01 yashar analitit 1
Transcription
01 yashar analitit 1
גיאומטריה אנליטית בפ רק זה ,העוסק בגיאומטריה אנליטית ,נכיר כלים המאפשרים לפתור בעיות גיאומטריות באמצעות אלגברה. נדון בנקודות על מערכת צירים ,במשוואות של ישרים ו במשוואות של מעגלים ,אליפסות ופרבולות .נדון תחילה בקו הישר. הישר פרק זה העוסק בקו הישר נכתב בהנחה שהתלמיד יודע לסמן נקודות במערכת הצירים ולמד על ישרים ומשוואותיהם. המשוואה הכללית של הישר בלימודים קודמים שעסקו בישרים ראינו כי הישר הוא ה תיאור הגרפי של משוואה ממעלה ראשונה . כל ישר ניתן לייצג על ידי המשוואה . ax by c 0 משוואה זו נקראת ה משוואה הכללית של הישר. כמו כן ,הגרף של המשוואה ax by c 0הוא קו ישר )מלבד המקרה שבו .( a b 0למשל ,המשוואה 2x 3y 6 0מייצגת ישר. נשים לב כי אם ניקח את המשוואה הכללית של ישר ו נכפול אות ה במספר )השונה מאפס( ,נקבל מ שוואה אחרת המתארת את אותו ישר. למשל ,המשוואות x 3y 2 0ו 4x 12y 8 0 -מתארות את אותו ישר. המשוואה המפורשת של הישר כאשר משווא ה הישר רשומה בצורה , y mx bהמשוו אה נקראת המשוואה המפורשת של הישר . במשוואה כזו mו b -הם פרמטרים. הפרמטר mנקרא השיפוע של הישר והפרמטר bנקרא המספר החופשי. למשל ,אם המשוואה המפורש ת היא , y 3x 8אז השיפוע של הישר הוא m 3והמספר החופשי הוא . b 8 הערה :המשוואה המפורשת y mx bמתאימה לכל ישר ,פרט לישר המאונך לציר ה) x -ר אה הסבר בהמשך( . כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 1 ת כונות השיפוע m ראינו כי המשוואה המפורשת של הישר היא . y mx b ערכו של הפרמטר mקובע את כיוון הישר: כאשר mחיובי ) (m 0צורת הגרף היא ישר שעולה y m0 משמאל לימין .במקר ה זה הישר יוצר זווית )( חדה עם הכיוון החיובי של ציר ה. x - ככל שהשיפוע גדול יותר ,הזווית גדולה יותר. x כאשר mשלילי ) (m 0צורת הגרף היא ישר שיורד y משמאל לימין .במקרה זה הישר יוצר זווית )( m0 קהה עם הכיוון ה חיובי של ציר ה. x - ככל שהשיפוע קטן יותר ,הזווית קטנה יותר. x y כאשר m 0הישר מקביל לציר הx - m0 )או מתלכד איתו(. x תכונת המספר החופשי b כאשר נציב x 0במשווא ה , y mx bנקבל , y m 0 b :כלומר y b ומכאן שהישר y mx bחותך את ציר ה y -בנקודה ). (0;b למעשה ,על סמך הערך של bניתן לומר באי זו נקודה הישר חותך את ציר ה . y -למשל :הישר y 2x 5חותך את ציר ה y -בנקודה ). (0;5 הערות: ) ( 1מהמשוואה ה מפורשת של הישר רואים מיד את שיפועו של הישר ואת נק ודת החיתוך שלו עם ציר ה. y - אם נתונה משוואה כללית של ישר ורוצים למצוא את שיפוע ו של הישר ,צריך לבודד את . yלמשל ,נמצא את שיפועו של ישר שמשוואתו הכללית היא . 2x 3y 6 0נבודד את . y נקבל 3y 2x 6 :ומכאן . y 2 x 2 3 כעת ניתן לראות ששיפוע הישר הוא 2ונקודת החיתוך של הישר 3 עם ציר ה y -היא ). (0;2 ) ( 2לכל ישר יש משוואה מפורשת יחידה ,כלומר אם המשווא ות y m1x b1ו y m 2 x b 2 -הן של אותו ישר ,אז מתקיים: m1 m 2ו. b1 b 2 - כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 2 ישר המאונך לציר הx - ראינו כי המשוואה y mx bמתאימה לכל ישר שיש לו שיפוע. כאשר ישר מאונך לציר ה ) x -מקביל לציר ה ( y -השיפוע שלו אינו מוגדר ,לכן לא ניתן להציגו בצורה . y mx b המשוואה של ישר כזה היא מהצורה , x k y כאשר ) (k;0היא נקודת החיתוך של הישר עם ציר ה. x - למשל ,משוואתו של ישר העובר בנקודה )(3;0 x 3 ומאונך לציר ה x -היא . x 3 הגרף של ישר זה מתואר משמאל: x )(3;0 מציאת משוואת ישר על פי שיפועו ונקודה שעליו נזכיר כעת כיצד למצוא משוואה של ישר כאשר ידוע שיפוע הישר ונתונה נקודה הנמצאת על הישר. משוואת ישר העובר דרך הנקודה ) (x1;y1ושיפועו mהיא: ) y y1 m(x x1 נוכיח את הנוסחה. נ רשום את הישר בצורה . y mx b הנקודה ) (x1; y1נמצאת על הישר ,לכן מקיימת את משוואתו. נציב ונקבל , y1 mx1 b :כלומר . b y1 mx1 במשוואה , y mx bנציב y1 mx1במקום . b נקבל , y mx y1 mx1 :כלומר y y1 mx mx1ומכאן ) . y y1 m(x x1 דוגמה: מצא משוואת ישר העובר דרך הנקודה ) (1;6ושיפועו . 5 פתרון: נציב . m 5 , y1 6 , x1 1נקבל. y 6 5(x 1) : נפתח סוגריים. נקבל y 6 5x 5 :ומכאן y 5x 1וזו משוואת הישר . הער ות : ) ( 1כ אשר נתון ישר העובר בנקודה ) (x1 ; y1ו מקביל לציר ה , x -אפשר למצוא את משוואתו על ידי הצבת m 0בנוסחה ) . y y1 m(x x1 כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 3 נקבל ש משוואתו של ישר המקביל לציר הx - y ועובר בנקודה ) (x1 ; y1היא . y = y1 למשל ,הישר שבציור מקביל לציר הx - y3 ועובר בנקודה ) (2;3ולכן משוואתו . y 3 נדגיש כי ל כל הנקודות הנמצאות )(1;3) (2;3) (4;3 x על ישר כזה יש אותו שיעור . y למשל ,שיעור ה y -של כל הנקודות הנמצאות על הישר y 3הוא 3 )ראה ציור(. ) ( 2הנוסחה ) y y1 m(x x1למציאת משוואת ישר ,טובה בתנאי ששיפוע הישר מוגדר .אם ישר מאונך לציר ה, x - אז שיפועו אינו מוגדר ,לכן הנוסחה אינה טובה. x2 משוואתו של ישר המקביל לציר הy - y )(2;5 )(2;3 )מאונך לציר ה ( x -ועובר בנקודה ) (x1 ; y1 היא . x = x1 x למשל ,הישר שבציור מקביל לציר הy - )(2; 1 ועובר בנקודה ) (2;3ולכן משוואתו . x 2 נדגיש כי לכל הנקודות הנמצאות על ישר כזה יש אותו שיעור . x למשל ,שיעור ה x -של כל הנקודות הנמצאות על הישר x 2הוא 2 )ראה ציור(. מציאת משוואת ישר על פי שת י נקודות שעליו נזכיר כעת כיצד למצוא שיפוע של ישר על -פי שתי נקודות שעליו. השיפוע mשל ישר העובר בנקודות ) (x1;y1ו (x2 ;y 2 ) -הוא: y 2 y1 x2 x1 (x1 x 2 ) m נוכיח את הנוסחה: נרשום את משוואת הישר בצורה . y mx b הנקודה ) (x1; y1מקיימת את המשוואה ,לכן . y1 mx1 b הנקודה ) (x 2 ; y 2מקיימת את המשוואה ,לכן . y 2 mx 2 b נחסר את המשוואה הראשונה מהמשוואה השנייה. נקבל y 2 y1 mx 2 mx1 :ומכאן ) . y 2 y1 m(x 2 x1 y 2 y1 נבודד את ) mבתנאי ש ( x1 x 2 -ונקבל: x 2 x1 כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 4 .m דוגמה: y נתון ישר העובר דרך הנקוד ות ) A(3;6ו. B(7; 2) - מצא את משוואת הישר. )A(3; 6 פתרון: )B(7; 2 כדי למצוא את משוואת הישר נחשב תחילה את שיפוע הישר. x נסמן ) (x1 ; y1 ) (3;6ו. (x 2 ; y 2 ) (7; 2) - נציב בנוסחה . m y 2 y1נקבל2 6 4 1 : 73 4 x 2 x1 .m שיפוע הישר הוא . m 1 נמצא את משוואת הישר לפי ה נקודה ) A(3;6ושיפועו . m 1 נציב בנוסחה ) . y y1 m(x x1 נקבל , y 6 1(x 3) :כלומר y 6 x 3ומכאן . y x 9 הערה :הנוסחה למציאת שיפוע mשל ישר העובר דרך הנקודות ) (x1; y1 ו (x 2 ; y 2 ) -טובה כאשר . x1 x 2 אם , x1 x 2אז שיפוע הישר אינו מוגדר והנוסחה אינה טובה. כפי שראינו ,במקרה כזה משוואת הישר היא ) x x1או .