Самоподготовка по Математика
за кандидат-студенти и матура
Геометрия
Съдържание на темата:
I. Приложение на аналитичната геометрия за решаване на триъгълник
Решени задачи
- Зад. №1:
- Дадени са точките A (1; 1), B (6; – 3) и C (10; – 2). За ΔABC да се намерят:
а) Координатите на медицентъра.
б) Координатите на средите на страните му.
в) Общите уравнения на правите, на които лежат страните на триъгълника.
г) Общите уравнения на медианите от съответните върхове на триъгълника.
д) Декартовите уравнения на височините към съответните страни на триъгълника.
е) Координатите на петите на тези височини.
ж) Дължините на височините на ΔABC.
з) Периметърът и лицето на триъгълника.
и) (Матура-профил, 26.08.2023): Косинусът на ъгъла между медианата и височината към страната BC на ΔABC.
а) От формулата за Координати на медицентър на триъгълник (формула 25) получаваме:
б) Ако средите на съответните страни отбележим с MAB, MBC, MAC, то от формулата за Координати на среда на отсечка (формула 24) получаваме:
в) Използваме формула (12), за да определим декартовото уравнение на съответната права и след това ще получим общото ѝ уравнение:
- a = BC: y – yB y + 3 a: x – 4y – 18 = 0.
- b = AC: y – yA y – 1 b: x + 3y – 4 = 0.
- c = AB: y – yA y – 1 c: 4x + 5y – 9 = 0.
г) Ще използваме начин, който използвахме при подточка в):
- Медианата ma е права, която минава през точките A (1; 1) (дадена по условие) и MBC (получена в подточка б):
ma = AMBC: y – yA y – 1 ma: x + 2y – 3 = 0.
- Медианата mb е права, която минава през точките B (6; – 3) (дадена по условие) и MAC (получена в подточка б):
mb = BMAC: y – yB y +3 mb: 5x – y – 27 = 0.
- Медианата mc е права, която минава през точките C (10; – 2) (дадена по условие) и MAB (получена в подточка б):
mc = CMAB: y – yC y + 2 mc: 2x + 13y + 6 = 0.
д) Задачата се свежда до намиране на права, перпендикулярна на съответната страна и минаваща през съответния връх (виж Зад 1 а):
- В подточка в) получихме общите уравнения на страните на триъгълника.
- Намираме декартовото уравнение на височината към страната a:
- Височината ha е права, която минава през връх A (1; 1) и е перпендикулярна на страната a = BC: x – 4y – 18 = 0.
- Получаваме декартовото уравнение на страната a и определяме ъгловия ѝ коефициент:
a: x – 4y – 18 = 0 y
- Използваме формула (25):
От ha a kha.ka = – 1 kha = – 4.
- Записваме декартовото уравнение на търсената права ha:
y = – 4x + b.
- От условието, че точка A (1; 1) ha намираме коефициента b:
1 = – 4 + b b = 5.
- Записваме декартовото уравнение на височината ha:
ha: y = – 4x + 5.
- По подобен начин намираме декартовото уравнение на височината hb, която минава през връх B (6; – 3) и е перпендикулярна на страната b = AC: x + 3y – 4 = 0:
hb: y = 3x – 21.
- Намираме декартовото уравнение на височината hc, която минава през връх C (10; – 2) и е перпендикулярна на страната c = AB: 4x + 5y – 9 = 0:
hc: y .
e) Намираме пресечната точка H между страните на триъгълника и съответните му височини (виж Зад 1 в ):
- От декартовото уравнение на височините получени в подточка д) записваме общите им уравнения:
ha: y = – 4x + 5 ha: 4x + y – 5 = 0.
hb: y = 3x – 21 hb: 3x – y – 21 = 0.
hc: y hc: 5x – 4y – 58 = 0.
- Решаваме системата от формула (17), за да намерим координатите на пресечната точка Ha на височината ha и страната a:
17x – 38 = 0
т.е. петата на височината ha има координати Ha .
- По подобен начин намираме координатите на пресечната точка Hb на височината hb и страната b:
13x - 88 = 0 ,
т.е. петата на височината hb има координати Hb .
- Намираме координатите на пресечната точка Hc на височината hc и страната c:
41x - 326 = 0 ,
т.е. петата на височината hc има координати Hc .
