displaystyle \frac {x - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {y - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \).
Pentru ca punctul \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) să aparțină dreptei \( AB \), trebuie să fie verificată relația:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \).
Substituind \( \color{blue}y_A \) cu \( \color{blue}m \) se obține ecuația:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}m}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}m} \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}x_A \color{grey}, \color{blue}y_A) \), \( B( \color{orange}x_B \color{grey}, \color{green}y_B) \) și \( C( \color{fuchsia}x_C \color{grey}, \color{darkmagenta}y_C) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Substituind \( \color{blue}y_A \) cu \( \color{blue}m \) se obține ecuația:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}m & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \).
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \), adică:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}8 \color{grey} - \color{red}3}{\color{orange}-2 \color{grey} - \color{red}3} = \frac {\color{darkmagenta}-16 \color{grey} - \color{blue}m}{\color{green}6 \color{grey} - \color{blue}m} \).
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \):
\( \displaystyle \frac {8 - 3}{-2 - 3} = \frac {-16 - \color{blue}m}{6 - \color{blue}m} \)
\( \displaystyle \frac {5}{-5} = \frac {-16 - \color{blue}m}{6 - \color{blue}m} \)
\( \displaystyle 5 \cdot \left( 6 - \color{blue}m \color{grey} \right ) = -5 \cdot \left(-16 - \color{blue}m \color{grey} \right) \)
\( 30 - 5 \color{blue}m \color{grey} = 80 + 5 \color{blue}m \)
\( - 5 \color{blue}m \color{grey} - 5 \color{blue}m \color{grey} = 80 - 30 \)
\( - 10 \color{blue}m \color{grey} = 50 \)
\( \color{blue}m \color{grey} = -5 \),
deci punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare pentru \( \color{blue}m \color{grey} = -5 \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \begin{vmatrix} \color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\ \color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \), adică:
\( \begin{vmatrix} \color{red}3 & \color{blue}m & \color{grey}1\\ \color{orange}-2 & \color{green}6 & \color{grey}1\\ \color{fuchsia}8 & \color{darkmagenta}-16 & \color{grey}1 \end{vmatrix} = 0 \).
Se calculează determinantul folosind regula lui Sarrus:
\( \color{red}3 \color{grey}\cdot \color{green}6 \color{grey}\cdot 1 + \color{orange}(-2) \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-16) \color{grey}\cdot 1 + \color{fuchsia}8 \color{grey}\cdot \color{blue}m \color{grey}\cdot 1 - 1 \color{grey}\cdot \color{green}6 \color{grey}\cdot \color{fuchsia}8 \color{grey} - 1 \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}(-16) \color{grey}\cdot \color{red}3 \color{grey} - 1 \color{grey}\cdot \color{blue}m \color{grey}\cdot \color{orange}(-2) \color{grey} =0 \)
Rezolvând această ecuație, se determină \( \color{blue}m \):
\( 18 + 32 + 8\color{blue}m \color{grey} - 48 + 48 + 2\color{blue}m \color{grey} = 0 \)
\( 8\color{blue}m \color{grey} + 2\color{blue}m \color{grey} = - 18 - 32 + 48 - 48 \)
\( 10\color{blue}m \color{grey} = - 50 \)
\( \color{blue}m \color{grey} = - 5 \),
deci punctele \( A( \color{red}3 \color{grey}, \color{blue}m) \), \( B( \color{orange}-2 \color{grey}, \color{green}6) \) și \( C( \color{fuchsia}8 \color{grey}, \color{darkmagenta}-16) \) sunt coliniare pentru \( \color{blue}m \color{grey} = -5 \).