( x x 2 ישרים מקבילים כאשר בודקים מצב הדדי בין שני ישרים הנמצאים באותו מישור, הישרים יכולים להיות נחתכים ,מקבילים או מתלכדים. נזכיר כעת את הקשר שבין השיפועים של שני ישרים המקבילים זה לזה. א .אם שני ישרים )שאינם מאונכים לציר אז הם בעלי ה ( x -מקבילים זה לזה , שיפועים שווים. ב .כדי להוכיח ששני ישרים בעלי שיפוע מקבילים זה לזה ,יש להראות שהשיפועים שלהם שווים אך שהישרים שונים זה מזה, שכן אחרת ייתכן שהישרים מתלכדים זה עם זה. למשל ,בציור מתוארים שני ישרים שונים בעלי שיפועים שווים )שיפוע כל אחד מהישרים הוא ( 5ולכן הם מקבילים זה לזה. הערה: כל שני ישרים שונים ה מאונכים לציר ה x -מקבילים זה לזה. למשל ,הישר ים x 6ו x 2 -מקבילים זה לזה. כמו כן ,כל שני ישרים שונים ה מאונכים לציר ה y -מקבילים זה לזה. למשל ,הישר ים y 7ו y 3 -מקבילים זה לזה. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 5 דוגמה: מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה )(8; 1 ומקביל לישר . 4x 3y 10 0 פתרון: נמצא תחילה את שיפועו של הישר הנתון . 4x 3y 10 0 נבודד את yונקבל . 3y 4x 10 :נחלק את המשוואה ב. 3 - נקבל , y 4 x 10 :לכן שיפועו של הישר הנתון הוא . m 4 3 3 3 4 הישר המבוקש מקביל לישר הנתון ולכן שיפועו גם הוא . 3 נמצא את משוואת הישר המבוקש לפי השיפוע m 4והנקודה ). (8; 1 3 נקבל , y (1) 4 (x 8) :כלומר y 1 4 x 10 2ומכאן . y 1 1 x 9 2 3 3 3 3 3 תרגילים .1 מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה Aושיפ ועו . m . A(6; 19) , m 2 ב. . A(3;15) , m 2 א. 3 .2 מצא את משוואת הישר ששיפועו 1 1והוא עובר בנקודת החיתוך 3 של הישר y 2x 5עם ציר ה. x - .3 מצא את משוואת הישר המקביל לישר x 3y 6ועובר דרך הנקודה ). (0;0 .4 מצא את שיפוע הישר העובר דרך הנקודות ) (2;4ו. (6;1) - .5 מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודות ) (3; 1ו. (5; 7) - .6 מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה ) (7;11ומקביל לישר העובר דרך הנקודות ) (3;1ו. (5;5) - .7 הישרים ABו CD -הם התיאור הגרפי של המשוואות: ) y 2x 4 ( 1ו. y 1 x 2 ( 2 ) - 2 א .מצא איזה משני הישרים הנ"ל הוא גרף הפונקציה ) ( 1 x ואיזה הוא גרף הפונקציה ) .( 2 ב .הוכח. AC BD : כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 6 y A E B C D .8 מצא את משוואת הישר: א .העובר בנקודה ) (3; 7ומקביל לציר ה. x - ב .העובר בנקודה ) (12; 21ומקביל לציר ה. y - .9 מצא את משוואת הישר העובר דרך שתי הנקודות הנתונות: ב . ( 5; 8) , (5; 12) . א. (1;3) , (7;3) . . 10 מצא את משוואת הישר: א .העובר בנקודה ) (1; 3ומקביל לישר . y 5 ב .העובר בנקודה ) (2;0ומקביל לישר . x 1 . 11 מצא את ערכו של mשעבורו זוגות הישרים הבאים יהיו מקבילים: א y 2mx 7 , y (m 3)x 1 . ב (m 1)x 9y 7 , 4x (m 1)y 8 . 2 . 12 נתונים שני ישרים3x (k 2)y 6 : kx y k 3 מצא לאילו ערכים של kהישרים מקבילים זה לזה . . 13 א .הישר (m 1)x 3y 12מקביל לציר ה . x -מצא את . m ב .