Аналитичка геометрија у равни – једначина праве 1

Једначина праве: експлицитни облик, општи облик, сегментни облик. Дефиниције.

Ако права сече осу xx у тачки M(m,0)M(m, 0), а осу yy у тачки N(0,n)N(0, n), њен сегментни облик је xm+yn=1\frac{x}{m} + \frac{y}{n} = 1, а бројеви mm и nn су одсечци на осама. Кад једначину помножите са mnmn и изразите yy, добијате експлицитни облик y=−nmx+ny = -\frac{n}{m}x + n. Зато је коефицијент правца k=−nmk = -\frac{n}{m}, а слободни члан је баш одсечак на оси yy. Важи k=tg⁡αk = \operatorname{tg}\alpha, где је α\alpha угао између праве и позитивног дела осе xx.

Из општег облика Ax+By+C=0Ax + By + C = 0 сегментни добијате кад CC пребаците на десну страну и поделите једначину са −C-C. Пазите на знаке: x+2y+6=0x + 2y + 6 = 0 даје x−6+y−3=1\frac{x}{-6} + \frac{y}{-3} = 1. Праве кроз координатни почетак и праве паралелне осама немају сегментни облик.

−4−3−2−1123456−3−2−1123450xyαmnMN
Одсечак m на оси x
5
Одсечак n на оси y
3
k = −n/m
−0,6
Угао α
149°
Координате тачака MM и NN су одсечци mm и nn, а коефицијент правца је увек k=−nmk = -\frac{n}{m}. Кад су одсечци истог знака, права опада и угао α\alpha је туп; кад MM доведете у координатни почетак, сегментни облик не постоји.

Економисти овако задају линију буџета: одсечци на осама су највеће количине једне или друге робе које се могу купити за исти новац, а коефицијент правца показује колико једне робе мање добијате за сваку јединицу друге.

Воће за излет

Разредни старешина има 2400 динара за воће за излет одељења. Јабуке коштају 120 динара, а крушке 200 динара по килограму. Ако xx означава килограме јабука, а yy килограме крушака, сав новац потроши се тачно кад је 120x+200y=2400120x + 200y = 2400. Напишите ову праву у сегментном облику и објасните одсечке. Затим је напишите у експлицитном облику и израчунајте колико крушака може да купи ако узме 5 kg јабука.

Решење

  1. Поделимо 120x+200y=2400120x + 200y = 2400 са 2400: x20+y12=1\frac{x}{20} + \frac{y}{12} = 1.
  2. Одсечци су m=20m = 20 и n=12n = 12: за сав новац може да купи 20 kg само јабука или 12 kg само крушака.
  3. Експлицитни облик: y=−1220x+12=−0,6x+12y = -\frac{12}{20}x + 12 = -0{,}6x + 12. Коефицијент k=−0,6k = -0{,}6 значи да сваки килограм јабука више значи 0,6 kg крушака мање.
  4. За x=5x = 5: y=−0,6⋅5+12=9y = -0{,}6 \cdot 5 + 12 = 9. Провера: 120⋅5+200⋅9=600+1800=2400120 \cdot 5 + 200 \cdot 9 = 600 + 1800 = 2400.

Одговор: Сегментни облик је x20+y12=1\frac{x}{20} + \frac{y}{12} = 1, експлицитни y=−0,6x+12y = -0{,}6x + 12, а уз 5 kg јабука може да купи још 9 kg крушака.

Задатак за вежбу

Права сече осу xx у тачки M(−3,0)M(-3, 0), а осу yy у тачки N(0,6)N(0, 6). Напишите њен сегментни и експлицитни облик и одредите угао α\alpha који заклапа са позитивним делом осе xx.

Прикажи решење

Сегментни облик је x−3+y6=1\frac{x}{-3} + \frac{y}{6} = 1. Из k=−nm=−6−3=2k = -\frac{n}{m} = -\frac{6}{-3} = 2 следи y=2x+6y = 2x + 6, а из tg⁡α=2\operatorname{tg}\alpha = 2 следи α≈63,4∘\alpha \approx 63{,}4^\circ.