Kahe sirge ühtimine ja paralleelsus

Kursus „Vektor tasandil. Joone võrrand”

Järgnevalt vaatleme, kuidas võrrandite järgi ära tunda, kas sirged ühtivad või on paralleelsed.

Joon. 3.52

Sirgete ühtimine.

1) Sirged yk1xb1 ja yk2xb2 ühtivad, kui

k1 = k2   ja   b1 = b2

​sest siis on nendel sirgetel samad tõusu­nurgad (tan α1 = tan α2α1 = α2) ja sirged lõikavad y-telge samas punktis (joon. 3.52).

2) Kui sirged on antud üld­võrranditega

A1x + B1y + C1 = 0 ja A2x + B2y + C2 = 0,

siis esitame võrrandid tõusu ja alg­ordinaadi kaudu:

y=-\frac{A_1}{B_1}x-\frac{C_1}{B_1}   ja   y=-\frac{A_2}{B_2}x-\frac{C_2}{B_2}.

Siit tõusude võrdsuse ja alg­ordinaatide võrdsuse põhjal

-\frac{A_1}{B_1}=-\frac{A_2}{B_2}   ja   -\frac{C_1}{B_1}=-\frac{C_2}{B_2}

ehk

\frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2}   ja   \frac{B_1}{B_2}=\frac{C_1}{C_2}, millest   \frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2}=\frac{C_1}{C_2}.

Seega​​​​

kaks üld­võrrandiga antud sirget ühtivad, kui võrrandite kordajad on võrdelised,

s.t kui A1A2=B1B2=C1C2.

Näide 1.

Sirged 4x – 7y + 1 = 0 ja 16x – 28y + 4 = 0 on ühtivad, sest \frac{4}{16}=\frac{-7}{-28}=\frac{1}{4}.

Sama tulemuse oleks saanud ka teisiti. Avaldades mõlema sirge üld­võrrandist muutuja y, saame mõlemal juhul sama võrrandi y=\frac{4}{7}x+\frac{1}{7}. Järelikult sirged ühtivad.

Joon. 3.53

Sirgete paralleelsus.

1) Sirged yk1xb1 ja yk2xb2 on paralleelsed, kui

k1 = k2   ja   b1 ≠ b2,​

sest siis on nendel sirgetel samad tõusu­nurgad​, kuid sirged lõikavad y-telge erinevates punktides (joon. 3.53).

2) Kui sirged on antud üld­võrranditega

A1x + B1y + C1 = 0 ja A2x + B2y + C2 = 0,

siis tõusude võrdsusest -\frac{A_1}{B_1}=-\frac{A_2}{B_2} järeldub \frac{A_1}{A_2}=\frac{B_1}{B_2},

kuid seosest ​b_1\ne b_2 ehk -\frac{C_1}{B_1}\ne-\frac{C_2}{B_2} järeldub \frac{B_1}{B_2}\ne\frac{C_1}{C_2}.

Kokku võttes,

kaks üld­võrrandiga antud sirget on paralleelsed, kui

A1A2=B1B2C1C2.

Näide 2.

Sirged 3x + 4y – 5 = 0 ja 6x + 8y + 1 = 0 on paralleelsed, kuid mitte ühtivad, sest \frac{3}{6}=\frac{4}{8}\ne\frac{-5}{1}.

Sama tulemuse oleksime saanud ka nii, et esitame antud võrrandid kujul y = –0,75x + 1,25 ja y = –0,75x – 0,125. Et tõusud on võrdsed, k1 = k2 = –0,75, kuid alg­ordinaadid on erinevad, b1 = 1,25 ja b2 = –0,125, siis sirged on paralleelsed.

Näide 3.

Leiame võrrandi sirgele, mis on paralleelne sirgega 3x + 4y – 5 = 0 ja läbib punkti A(–8; 4).

Antud sirge tõus k = –0,75. Sama tõus on siis ka otsitaval sirgel. Otsitav sirge, nüüd määratud tõusu ja punktiga, on y – 4 = –0,75(x + 8) ehk y = –0,75x – 2.

Ülesanded

  • x+2y-1=0 ja2x+4y+3=0
  • x-2y+3=0 ja-3x+6y-9=0
  • 4y-2x+2=0 jay=0,5x-0,5
  • 3x+5y-9=0 ja10x-6y+1=0
  • x+y+2=0 ja2x+5y-3=0
  • x+1=0 jax+2y=0
  • 3y-4=0 ja4y+9=0
  • x+2=0 jay-1=0
  • x-2y+5=0 ja2x+y=7
  • y=2x jay=-4x+3
  • x+2y-1=0 ja2x+4y+3=0
  • x-2y+3=0 ja-3x+6y-9=0
  • 4y-2x+2=0 jay=0,5x-0,5
  • 3x+5y-9=0 ja10x-6y+1=0
  • x+y+2=0 ja2x+5y-3=0
  • x+1=0 jax+2y=0
  • 3y-4=0 ja4y+9=0
  • x+2=0 jay-1=0
  • x-2y+5=0 ja2x+y=7
  • y=2x jay=-4x+3

Vastus. B.

  • y = 1,4x – 3
  • y = –1,4x – 2
  • 5x – 7y + 7 = 0
  • y=75x+3
  • y=-75x+2
  • 5x – 7y + 15 = 0

y = 2x – 4, A(3; 5)

Vastus

5x – 3y + 9 = 0, B(0; 4)

Vastus

y = –5x, C(1; –7)

Vastus

x + y – 1 = 0, O(0; 0)

Vastus

y = –8, D(2; –3)

Vastus

3x – 7 = 0, E(2; 0)

Vastus