הישר (2m 1)y 5x 10מקביל לציר ה . y -מצא את . m . 14 א .הישר Ax By 30 0מקבי ל לציר ה x -ועובר דרך הנקודה ). (6;10 חשב את Aו. B - ב .הישר Ax By 24 0מקביל לציר ה y -ועובר דרך הנקודה ). ( 8;3 חשב את Aו. B - . 15 נתון משולש ABCשקדקודיו הם. C(4; 4) , B(12;0) , A(6; 2) : מצא את משוואות צלעותיו. . 16 הישרים ADו BC -הם התיאור הגרפי של המשוואות y ) y 4 x ( 1ו. y 14 2x ( 2 ) - A א .מצא איזה מהישרים הנ"ל הוא גרף הפונקציה ) ( 1 ואיזה הוא גרף הפונקציה ) .( 2 ב .חשב את שטח המשולש A ) ABPו B -נמצא ו ת על ציר ה – P , y -נקודת החיתוך שבין שני הישרים(. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 7 B D C x P y . 17 במשולש ABCנתון. A(8;3) : הצלע BCמונחת על הישר , y 2x 1 B A הצלע ABמקבילה לציר הx - והקדקוד Cנמצא על ציר ה. x - x חשב את שטח המשולש . ABC . 18 C קדקודי משולש ABCהם ) B(3;6) , A(0;0ו. C(6; 4) - דרך הקדקוד Bעובר ישר המקביל לציר הy - וחותך את הצ לע ACבנקודה . E א .חשב את שטח המשולש . ABE ב .חשב את שטח המשולש . BCE ג .חשב את שטח המשולש . ABC . 19 . 20 B C E A x נתונות הנקודות ). A(8;6) , O(0;0 הישר ( 0 k 8 ) x kחותך את הישר OA בנקודה Bואת הישר y 6בנקודה . C הישר y 2עובר דרך נקודה Bוחותך את הקטע OCבנקודה . D מצא את שיעורי הנקודה . D y y C A D B x O בציור מתוארים שני ישרים. y ישר אחד חותך את ה צירים בנקודות AוB - A וישר שני חותך את הצירים בנקודות Cו. D - משוואת הישר CDהיא . y x 3 M שני הישרים נחתכים בנקודה ). M(5;2 נתון כי שטח המשולש AMCהוא 37.5יח"ר. א .מצא את שיעורי הנקודה . A O x B D C ב .חשב את שטח ה מרובע . AODM . 21 במקבילית ABCDהצלע ABמונחת על הישר y x 6והאלכסון BD מונח על הישר . y 3x 4שיעורי הקדקוד Cהם ). ( 3; 3 מצא את שיעורי הקדקוד . A . 22 הוכח שמרובע שצלעותיו נמצאות על הישרים , 2x 3y 21 0 , y 3x 5 y 3x 19ו , 2x 3y 81 0 -הוא מקבילית. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 8 . 23 שני קדקודים סמוכים של מקבילית הם בנק ודות ) (8;17ו. (20; 20) - משוואת אחת הצלעות במקבילית היא . y 2x 1מצא את משוואות הצלעות האחרות אם ידוע שאחת מהן עוברת דרך הנקודה ). (4; 2 . 24 ABCDהוא טרפז ) . (AB DCנתון. C(14; 3) , B(9; 4) , A(6; 3) : הקדקוד Dנמצא על ציר ה. x - מצא את נקודת מפגש האלכסונים בטרפז. . 25 הנקודה Aנמצאת על הישר y 2x 5 y ברביע הראשון. A הנקודה Bנמצאת על הישר , y 1 x 5 2 כך שהקטע ABמקביל לציר ה. y - B אורך הקטע ABהוא . 10 מצא את שיעורי הנקודות Aו. B - . 26 הנקודה Aנמצאת על הישר y 2x 1 ברביע הראשון .הנקודה Bנמצאת על הישר , y 12 x 1כך שהקטע AB מקביל לציר ה. x - אורך הקטע ABהוא 6יחידות. מצא את שיעורי הנקודות Aו. B - . 27 הישר (b 0) y 12 x bחותך את ציר הx - x y A B x y B בנקודה Aואת ציר ה y -בנקודה . B מצא את הערך של , bאם שטח המשולש שיוצר הישר עם הצירים )ראה ציור( הוא . 16 . 28 x O A מצא את משוואת הישר ,המקביל לישר , y 3x 500 ויוצר עם החלקים השליליים של שני הצירים משולש ששטחו . 24 . 29 y ישר ששיפועו (m 0) mעובר דרך הנקודה ). A(1;8 א .