Twój postęp zapisuje się tylko w tej przeglądarce. Zaloguj się, żeby nie stracić go po zmianie urządzenia. Zaloguj się
Funkcje

Proste równoległe i prostopadłePodstawa

Naucz się rozpoznawać i wyznaczać proste równoległe oraz prostopadłe. Korzystaj z zależności między ich współczynnikami kierunkowymi.

Matematyka ·2 min czytania ·6 ćwiczeń


Równoległość prostych niepionowych rozpoznajemy po równych współczynnikach kierunkowych, a prostopadłość po iloczynie tych współczynników równym \(-1\). Osobno rozpatrujemy proste pionowe i poziome.

Co porównujemy w równaniach?

W postaci \(y=ax+b\) współczynnik \(a\) odpowiada za kierunek, a \(b\) za położenie. Proste \(y=2x+1\) i \(y=2x-3\) mają ten sam kierunek i różne wysokości przecięcia osi pionowej: są różnymi prostymi równoległymi.

Jeśli oba współczynniki \(a\) i \(b\) są takie same, równania opisują tę samą prostą. Zapis \(2y=4x+2\) po podzieleniu przez \(2\) daje \(y=2x+1\); nie jest to druga, odrębna prosta.

\[a_1=a_2,\ b_1\ne b_2\quad\text{— różne proste równoległe};\qquad a_1a_2=-1\quad\text{— proste prostopadłe}\]

Wzory dotyczą prostych zapisanych jako \(y=a_1x+b_1\) oraz \(y=a_2x+b_2\). Proste pionowe wymagają osobnego rozpatrzenia.

Ujemna odwrotność, nie tylko przeciwny znak

Prosta prostopadła do \(y=2x+1\) ma współczynnik \(-\frac12\), ponieważ \(2\cdot(-\frac12)=-1\). Liczba \(-2\) nie pasuje: iloczyn wyniósłby \(-4\).

Dla ujemnego nachylenia, np. \(a_1=-2\), nachylenie prostopadłe wynosi dodatnie \(\frac12\). Ogólny zapis to \(a_2=-\frac1{a_1}\), o ile \(a_1\ne0\).

Nachylenia prostopadłe: 2 i −1/2Niebieski: y = 2x. Brązowy: y = −x/2. Iloczyn nachyleń: −1.Nachylenia prostopadłe: 2 i −1/2−6−4−2246−3−2−1123xyNiebieski: y = 2x. Brązowy: y = −x/2. Iloczyn nachyleń: −1.

Przykład: prosta prostopadła przez wskazany punkt

Wyznaczmy prostą prostopadłą do \(y=2x+1\), przechodzącą przez \((2,3)\). Samo nachylenie nie wystarczy: musimy jeszcze dopasować wyraz wolny.

  1. Odczytaj nachylenie danej prostej i oblicz ujemną odwrotność.\(a_1=2,\qquad a_2=-\frac12\)
  2. Zapisz równanie z nieznanym wyrazem wolnym.\(y=-\frac12x+b\)
  3. Podstaw obie współrzędne wskazanego punktu.\(3=-\frac12\cdot2+b\ \Longrightarrow\ b=4\)
  4. Zapisz wynik i sprawdź oba wymagania.\(y=-\frac12x+4,\qquad 2\cdot\left(-\frac12\right)=-1,\qquad -1+4=3\)

Kontrola iloczynu potwierdza prostopadłość, a podstawienie punktu potwierdza położenie. To dwie niezależne części zadania.

Przykład równoległości

Prosta równoległa do \(y=-x+2\), przechodząca przez \((0,5)\), zachowuje \(a=-1\). Punkt na osi pionowej daje od razu \(b=5\), więc otrzymujemy \(y=-x+5\).

Dla punktu nieleżącego na osi, np. \((2,5)\), trzeba obliczyć \(5=-2+b\), stąd \(b=7\). Wynik to \(y=-x+7\). Nie kopiujemy całego równania danej prostej, tylko jej nachylenie.

Proste pionowe i poziome

Proste \(x=2\) i \(x=-3\) są różnymi prostymi równoległymi. Każda prosta pionowa jest prostopadła do każdej poziomej, np. \(x=2\) do \(y=5\).

Do poziomej \(y=5\) nie szukamy współczynnika \(-\frac10\). Prostopadła jest pionowa i nie ma postaci \(y=ax+b\). Przez punkt \((4,7)\) prostopadła do \(y=5\) ma równanie \(x=4\).

Gdy podano postać ogólną, najpierw przekształć ją do kierunkowej, jeśli to możliwe. Nie porównuj bezpośrednio współczynników stojących przy \(x\), zanim współczynnik przy \(y\) stanie się równy \(1\).

Typowy błąd

Do prostej o nachyleniu \(3\) prostopadła ma nachylenie \(-3\).Przeciwne znaki nie wystarczają; wymagany iloczyn to \(-1\).
\(a_2=-\frac13\), bo \(3\cdot(-\frac13)=-1\).

Zakończ zadanie sprawdzeniem kierunku i punktu. Przy równoległości odróżnij dwie różne proste od dwóch zapisów tej samej prostej.

Najczęstsze pytania

Czy równe nachylenia zawsze oznaczają dwie różne proste?
Nie. Gdy także wyrazy wolne są równe, równania opisują tę samą prostą. Równe nachylenia i różne wyrazy wolne dają różne proste równoległe.
Co jest prostopadłe do prostej poziomej?
Prosta pionowa. Tego przypadku nie liczymy wzorem na ujemną odwrotność zera, ponieważ dzielenie przez zero jest niedozwolone.

Poćwicz

ABCD

Która prosta jest prostopadła do \(y=5\)?

ABCD

Nachylenie prostopadłe do \(a=-2\) to:

ABCD

Która para jest równoległa?

ABCD

Która para jest prostopadła?

ABCD

Prosta równoległa do \(y=-x+2\) przez \((0,5)\) to:

ABCD

Prosta prostopadła do \(y=\frac12x\) przez \((0,3)\) to:

Sprawdź, ile już umiesz

Przećwicz to zagadnienie na fiszkach albo przejdź do zestawu zadań z całego działu.

Ebook PDF 395 zadań maturalnych z matematyki podstawowej z rozwiązaniami krok po kroku w jednym pliku. Zobacz ebook (19,99 zł)