Punctele \( A( \color{red}-9 \color{grey}, \color{blue}-4) \), \( B( \color{orange}m \color{grey}, \color{green}4) \) și \( C( \color{fuchsia}29 \color{grey}, \color{darkmagenta}12) \) sunt coliniare pentru
exercițiu nou
Metoda I
Punctele \( A( \color{red}-9 \color{grey}, \color{blue}-4) \), \( B( \color{orange}m \color{grey}, \color{green}4) \) și \( C( \color{fuchsia}29 \color{grey}, \color{darkmagenta}12) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}x_C \color{grey} - \color{red}x_A}{\color{orange}x_B \color{grey} - \color{red}x_A} = \frac {\color{darkmagenta}y_C \color{grey} - \color{blue}y_A}{\color{green}y_B \color{grey} - \color{blue}y_A} \), adică
\( \displaystyle \frac {\color{fuchsia}29 \color{grey} - \color{red}(-9)}{\color{orange}m \color{grey} - \color{red}(-9)} = \frac {\color{darkmagenta}12 \color{grey} - \color{blue}(-4)}{\color{green}4 \color{grey} - \color{blue}(-4)} \)
\( \displaystyle \frac {29 + 9}{m + 9} = \frac {12 + 4}{4 + 4} \)
\( \displaystyle \frac {38}{m + 9} = \frac {16}{8} \)
\( \displaystyle \frac {38}{m + 9} = \frac {2}{1} \)
\( \displaystyle 2 \cdot (m + 9) = 38 \cdot 1 \)
\( \displaystyle 2m + 18 = 38 \)
\( \displaystyle 2m = 38 - 18 \)
\( \displaystyle 2m = 20 \)
\( \displaystyle m = 10 \),
deci punctele \( A( \color{red}-9 \color{grey}, \color{blue}-4) \), \( B( \color{orange}m \color{grey}, \color{green}4) \) și \( C( \color{fuchsia}29 \color{grey}, \color{darkmagenta}12) \) sunt coliniare pentru \( \color{orange}m \color{grey} = 10 \).
Metoda a II-a
Punctele \( A( \color{red}-9 \color{grey}, \color{blue}-4) \), \( B( \color{orange}m \color{grey}, \color{green}4) \) și \( C( \color{fuchsia}29 \color{grey}, \color{darkmagenta}12) \) sunt coliniare dacă este verificată egalitatea:
\(
\begin{vmatrix}
\color{red}x_A & \color{blue}y_A & \color{grey}1\\
\color{orange}x_B & \color{green}y_B & \color{grey}1\\
\color{fuchsia}x_C & \color{darkmagenta}y_C & \color{grey}1
\end{vmatrix} = 0
\), adică
\(
\begin{vmatrix}
\color{red}-9 & \color{blue}-4 & \color{grey}1\\
\color{orange}m & \color{green}4 & \color{grey}1\\
\color{fuchsia}29 & \color{darkmagenta}12 & \color{grey}1
\end{vmatrix} = 0
\).
Se calculează determinantul folosind regula lui Sarrus:
\( \color{red}(-9) \color{grey}\cdot \color{green}4 \color{grey}\cdot 1 +
\color{orange}m \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}12 \color{grey}\cdot 1 +
\color{fuchsia}29 \color{grey}\cdot \color{blue}(-4) \color{grey}\cdot 1 -
1 \color{grey}\cdot \color{green}4 \color{grey}\cdot \color{fuchsia}29 \color{grey} -
1 \color{grey}\cdot \color{darkmagenta}12 \color{grey}\cdot \color{red}(-9) \color{grey} -
1 \color{grey}\cdot \color{blue}(-4) \color{grey}\cdot \color{orange}m \color{grey} =0
\)
\( -36 + 12m - 116 - 116 + 108 + 4m =0 \)
\( 12m + 4m = 36 + 116 + 116 - 108 \)
\( 16m = 160 \),
\( m = 10 \),
deci punctele \( A( \color{red}-9 \color{grey}, \color{blue}-4) \), \( B( \color{orange}m \color{grey}, \color{green}4) \) și \( C( \color{fuchsia}29 \color{grey}, \color{darkmagenta}12) \) sunt coliniare pentru \( \color{orange}m \color{grey} = 10 \).