הבע באמצעות mאת משוואת הישר. )A(1;8 ב .שטח המשולש שיוצר הישר עם הצירים הוא . 16 מצא את הערך של . m x כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 9 . 30 ישר ששיפועו חיובי ,העובר דרך הנקודה ) , (1;1יוצר משולש ישר -זווית עם צירי השיעורים. הוכח כי סכום הניצבים של המשולש שווה למכפלתם. . 31 מצא את משווא ו ת הישרים ,העוברים דרך הנקודה ), (2;6 ויוצרים עם שני הצירים משולש ששטחו . 25 . 32 ישר העובר דרך הנקודה ) (6;6חותך את הישר y 2xבנקודה , A ואת ציר ה x -בנקודה ) Bשיעור ה x -של Bהוא חיובי(. מצא את משוואת הישר ,אם שטח המשולש ABOהוא 48 ) Oראשית הצירים(. תשו בות . 1 :א . y 2x 9 .ב. y 1 x . 3 . y 1 1 x 3 1 . 2 . y 2 x 23 . 3 3 3 3 . 7 . y 2x 3 . 6 . y 3x 8 . 5 . 83 . 4א. AB - ( 2 ) . CD - ( 1 ) . . 8א . y 7 .ב . 9 . x 12 .א . y 3 .ב. x 5 . . 11א 3 .או . 1ב 7 .או . k 1 . 12 . 5 . 10א . y 3 .ב. x 2 . . 13א . 1 .ב. 0.5 . . 14א . B 3 , A 0 .ב, y 1 x 6 , y 1 x 4 . 15 . B 0 , A 3 . 2 3 . 16 . y 3x 16א . AD - ( 2 ) , BC - ( 1 ) .ב 50 .יח"ר 15 . 17 .יח"ר. . 18א 6 .יח"ר .ב 6 .יח"ר .ג 12 .יח"ר. 19 . ב 33 .יח"ר. (4; 2) . 21 . ). D( 89 ;2 . 20א. (0;12) . . y 14 x 1 , y 2x 20 , y 14 x 15 . 23 . 4 . 27 . B( 5.6;1.8) , A(0.4;1.8) . 26 . B(4;3) , A(4;13) . 25 . (8;3) . 24 . 29 . y 3x 12 . 28א . y mx 8 m .ב, y 2x 10 . 31 . 8 . . y 3x 12 , y x 12 . 32 . y 18x 30 , y 1 x 5 , y 4.5x 15 2 הקשר בין שיפוע של ישר לפונקציית הטנגנס כאשר ישר אינו מקביל לציר ה , y -קיים קשר בין שיפוע הישר )(m לבין הזווית שהישר יוצר עם הכיוון החיובי של ציר ה. x - הקשר הוא הערות: m . tan א .אם , m 0הישר עולה והזווית היא חדה. ב .אם , m 0הישר יורד והזווית היא קהה. ג .אם , m 0הישר מקביל לציר ה) x -או מתלכד איתו(. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 10 דוגמה: y בציור מתואר ישר היוצר זווית בת 40 עם הכיוון החיובי של ציר ה. x - מהו שיפוע הישר? פתר ון: הזווית החדה ,לכן שיפוע הישר הוא חיובי. 40 x ראינו כי מתקיים . tan m :נציב . 40 נקבל , tan 40 m :כלומר m 0.839וזהו שיפועו של הישר. דוגמה: בציור מתואר הישר . y 5 x 10 6 חשב את הזווית שיוצר הישר y עם הכיוון החיובי של ציר ה. x - פתרון: x השיפוע שלילי ,לכן הזווית היא קהה. 5 5 ראינו כי מתקיים . tan mשיפוע הישר היא , לכן . tan 6 6 בעזרת מחשבון נקבל . 39.81 :מאחר ו -זווית קהה נוסיף . 180 נקבל 140.19 :וזו הזווית שהישר יוצר עם הכיוון ה חיובי של ציר ה. x - . 33 בכל אח ד מהסעיפים הבאים נתונה משוואת ישר. חשב את הזווית הנוצרת בין הישר לבין הכיוון החיובי של ציר ה: x - אy x . דy x 8 . בy 13 x 10 . גy 2x 20 . הy 3 . וx 5 . . 34 מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה ) , (0;7ויוצר זווית בת 60 עם הכיוון הח יובי של ציר ה. x - . 35 מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה ) , ( 5;8ויוצר זווית בת . 36 45עם הכיוון ה שלילי של ציר ה. x - מצא משוואת ישר העובר דרך הנקודה ) , ( 4; 6ויוצר עם הכיוון החיובי של ציר ה x -זווית הגדולה ב 45 -מהזווית שיוצר הישר y 2x 15 עם הכיוון החיובי של ציר ה. x - כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 11 נתונים שני ישרים. 2x y 1 0 , x 2y 5 0 : . 37 הישרים נפגשים בנקודה . A דרך נקודה Aעובר הישר מהי הזווית שיוצר הישר שמשוואתו . (k 1)x y k עם הכיוון החיובי של ציר ה? x - מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה ) , ( 3;5ומקביל לישר . 38 החוצה את הזווית בין הצירים. מצא את משוואת הישר העובר דרך הנקודה ) , (4; 7שי פועו שלילי . 39 והוא חותך קטעים שווים משני הצירים. y . 40 בציור שלפניך משוואת היש ר AD היא , y 2x 18 ומשוואת הישר BCהיא . y x 6 חשב את זוויותיו של ה משולש . PCD . 41 הישר y x 6חותך את ציר הx - A P B C D x y C בנקודה Aואת ציר ה y -בנקודה . B הנקודה Cנמצאת על חלקו החיובי x של ציר ה . y -נתון. BC 10 : A חשב את זוויותיו של ה משולש . ABC B . 33א . 45 .ב . 18.43 .ג . 116.57 .ד . 135 .ה. 0 . תשובות: ו. 90 . . 108.43 . 37 . y 3x 6 . 36 . y x 3 . 35 . y 3 x 7 . 34 y x 8 . 38או . 39 . y x 2 . 71.57 , 63.43 , 45 . 40 . y x 11 . 56.31 , 78.69 , 45 . 41 כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 12 אזורי המישור ביח ס לישר כל ישר )שאינו מאונך לציר ה ( x -מחלק את המישור לשלוש קבוצות של נקודות: ) ( 1נקודות הנמצאות מעל הישר. ) ( 2נקודות הנמצאות על הישר. ) ( 3נקודות הנמצאות מתחת לישר. נתון ישר שמשוואתו y mx bונתונה נקודה ) . (x1; y1 כדי לדעת את מיקומ ה של הנקודה ביחס לישר ,נציב את שיעוריה במשוואות הישר. ) ( 1אם מתקיים , y1 mx1 bאז הנקודה נמצאת מעל הישר, ולהיפך – אם הנקודה נמצאת מעל הישר ,אז . y1 mx1 b ) ( 2אם מתקיים , y1 mx1 bאז הנקודה נמצאת על הישר, ולהיפך – אם הנקודה נמצאת על הישר ,אז . y1 mx1 b ) ( 3אם מתקיים , y1 mx1 bאז הנקודה נמצאת מתחת לישר, ולהיפך – אם הנקודה נמצאת מתחת לישר ,אז . y1 mx1 b הערה :אם הישר מאונך לציר ה , x -כלומר משוואתו , x a אז הנקודות במישור מחולקות לשלוש הקבוצות הבאות: נקודות שעל הישר ,נקודות ש מימין לישר ונקודות שמשמאל לישר. . 42 נתון הישר , y 3 x 5ונתונות הנקודות הבאות: 4 ). (7; 2) , (4; 2) , ( 2;10) , (5; 1) , (0;5 מצא היכן נמצאת כל נקודה: א .על הישר. . 43 ב .מתחת לישר. ג .מעל הישר. נתון הישר , 5x 2y 5 0ונתונות הנקודות הבאות: ) . (8; 7) , (6; 4) , (0;0) , (3;5) , (3;8מצא היכן נמצאת כל נקודה: א .על הישר. . 44 ב .מתחת לישר. ג .מעל הישר. המשוואות של צלעות משולש הן. y 3x 11 , x 2y 6 , x 3y 12 0 : מצא אילו מהנקודות הבאות נמצאות בתוך המשולש: א. (5; 2) . תשובות: ב. (9;3) . ג. (11; 1) . ד. (5;1) . . 42א ,ב ,ג ,א ,ג . 43 .ג ,א ,ג ,ב ,ב. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 13 ה. (7; 1) . . 44א ,ה. ו. (0;0) . ניצבות של ישרים נזכיר את הקשר בין השיפועים של שני ישר ים המאונכים זה לזה: מכפלת השיפועים של שני ישרים המאונכים זה לזה שווה 1 )בתנאי שהישרים אינם מקבילים לצירים(. במילים אחרות ,אם הישרים y m1x b1וy m 2 x b 2 - מאונכים זה לזה ,אז מתקיים.