ж) Използваме формула за разстояние на точка до права (формула 26):
з) Използваме подходяща формула за периметър и лице на триъгълник:
- Намираме периметъра на ΔABC:
- Използваме формула (21), за да намерим дължината на страната BC:
- Намираме дължината на страната AC:
- Намираме дължината на страната AC:
- Намираме периметъра:
PΔABC = |a| + |b| + |c| = 5 + .
- Използваме намереното по-горе и формула за лице на ΔABC:
SΔABC = .
и) Използваме формула (19):
- В подточка г) доказахме, че медианата ma към страната BC има общо уравнение ma: x + 2y – 3 = 0.
- В подточка е) доказахме, че височината ha към страната BC има общо уравнение ha: 4x + y – 5 = 0.
- За косинусът на ъгъла φ между тях използваме формула (19):
- Зад. №2:
- Намерете лицето на триъгълник, образуван от координатните оси и права с уравнение g: x + 2y – 3 = 0.
- Както се вижда от Фиг. 2 търсеният триъгълник е правоъгълен с катети m и n, където m и n са отрезите на правата от координатните оси.
- Използваме формула за Разположение на права спрямо координатните оси (формула 6), за да намерим отреза m на правата g от абсцисната ос:
|m| = = 3.
- Използваме формула (7), за да намерим отреза n на правата g от ординатната ос:
|n| = .
- Намираме лицето на триъгълника:
S = .
II. Приложение на аналитичната геометрия за решаване на успоредник
Решени задачи
- Зад. №1:
- Уравненията на две от страните на ромб са x + 5y – 11 = 0 и x + 5y + 37 = 0, а уравнението на единия диагонал е x – y – 5 = 0. Намерете координатите на върховете на ромба.
- Докажете, че дадените уравнения са на успоредни страни.
- Използвайте формула (17), за да намерите координатите на върховете A и C.
- Намерете средата на втория диагонал.
- Използвайте формула (17), за да намерите координатите на останалите два върха на ромба.
- Нека ромбът е ABCD и т. O е пресечната точка на диагоналите му.
- За страните, които са зададени с общите си уравнения използваме формула (20):
- Т.е. дадените страни са успоредни и нека да предположим, че по условие имаме страни AB: x + 5y – 11 = 0, CD: x + 5y + 37 = 0 и диагонал AC: x – y – 5 = 0.
- Използвайте формула (17), за да намерим координатите на върха A:
, т.е. A (6; 1).
- По подобен начин намираме координатите на върха C:
, т.е. C (– 2; – 7).
- Използвайте формула (24), за да намерим координатите на т. О:
О , т.е. O (2; – 3).
- Намираме уравнението на диагонала BD:
- Определяме ъгловия коефициент на диагонала AC:
AC: x – y – 5 = 0 AC: y = x – 5 kAC = 1.
- Прилагаме формула (25), защото диагоналите на ромба са перпендикулярни:
kAC . kBD = – 1 1 . kBD = – 1 kBD = – 1.
- Диагоналът BD минава през т. O (2; – 3) и от формула (10) следва, че ще има уравнение:
BD: y – y1 = kBD.(x – x1) BD: y + 3 = – 1.(x – 2) BD: x + y + 1 = 0.
- Намираме координатите на върха B, като решим системата:
, т.е. B (– 4; 3).
- Решаваме системата, за да намерим координатите на върха D:
, т.е. D (8; – 9).
- Определяме ъгловия коефициент на диагонала AC:
Върни се нагоре Начало Предходен Следващ
Вижте още
Самоподготовка
Предстоят ви изпити или матура по Математика или Физика, но не сте убедени, че сами ще се справите. Учебен център „СОЛЕМА“ ви предоставя следните програми и тестове към тях:
МАТЕМАТИКА
ФИЗИКА
Тестове от изпити по МАТЕМАТИКА
Опитайте да решите тестовите от изпитите по Математика. Ако не можете, разгледайте упътванията.
Последната ви възможност е да разгледате примерните решения.
Всички задачи са с кратки упътвания и пълни решения.
Всички тестове
Тестове от последната година:
Тестове от изпити по ФИЗИКА
Решили сме тестовете по Физика давани в Софийски университет и на Матура през последните няколко години.
Всички тестове
Тестове от последната година: