Ülesanne 1
On antud vektorid
Vihje
Vektori korrutamisel arvuga korrutatakse selle vektori kõiki koordinaate antud arvuga.
Vastus
Vektori pikkus
Lahendus
- Vektorid on antud koordinaattelgede suunaliste ühikvektorite kaudu. Need vektorid võib kirja panna ka nii:
\vec{a}=\left(4;\ -6\right), \vec{b}=\left(-1;\ 5\right) - Vektori korrutamisel arvuga korrutatakse selle vektori kõiki koordinaate antud arvuga.
\frac{\vec{a}}{2}=\left(\frac{4}{2};\ \frac{-6}{2}\right)=\left(2;\ -3\right)
3\vec{b}=\left(3\cdot\left(-1\right);\ 3\cdot5\right)=\left(-3;\ 15\right) - Leia vektor
\vec{c}. \vec{c}=\left(2;\ -3\right)-\left(-3;\ 15\right)=
=\left(5;\ -18\right) - Vektori pikkus
\left|\vec{c}\right|=\sqrt{5^2+\left(-18\right)^2}=\sqrt{349}
Ülesanne 2
Kolmnurga ABC tipud on A(4; 1), B(–3; 1), C(0; –5).
- Leia kolmnurga külgede võrrandid.
Vihje
- Leia kolmnurga ABC külgede pikkused.
- Leia kolmnurga suurima nurga koosinuse täpne väärtus.
Vihje
- Koosta ringjoone kanooniline võrrand, kui diameetriks on kolmnurga külg AC.
Vihje
- Koosta tipust A tõmmatud kõrguse võrrand.
Vihje
Vastused
- Külje AB võrrand
Külje AC võrrand
Külje BC võrrand - Suurima nurga koosinus on
- Ringjoone keskpunkt
Ringjoone võrrand - Kõrguse võrrand
Lahendus
- Külg AB. Koostame sirge võrrandi näiteks tõusu ja algordinaadi järgi. Tõusu leiame sihivektori abil
\overrightarrow{AB}=\left(-3-4;\ 1-1\right) \overrightarrow{AB}=\left(-7;\ 0\right) k=\frac{0}{-7}=0
Järelikult on sirge paralleelne x-teljega ja tema algordinaat on 1, sest nii punkti A kui ka B ordinaat on 1.
Külje AB võrrand y = 1. - Külg AC koostame võrrandi tõusu ja algordinaadi järgi. Kuna punkt on C ordinaatteljel, siis on algordinaat –5. Tõusu saame sihivektori abil.
\overrightarrow{AC}=\left(0-4;\ -5-1\right) \overrightarrow{AC}=\left(-4;\ -6\right) k=\frac{-6}{-4}=1,5
Külje AC võrrand y = 1,5x – 5 - Külje BC võrrandi võib koostada samuti tõusu ja algordinaadi järgi, ka siin on algordinaat –5.
\overrightarrow{BC}=\left(0-\left(-3\right);\ -5-1\right) \overrightarrow{BC}=\left(3;\ -6\right) k=\frac{-6}{3}=-2
Külje BC võrrand y = –2x – 5. - Vektori
\vec{A}=\left(X;\ Y\right) pikkus\left|\vec{a}\right|=\sqrt{X^2+Y^2} AB=\left|\overrightarrow{AB}\right|=\sqrt{\left(-7\right)^2+0^2}= =\sqrt{49}=7 AC=\left|\overrightarrow{AC}\right|=\sqrt{\left(-4\right)^2+\left(-6\right)^2}=
=\sqrt{52}=2\sqrt{13} BC=\left|\overrightarrow{BC}\right|=\sqrt{3^2+\left(-6\right)^2}=
=\sqrt{45}=3\sqrt{5} - Suurim nurk on pikima külje vastas, järelikult on suurim ∠B. Selle nurga suuruse saab leida koosinusteoreemiga või valemiga
\cos∠B=\frac{\overrightarrow{BA}\cdot\overrightarrow{BC}}{\left|\overrightarrow{BA}\right|\cdot\left|\overrightarrow{BC}\right|},
mida ka siin kasutame.
Vektorite pikkused on meil juba arvutatud (kolmnurga külgede pikkused), on vaja leida nende skalaarkorrutis\overrightarrow{BA}\cdot\overrightarrow{BC}=\left(7;\ 0\right)\cdot\left(3;\ -6\right) . Vektorite koordinaadid leidsime juba ülesande esimeses osas.\overrightarrow{BA}\cdot\overrightarrow{BC}=\left(7;\ 0\right)\cdot\left(3;\ -6\right)=
=7\cdot3+0\cdot\left(-6\right)=21
\cos\left(∠B\right)=\frac{21}{7\cdot3\sqrt{5}}=\frac{1}{\sqrt{5}}=\frac{\sqrt{5}}{5} - Ringjoone AC keskpunkt on külje keskpunkt, mille koordinaadid on punktide A ja C koordinaatide aritmeetilised keskmised:
K\left(\frac{4+0}{2};\frac{1-5}{2}\right)
K(2; –2)
R^2=\left(\frac{AC}{2}\right)^2 R^2=\left(\frac{2\sqrt{13}}{2}\right)^2=13
Ringjoone võrrand on (x – a)2 + (y – b)2 = R2, kus keskpunkt K (a; b).
(x – 2)2 + (y + 2)2 = 13 - Tipust A tõmmatud kõrgus on risti küljega BC, mille tõusu arvutasime juba esimese punktis: kBC = –2. Kuna ristuvate sirgete tõusude korrutis on –1, siis kBC ⋅ kh = –1 ja kõrguse tõus
–2 ⋅ kh = –1.
kh = 0,5
Koostame sirge võrrandi tõusu ja punkti järgi.
y – 1 = 0,5(x – 4)
Ülesanne 3
Tipp A asetseb sirge s: 3x + y – 1 = 0 ja y-telje lõikepunktis.
Tipp B on sirge s ja sirge t: y = –7x + 13 lõikepunktis.
Külge AC kirjeldab vektor
- Leia kolmnurga tippude koordinaadid.
- Leia kolmnurga ABC tippe läbiva parabooli y = ax2 + bx + c kordajad a, b, c.
Vihje
y = kx + b
2. Koosta ja lahenda võrrandisüsteem punkti B leidmiseks.
3. Punkti C saad arvutada vektori koordinaatide abil.
3. Asenda kolmnurga tippude koordinaadid parabooli võrrandisse ja lahenda saadud võrrandisüsteem.
Vastused
Lahendus
- Sirge lõikab ordinaattelge punktis (0; b), kus b on algordinaat. Teisendame sirge s kujule y = kx + b:
y = –3x + 1
Järelikult A (0; 1). - Kahe sirge lõikepunkti leidmiseks lahendame võrrandisüsteem.
Lahendame võrrandisüsteem asenduvõttega.
–3x + 1 = –7x + 13
4x = 12
x = 3
y = –3 ⋅ 3 + 1 = –8
Järelikult B (3; –8). - Leiame vektori
\overrightarrow{AC}=\left(2;\ -2\right) lõpppunkti , kui alguspunkt on A (0; 1).
(x – 0; y – 1) = (2; –2)
C (2; –1) - Asendame kolmnurga tippude koordinaadid parabooli võrrandisse ja lahendame saadud võrrandisüsteemi.
Vabaliikme c = 1 saime juba esimesest võrrandist, nii et lahendada tuleb kahe tundmatuga süsteem.
Lineaarliikme kordaja b leiame ükskõik millisest selle süsteemi võrrandist.
2 ⋅ (–2) + b = –1 ⇒ b = –1 + 4 = 3 - y = –2x2 + 3x + 1