( m 2 0 , m1 0 ) m1 m 2 1 : y נוכיח את הנוסחה . m1 m 2 1 נתבונן בציור בו מתואר m2 הישר (m1 0) y m1x n1 1 2 היוצר זווית 1עם הכיוון החיובי m1 x של ציר ה x -ומתואר הישר , (m 2 0) y m 2 x n 2 היוצר זווית 2עם הכיוון החיובי של ציר ה) x -ראה ציור(. ידוע כי קיים קשר בין הש יפוע mשל ישר לזווית שיוצר הישר עם הכיוון החיובי של ציר ה , x -לכן . tan 2 m 2 , tan 1 m1 : הישרים מאונכים זה לזה ,לכן הזווית ביניהם היא בת . 90 הזווית 2ה יא זווית חיצונית למשולש שבציור ,לכן , 2 90 1 כלומר . 1 2 90נביע את : m1 1 1 tan 2 m2 קיב לנו 1 m2 m1 tan 1 tan( 2 90 ) tan(90 2 ) m1 ולכן . m1 m 2 1 הערות: א .מתקיים גם המשפט ההפוך: אם , m1 m 2 1אז הישרים מאונכים זה לזה. ב .לא ניתן להסתמך על הכלל m1 m 2 1כאשר הישרים מקבילים לצירים או מתלכ דים עם הצירים. במקרים אלה נוכל לפעול באופן הבא :אם נתון ישר המקביל לציר ה, x - אז ישר המאונך לו הוא ישר המקביל לציר ה. y - y אם נתון ישר המקביל לציר ה , y -אז ישר המאונך לו הוא ישר המקביל לציר ה. x - למשל :הישר y 2מקביל לציר ה. x - אם הישר המקווקו עובר בנקודה )A(3;5 ומאונך לישר , y 2אז הוא מקביל לציר ה y -ומשוואתו היא . x 3 כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 14 )A(3;5 y2 x דוגמה: נתון ישר ששיפועו . 2מצא שיפועו של ישר המאונך לו. 3 פתרון: נסמן ב m1 -את שיפוע הישר הנתון ,כלומר . m1 2 3 נסמן ב m 2 -את שיפוע הישר המבוקש. הישרים מאונכים זה לזה ,לכ ן . m1m 2 1 נציב ונקבל , 2 m 2 1כלומר m 2 3וזהו שיפוע של הישר המאונך. 2 3 הערה :אפשר לראות ששיפוע הישר ה נתון הוא 2ושיפוע הישר המאונך 3 הוא , 3כלומר שיפוע של ישר אחד הוא הנגדי להופכי של שיפוע הישר 2 השני )הפוך בגודל ונגדי בסימן(. דוגמה: הישר y 12 x 3חותך את ציר הy - בנקודה , Aואת ציר ה x -בנקודה . B y A בנקודה Aמעבירים ישר המאונך לישר הנתון .מצא את משוואת הישר המאונך. B x פתרון: הנקודה Aהי א נקודת החיתוך של הישר y 1 x 3עם ציר ה, y - 2 לכן ) . A(0;3משוואת הישר ABהיא y 1 x 3לכן שיפועו . 1 2 2 הישר המבוקש מאונך לישר ABולכן שיפועו . 2 נמצא את משוואת הישר המבוקש על פי השיפוע m 2והנקודה ). A(0;3 נקבל y 3 2(x 0) :ומכאן . y 2x 3 תרגילים .1 מצא את שיפועי הישרים המאונכים לישרים הבאים: אy 13 x 5 . .2 בy 4x 7 . ג 8y 5x 13 . א .מצא משוואת ישר העובר בנקודה )( 5; 4 ומאונך לישר . 9x 8y 5 0 ב .מצא משוואת ישר העובר בנקודה ) (8;5ומאונך לישר . x 6 כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 15 .3 y ישר שמשוואתו y 34 x 6חותך את ציר הy - A בנקודה Aואת ציר ה x -בנקודה . B בנקודה Aמעבירים ישר המאונך לישר הנתון .הישר המאונך חותך C B x את ציר ה x -בנקודה . C חשב את שטח המשולש . ABC .4 בכל אחד מהסעיפים הבאים נתונים שני ישרים. מצא מה צריך להיות ערכו של הפרמטר mכדי שהישרים יהיו מאונכים זה לזה. אy 1 mx . 2 .5 ב5y mx 3 . . y (m 3)x 2 . (m 2)y 3x 1 נתון משולש שקדקודיו הם. C(5; 3) , B(0; 8) , A( 1; 0) : א .מצא את משוואת הגובה לצלע . BC ב .מצא את מש וואת הגובה לצלע . AC ג .הראה ששלושת הגבהים נפגשים בנקודה אחת ומצא את שיעוריה. .6 שניים מקדקודי משולש ABCהם ) A(10; 11ו. B( 14;1) - משוואת הגובה לצלע BCהיא y 3x 19ומשוואת הגובה לצלע AC היא . 7y x 7מצא את שיעורי הקדקוד . C .7 במשולש , ABCמשוואות הצלעות ABו AC -הן y 4x 27 ו , y 1 x 4.5 -בהתאמה. 2 הגבהים של המשולש נפגשים בנקודה ). (9;3 מצא את משוואות הגבהים של המשולש. .8 במשולש ABCמשוואת הגובה לצלע ABהיא y 2x 5ומשוואת הגובה לצלע ACהיא . 3y x 0 אחד מקדקודי המשולש הוא בנקודה ). (13; 9 א .מצא את שני הקדקודים האחרים של המשולש. ב .מצא את משוואת הגובה השלישי. .9 במשולש ABCנתון A(9;11) :ו. B(5;3) - נקודת החיתוך של הגבהים במשולש היא ). (9;7 מצא את שיעורי הקדקוד . C כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 16 . 10 במשולש , ABCמשוואת הצלע ACהיא , y 3x 23מפגש הגבהים הוא בנקודה ) , (5;3והגובה לצלע ABחותך אותה בנקודה ). (3;4 מצא את שיעורי הקדקודי ם של המשולש. . 11 ה משולש ABCהוא ישר -זווית ) . ( ABC 90 נתון , B(8; 7) , A(2; 4) :והקודקוד Cנמצא על ציר ה. x - מצא את שיעורי הקדקו ד . C . 12 המשולש ABCהוא ישר -זווית. 1 משוואת היתר ACהיא y 3 x 7ומשוואת הניצב BCהיא . y 2x הנקודה ) D( 2;1נמצאת על הניצב . AB א .מצא את שיעורי הקדקוד . A ב .מצא את משוואת הגובה ליתר . AC . 13 המשולש ABCהוא ישר -זווית ) . (C 90נתון. B(5; 1) , A(4;6) : הקדקוד Cנמצא על הישר . y 2x מצא את שיעורי הקדקוד ) Cשתי אפשרויות(. . 14 קודקוד הזווית הישרה של משולש ישר -זו וית נמצא על הישר . y 7x 37 שני הקדקודים האחרים הם בנקודות ). ( 7; 6) , (3; 4 מצא את השיעורים של קדקוד הזווית הישרה. . 15 נתון קטע ABשקצותיו הם ) A(3;12ו. B(2;7) - מצא נקודה על ציר ה y -שממנה רואים את הקטע ABבזווית ישרה. . 16 y נתונות הנקודות ). O(0;0) , C(0; t) , B(9;0) , A(3;0 C Dהיא נקודה על הקטע BCכך ש. OD AC - ACו OD -נפגשים בנקודה . E D נת ון. x D 6 : א .הבע באמצעות tאת שיעורי הנקודה . D ב .מצא את שיעורי הנקודה . E . 17 x B E A O שתיים מצלעותיו של מלבן מונחות על שני הישרים y 2x 3 ו . y 2x 17 -ידוע ששניים מקדקודיו של המלבן הם (2; 7) :ו. ( 1;1) - מצא את שיעורי הקדקודים האחרים של המלבן. כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 17 . 18 ABCDהוא מלבן ששניים מקדקודיו הם ) A(1; 2ו. B( 1; 2) - האלכסון ACנמצא על הישר . 7x ky 15 א .מצא את הערך של . k ב .מצא את שני הקדקודים האחרים של המלבן. . 19 במקבילית ABCDהגובה AEלצלע DCמונח על הישר y 2x 10 והגובה AFלצלע BCמונח על הישר . x 5y 14נתון. C(7; 8) : א .מצא את משוואות הצלעות BCו. CD - ב .מצא את שיעורי הקדקודים Bו. D - תשובות: . 1א . 3 .ב . 1 .ג . 2 . 85 .א . y 8 x 8 4 .ב. y 5 . 9 9 4 37 1 . 3יח"ר . 4 .א 1 .או . 2ב . 5 . 5 .א . y x 1 .ב. y 2x 8 . 2 3 1 1 1 ג. y x , y 2x 21 , y 2x 15 . 7 . (13;10) . 6 . (2 ;3 ) . 4 4 3 3 . 8א . C(7;9) , B( 3; 1) .ב. C(7;2) , B(2;2) , A(5;8) . 10 . (17;3) . 9 . y x 4 . . 12 . (0; 23) . 11א . ( 42; 21) .ב (1; 2) . 13 . y 3x .או ). (5; 2) . 14 . (2.8;5.6 (0;10) . 15או ) . 16 . (0;9א. ) . D(6; 3tב. E(2 74 ; 73 6) . . (10; 3) , (7; 3) . 17 . 18א . 4 .ב . 19 . D(7; 1) , C(5; 5) .א. y 12 x 4 12 , y 5x 27 . ב. D(5;7) , B(6;3) . כל הזכויות שמורות ליואל גבע ואריק דז'לדטי 18