Prosta o równaniu y = −x + 3 jest symetralną odcinka AB. Wyznacz równanie prostej AB i współrzędne punktu B,
jeśli A(−1, −2).


Odpowiedź :

Odpowiedź:

Szczegółowe wyjaśnienie:

Symetralna - prosta prostopadła do danego odcinka dzieląca go na pół.

k: y = -x +3

równanie prostej "l" przechodzącej przez pkt A(-1, -2):

l: y = ax + b

l: -2 = -a + b  czyli

a - b = 2

Dodatkowo wiadomo, że symetralna "k" jest prostopadła do prostej "l" - czyli wsp kierunkowy "a" prostej "l" jest równy:

a = 1   czyli:

1 - b = 2

b = -1

l: y = x - 1

Punkt przecięcia prostych "k" i "l"

-x + 3 = x - 1

2x = 4

x = 2,   y = -2 + 3 = 1

wsp pkt przecięcia P (2,1)

Wsp punktu B:

(-1+xB)/2 = 2

-1 + xB = 4

xB = 5

(-2+yB)/2 = 1

-2+yB = 2

yB = 4

B (5,4)

Odpowiedź:

[tex]y=x-1\\ B(5;4)[/tex]

Szczegółowe wyjaśnienie:

Wiemy, że prosta AB jest prostopadła do prostej

[tex]y=-x+3[/tex]

Żeby znaleźć współczynnik kierunkowy tej prostej prostopadłej skorzystajmy z takiego fajnego wzorku:

[tex]a_{1}[/tex]·[tex]a_{2}[/tex][tex]=-1[/tex]

Podstawiamy!

[tex]a_{1} [/tex]·[tex]-1=-1 \ \ /:-1[/tex]

[tex]a_{1} =1[/tex]

Mamy współczynnik kierunkowy prostej!

Teraz wystarczy tylko wzór tej prostej zapisać w takiej postaci:

[tex]y=ax+b[/tex]

Podstawmy najpierw współczynnik kierunkowy, aby wszystko było oczywiste!

[tex]y=x+b[/tex]

Teraz wykorzystajmy punkt A o współrzędnych:

[tex]A(-1;-2)[/tex]

Wiemy, że współrzędne punktu A bez danych wyglądają tak:

[tex]A(x;y)[/tex]

Zatem:

[tex]x=-1\\ y=-2[/tex]

Podstawiamy współrzędne punktu do naszej prostej, żeby znaleźć b

[tex]-2=-1+b\\ -2+1=b\\ -1=b[/tex]

Mamy już wszystko czego nam potrzeba!

[tex]y=ax+b\\ a=1\\ b=-1\\ y=x-1[/tex]

Środkiem naszego odcinka będzie punkt przecięcia się tych prostych.

Układ równań!

[tex]\left \{ {{y=-x+3} \atop{y=x-1}} \right. \\ [/tex]

Dodajemy do siebie i odejmujemy!

[tex]2y=2\ \ \ /:2\\ y=1\\ [/tex]

Otrzymaliśmy współrzędną punktu S (środka naszego odcinka)

Teraz znajdźmy współrzędną x podkładając y pod dowolne równanie!

[tex]1=x-1\\ 2=x[/tex]

Zatem punkt S ma współrzędne:

[tex]S(2;1)[/tex]

Skorzystajmy teraz ze wzoru na środek odcinka!

Najpierw znajdziemy współrzędną x punktu B

Wzór wygląda następująco:

[tex]S_{x}=\frac{x_{A}+x_{B} }{2} \\ [/tex]

Podstawiamy więc nasze dane.

[tex]2=\frac{-1+x_{B} }{2} \ \ \ /*2\\ 4=-1+x_{B} \\ 5=x_{B} \\ [/tex]

Mamy współrzędna x punktu B!

Teraz znajdźmy współrzędną y!

[tex]S_{y}=\frac{y_{A}+y_{B} }{2}\\\\ 1=\frac{-2+y_{B} }{2} \ \ \ \ /*2\\ 2=-2+y_{B} \\ 4=y_{B} [/tex]

Zatem punkt B ma współrzędne:

[tex]B(5;4)[/tex]